BIM 技術在EPC 項目全生命周期中的一體化應用

陜西省建筑職工大學，陜西 西安 710068

0 引言

BIM（Building Information Modeling）是當下建設行業流行的項目全生命周期信息化管理技術，能夠有效提高項目建設的生產效率。EPC（Engineering Procurement Construction）是當前國際通用的設計、采購、施工一體化的工程總承包模式，規避了傳統承包模式中設計、采購、施工相分離的弊端。將BIM 技術導入EPC 項目，有利于充分發揮BIM 技術的優勢，最大限度提高EPC 項目的管理效能，達到降本增效的目的。目前，由于BIM 技術在我國的應用尚未成熟，BIM 技術尚無統一標準、建設單位固有的一套熟悉的流程、BIM 人才儲備不足等多方面原因，BIM 技術和EPC 模式結合還不夠緊密，BIM 技術在EPC項目中的優勢發揮還不明顯，全面系統化的應用還有待深入。

1 BIM 技術的優勢

BIM 技術是集合工程項目三維空間、四維時間、五維成本、六維運營等多維信息，貫穿設計、施工、運營管理全過程的建筑模型信息集成技術，具有諸多優點，如可視化性、模擬性、協調性、一體化性、優化性、可出圖性、信息完備性等［1］。從政府主管部門、建設方到設計、施工、運營方，建設項目的各參與方均可運用BIM 技術，對項目全生命周期內的不同階段進行管理和工作，徹底改變了傳統項目建設和運營管理依靠二維平面圖紙工作的方式，從根本上提高建設項目的效率和質量。

2 EPC 項目的特點和需求

EPC 是指企業受業主委托，按照合同約定，承包工程建設項目的設計、采購、施工全過程或若干階段的工作，并對工程項目的質量、安全、造價、進度，乃至試運營進行負責的工程項目管理模式，有以下特點和需求：

（1）EPC 項目對總承包方的管理技術水平提出了很高要求。EPC 模式下，總承包方統領項目全過程，不僅是項目統籌規劃的組織者、參建各方協同運作的管理者，也是設計、采購、施工等所有工程信息匯集、流轉的中心。如何集成管理EPC 項目各階段涉及到的大量信息、有效協同參建各方工作，發揮EPC 模式的高效優勢，總承包方需要選取更為高效的管理實施路徑。

（2）EPC 項目中總承包方承擔更大風險。EPC 項目中，工程總價和工期通常是明確固定的，設計、采購和施工全方工作均由總承包方統管，項目周期長，增加了不可抗拒因素影響的機會，總承包方承擔更大的風險。所以，他們更愿意選擇采用先進的管理理念和方法規避風險。

3 BIM 技術在EPC 項目全生命周期的應用分析

3.1 設計階段

EPC 項目中，BIM 技術通過以設計為主導的正向設計充分發揮其優勢。EPC 模式的優勢是要體現以設計為龍頭宏觀串聯，建立項目的管理體系［2］。它使BIM 技術在設計階段甚至策劃階段的運用成為可能，實現以設計為主導的正向工作層次。正向設計以3D 建筑信息模型為載體，協同建筑、結構、水、暖、電等各專業同時開展工作，相較于傳統專業間互提圖紙資料的串行工作模式，優勢明顯：（1）一模多圖，可以衍生成不同專業的多張圖紙，提高出圖效率；（2）避免BIM 技術應用階段滯后帶來的大量不必要的翻模工作，縮短設計周期；（3）排除設計、施工兩套不同圖紙帶來的內容偏差，提高設計質量。

在EPC 模式下能充分發揮BIM 技術的協同能力。（1）設計與采購協同。通過BIM 信息協同平臺，采購人員在設計階段就可統計明確材料、設備的品種和數量，向供貨商直接訂制產品，確定供貨周期，提高采購效率。（2）設計與施工協同。通過BIM 3D 模型對整個項目進行模擬預演，準確直觀表達設計意圖、快速對各專業交叉面進行展示，進行全專業協同設計。例如，融入施工管理人員對施工工藝的理解和項目管理經驗，提前進行3D 綜合管線及關鍵空間凈空分析，及時發現并避免交叉碰撞，優化圖紙，減少設計變更和返工。

3.2 采購階段

BIM 技術在EPC 項目采購風險管控中同樣發揮著巨大的作用。EPC 項目中采購支出一般占到工程總造價的65%左右［3］，不僅包含建筑設備材料，更包含專業設備和材料的采購，采購能否順利進行將直接影響工程的質量和成本。借助BIM 4D、5D 建筑模型的工程量統計功能，可以詳細反映出所有設備和材料的數據信息，供采購部門、供應商、工程部門等參建方進行信息即時共享和集成管理。實現采購流程化、可控化，降低采購風險和成本，為施工的順利進行奠定基礎。

3.3 施工階段

3.3.1 可視化技術交底

傳統的施工交底，采用二維圖紙和說明文字的方式，往往因為施工人員對平面圖紙的三維空間想象力不足或對文字的理解不充分，造成交底不清，出現錯誤。而在 BIM 模式下，所有的圖紙數據都儲存在BIM 信息模型中，可以通過3D 模型精準無誤地進行施工工序、工藝的仿真模擬，實現虛擬可視化交底，極大地方便EPC 項目施工人員理解掌握，并進行重點把控，從而避免盲目施工、慣性施工，提高施工質量和工效。

3.3.2 施工重、難點突破

EPC 總承包項目一般多為大型復雜項目，工期緊、施工難度大，運用BIM 技術，針對譬如大跨度空間、異型結構構造等施工重點、難點部位，進行技術數據分析、施工工藝演示，可以有效突破施工重、難點，大大降低施工風險。

3.4 試運行階段

BIM 技術同樣可以運用到EPC 項目的運行管理中。BIM 6D技術即生產運維管理，是對EPC項目BIM模型的功能延伸［4］。EPC 項目完工后，業主或運營商基于項目全部信息為一體的BIM 6D 模型，可以進行（1）設備運行監控。實時監控機電設備的運行狀態，對發生故障的設備迅速檢修。（2）能源管理。對用戶的能源消耗自動統計分析，對異常情況及時預警。（3）建筑空間管理。直觀地查詢定位用戶的空間位置以及用戶信息，方便物業的日常管理和維護，實現智能化運維管理。

4 結束語

BIM 作為建筑全生命周期信息化管理技術，使得EPC 項目點對點的分散管理得到有效整合，真正實現了設計、采購、施工、運營一體化，從而極大提高了EPC 項目的效益和價值，促進了工程總承包管理方式從人工化的松散型到信息化的精細型的質的轉換。

BIM 技術在EPC 項目的應用，堅持以設計為主導貫穿采購、施工、運行各個階段全生命周期，才能充分發揮出BIM 技術的優勢，使EPC 項目最大程度的受益。BIM 技術和EPC 模式相輔相成，相互促進。隨著EPC 項目內在需求的驅動和BIM 技術的不斷實踐發展，BIM 技術在EPC 項目中的應用，必將全面深入。