BIM協(xié)同管理平臺在EPC項目中的應(yīng)用

深圳市水務(wù)（集團）有限公司 王迪

隨著工程建設(shè)管理向數(shù)字化、信息化、智慧化方向不斷發(fā)展，傳統(tǒng)工程項目管理系統(tǒng)由于缺乏快捷、有效的信息共享與交流渠道，各參建單位及監(jiān)管部門就像一個個“信息孤島”，相互之間信息傳遞和交流出現(xiàn)一定的困難，項目管理效率也得不到保證。同時，由于在施工前無法模擬現(xiàn)場施工方案，無法進行碰撞檢測，導(dǎo)致施工過程中變更時有發(fā)生，造成人力和資源的嚴(yán)重浪費。

BIM技術(shù)作為一種多維模型信息集成技術(shù)，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等特點[1]，其應(yīng)用貫穿于項目決策、設(shè)計、采購、施工以及運營全過程[2]，可以使項目建設(shè)的所有參與方能夠在數(shù)字虛擬的真實建筑物模型中操作信息、在信息中操作模型，使各專業(yè)人員在建筑全生命周期內(nèi)利用建筑信息的共享，真正實現(xiàn)協(xié)同工作，最終實現(xiàn)在建筑全生命周期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量、減少錯誤和風(fēng)險的目標(biāo)。而要實現(xiàn)這個目標(biāo)，則需要構(gòu)建一個以信息技術(shù)為核心、各專業(yè)利用圖形平臺等工具進行協(xié)同工作的BIM建筑信息平臺[3]。

基于BIM技術(shù)搭建工程建設(shè)協(xié)同管理平臺，可以使工程項目在設(shè)計、采購、施工、試運行及運營等各個階段，都能夠有效建立資源計劃、控制投資風(fēng)險、節(jié)約能源、節(jié)省成本，提供可視化和流程化管理，提升參建各方的溝通效率及協(xié)同管理能力，實現(xiàn)各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可追溯，從而加快決策進度、提高決策質(zhì)量和項目質(zhì)量、降低項目建設(shè)成本。基于以上優(yōu)勢，越來越多的建設(shè)方在招標(biāo)階段就明確要求建立BIM協(xié)同管理平臺。本文以固戍水質(zhì)凈化廠二期工程EPC項目為例，基于自主研發(fā)并投入項目應(yīng)用的BIM協(xié)同管理平臺，就如何做好EPC項目管理全過程各要素高質(zhì)量管控進行分析與探討，以期為業(yè)界人士提供借鑒與參考。

項目簡介

工程概況

固戍水質(zhì)凈化廠二期工程EPC項目位于深圳市寶安區(qū)，建設(shè)規(guī)模32萬噸/日，總投資13.36億元，項目總占地面積15.14公頃，建設(shè)周期2.5年。項目水處理標(biāo)準(zhǔn)達到地表準(zhǔn)IV類，出泥含水率＜40%，臭氣處理執(zhí)行天津、上海新地標(biāo)較嚴(yán)值，優(yōu)于現(xiàn)行國標(biāo)一級。

項目生化處理區(qū)采用雙層上蓋型式，底層為水處理構(gòu)筑物、中間層為市政停車場（提供約1000個停車位）、上層為市政景觀公園（面積約6.28萬平方米）。公園以體育運動和生態(tài)科普作為功能定位，旨在打造一個集體育運動、觀光旅游、科普教育于一體的多功能復(fù)合型生態(tài)體育公園。

應(yīng)用BIM協(xié)同管理平臺的必要性

1.項目建設(shè)定位高，規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)凸顯新發(fā)展理念

項目高點定位，采用去工業(yè)化設(shè)計理念，雙層上蓋設(shè)計（停車場+市政公園），串聯(lián)自然與城市、融合場地特質(zhì)，旨在打造新時代節(jié)能環(huán)保、廠城融合、綠色集約、世界一流的生態(tài)智慧型水環(huán)境處理工程和大灣區(qū)標(biāo)桿工程。項目建設(shè)目標(biāo)是要確保獲得省優(yōu)工程，爭創(chuàng)國優(yōu)工程。作為高點定位項目，在項目前期策劃階段，建設(shè)方就要求EPC牽頭單位（設(shè)計單位）必須開發(fā)基于BIM技術(shù)的協(xié)同管理平臺。

2.采用EPC建設(shè)模式，“設(shè)計-采購-施工”一體化融合度要求高

項目采用設(shè)計單位牽頭的EPC建設(shè)模式，為有效節(jié)省工期，需分步設(shè)計、分批施工、分批采購，要求設(shè)計與采購、施工必須深度交叉，有必要建立BIM協(xié)同管理平臺，為設(shè)計采購施工一體化協(xié)同提供有力支撐。

3.項目體量大、構(gòu)造復(fù)雜、工藝要求高

項目建設(shè)規(guī)模和占地面積大，包括預(yù)處理區(qū)、生化處理區(qū)、尾水區(qū)、污泥處理區(qū)、辦公區(qū)等10多個建設(shè)單體，高峰期各區(qū)域?qū)⑷驿侀_建設(shè)，各工種交叉作業(yè)頻繁，施工組織量極大。加之管線、設(shè)備較多，容易引起交叉碰撞，造成施工困難，BIM協(xié)同管理平臺可利用數(shù)字化、流程化、可視化的特點有效解決以上問題。

鑒于上述原因，項目建設(shè)初期建設(shè)方就迫切要求開發(fā)適用于該項目EPC全過程各要素管理的BIM協(xié)同管理平臺。

BIM協(xié)同管理平臺

在建設(shè)方主導(dǎo)采用BIM模式的驅(qū)動下，建設(shè)方從一開始即明確樹立BIM應(yīng)用目標(biāo)和管理方案，可以真正做到在全生命周期內(nèi)對BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用，以實現(xiàn)為項目增值的目的[4]。

平臺主界面展示

平臺建設(shè)前期，在充分征求各參建方尤其是建設(shè)方需求和建議的基礎(chǔ)上，設(shè)計方對目前市場類似協(xié)同平臺做法進行調(diào)研，結(jié)合EPC建設(shè)模式特點，利用EPC牽頭單位設(shè)計方BIM技術(shù)積累的經(jīng)驗，建立了適用于該項目的BIM協(xié)同管理平臺。該平臺主要對工程項目的規(guī)劃階段、設(shè)計階段、采購階段、施工階段進行管理，主要包括駕駛艙、綜合規(guī)劃、協(xié)同辦公、設(shè)計管理、采購管理、投資控制、進度管理、質(zhì)量安全管理、智慧工地等系統(tǒng)功能。

BIM技術(shù)平臺的應(yīng)用，可以使大型建設(shè)項目的管理組織簡約化、減少管理層次，有利于充分發(fā)揮各參與單位的主觀能動性，積極參與項目建設(shè)。高度數(shù)字化、信息化的建設(shè)信息平臺是各參與單位集體智慧和知識的結(jié)晶，將其中有價值的知識和資料加以總結(jié)，能夠為今后各參與單位遇到類似項目提供可靠的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，且數(shù)字化信息更有利于信息知識的儲存及檢索[5]。

駕駛艙

進入駕駛艙界面，可查看項目概況、效果圖、BIM模型、施工倒計時、投資情況、進度情況、現(xiàn)場作業(yè)人員、現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測等信息，可以更快、更直觀、更高效地展示項目的宏觀信息，為參建各方領(lǐng)導(dǎo)層提供可視化的頂層決策分析數(shù)據(jù)。

駕駛艙界面展示

綜合規(guī)劃

對項目的總體策劃方案、監(jiān)理規(guī)劃、項目實施計劃、里程碑、項目組織等信息進行統(tǒng)一管理，相關(guān)方可以通過平臺實時查看。

綜合辦公

可以通過平臺發(fā)布項目動態(tài)、通知公告、政策法規(guī)、會議通知，上傳施工日志與監(jiān)理日志。通過會議管理功能，可以對每次會議任務(wù)進行分解，指定相關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人，對會議任務(wù)的提出、處理、復(fù)核形成PDCAR循環(huán)。

設(shè)計成果管理

1.設(shè)計圖紙管理

把不同階段的各專業(yè)設(shè)計圖紙上傳至平臺，相關(guān)方可以通過平臺及時查看最新圖紙，同時支持手機APP端查看設(shè)計圖紙，體現(xiàn)了EPC模式“邊設(shè)計、邊施工”的理念。

2.設(shè)計模型管理

利用BIM技術(shù)，對項目進行管線綜合排布、碰撞檢查、可視化漫游以及凈空分析并形成報告，上傳至BIM協(xié)同管理平臺進行統(tǒng)一管理。通過BIM協(xié)同管理平臺，施工方可通過模型綜合查看各專業(yè)間碰撞交叉并提出問題；設(shè)計方能夠直觀立體地查看模型，提出最優(yōu)設(shè)計方案；建設(shè)方通過平臺各項數(shù)據(jù)、文檔，打破技術(shù)壁壘限制，及時掌握設(shè)計進度，提前預(yù)知沖突。

三維可視化進度管理

1.進度管理

進度管理是項目建設(shè)目標(biāo)達成的基礎(chǔ)，如何在各種制約因素交錯牽制下確保工程順利進行并按時交付，是每個項目參建方關(guān)注的焦點。

該平臺基于工作流，對總進度、月進度、周進度進行流程管理，支持導(dǎo)入MS Project進度計劃，可以查看進度甘特圖，查看每項WBS任務(wù)的任務(wù)內(nèi)容、計劃進度、計劃工期、實際進度、實際工期、進度現(xiàn)狀等。

2.進度模擬

通過將WBS分解任務(wù)與BIM模型構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，可進行施工進度模擬。

3.進度監(jiān)控

BIM模型與進度數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，現(xiàn)場施工人員將實際進度填報至平臺后，實現(xiàn)模型構(gòu)件實際進度與計劃進度的自動對比，以不同顏色表示其所處進度狀態(tài)，輔助參建方確定延期部位，實現(xiàn)對進度的動態(tài)管理和可視化監(jiān)控。

投資控制

投資控制包括合同管理和支付管理。可以通過平臺在線查看合同信息，如合同掃描件、合同支付節(jié)點以及支付條件等。同時，平臺對預(yù)付款、進度款進行管理，基于合同臺賬生成支付臺賬。

會議管理界面展示

單體設(shè)計模型展示

進度甘特圖查看界面

基于BIM模型的施工進度模擬

基于BIM模型的進度監(jiān)控

現(xiàn)場上傳質(zhì)量問題(箍筋脫焊)

三維質(zhì)量安全監(jiān)控展示

現(xiàn)場視頻監(jiān)控

質(zhì)量安全管理

1.質(zhì)量安全過程管理

平臺支持掃描件歸檔，并基于工作流對開工、停復(fù)工、驗收、安全檢查等過程進行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，管理者可隨時掌握現(xiàn)場的質(zhì)量缺陷、安全風(fēng)險因素，并進行有效的協(xié)同共享，提高各方溝通效率。

2.質(zhì)量安全巡檢

巡檢人員將日常拍照記錄上傳至平臺，可與BIM模型構(gòu)件對應(yīng)掛接。管理者可以非常直觀地查看現(xiàn)場問題，準(zhǔn)確掌握缺陷位置。整改任務(wù)可發(fā)送給相關(guān)責(zé)任人，監(jiān)理方對整改結(jié)果在線驗收。建設(shè)方可隨時監(jiān)督、檢查整改過程及結(jié)果，形成閉環(huán)管理。

3.智慧工地

通過與智慧工地系統(tǒng)對接，可以對現(xiàn)場的人員、環(huán)境、視頻監(jiān)控進行查看。

結(jié)語

本文以某大型水質(zhì)凈化廠EPC項目為例，結(jié)合應(yīng)用實際，對BIM協(xié)同管理平臺的整體架構(gòu)、各模塊功能和操作方法等進行了分析，并對BIM模型進度模擬和質(zhì)量安全模擬的開發(fā)進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：BIM技術(shù)協(xié)同管理平臺的建立，可以使工程項目中錯綜復(fù)雜的建筑信息和管理信息得以整合，從而使建筑信息和管理信息的無序變?yōu)橛行颉Ｆ脚_以基于BIM數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，結(jié)合EPC管理流程需要，使各參建方在平臺上進行規(guī)劃、設(shè)計、采購、施工、試運行、維護等工作，進行質(zhì)量、安全、費用、信息、會議、智慧工地等要素管理，有利于實現(xiàn)各部門、各專業(yè)之間的協(xié)同工作，提高整體工程推進效率、節(jié)約建設(shè)成本。