BIM 技术在某海外EPC 项目中的应用研究

2014-11-18李文华

山西建筑 2014年19期

李文华

(山东铭远工程设计咨询有限公司，山东青岛 266071)

信息化浪潮席卷工业社会已经30年，时至今日，建筑工程行业的信息化建设已成业内未来发展之共识。针对此市场需求，美国的Autodesk 公司在2002年首度提出了建筑信息模型(Building Information Modeling，即BIM)理念。BIM 是通过对建筑实体的多维真实模拟，实现建筑工程全生命周期内的宏观显示和微观检查，达到建筑行业上下游各专业的无缝衔接和高效配合，从而实现海量数据的共享和共同分析的一系列理念和技术措施的总称。建筑业在未来的发展趋势是信息化和工业化的深度融合，其相关原理框图见图1。

图1 信息化工作在未来建筑业发展趋势中的地位

自北京奥运会以来，BIM 理念逐渐被国内龙头建筑企业所熟知与接受。采用BIM 理念，运用Autodesk Revit 系列软件，可以实现建筑信息模型海量数据的集成化管理，从而在动态数据的存储与交换过程中，实现建筑工程从方案策划，到设计施工，再到管理运营的全过程生命周期(Life Cycle)三维模拟［1］。

在欧美发达国家，BIM 的应用已是常态。2011年5月10日，中国住房和城乡建设部在《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》［2］中已明确提出:“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用。当前，国内各大建筑企业已纷纷关注此技术，相关标准的制订和出版等工作也在逐步完善。

1 国际工程总承包EPC 模式介绍

美国土木工程师学会ASCE 将“工程项目建设模式”(Project Delivery System)定义如下:工程项目建设模式指项目参与方为了实现业主的目标与目的，完成预定的工程设施而组织实施项目的系统方式(Project delivery system describes how the project participants are organized to interact，transforming the owner's goals and objectives into finished facilities)。

在国际工程建设领域，工程项目的建设模式一般划分为以下四大类型［3］:即传统建设模式(Design-Bid-Build，DBB)、管理型建设模式(Management Contracting Approach)、工程总承包建设模式(Engineering-Procurement-Construction，EPC)和BOT(Build-Operater-Transfer)建设模式。其相关概念解释见参考文献［1］，本文仅对其中的EPC 工程总承包模式进行剖析。

EPC 交钥匙工程总承包建设模式的参与项目各方组织与合同关系示意图如图2 所示。

图2 EPC 建设模式中项目参与方的相对关系

对业主而言，EPC 模式相比较传统的DBB 模式，大大减少了业主多头管理的负担，业主不需要再像国内工程一样去协调设计方与施工方的各种关系，同时有助于业主在合同谈判阶段掌握相对准确的工程总造价。但同时带来的缺点是业主对项目设计环节的掌控力降低。

对承包商而言，针对EPC 合同项目，其合同责任会增大，项目前期议标费用较大，同时对项目的管理水平也有较高的要求。所以当前在海外EPC 总承包项目中，国内企业以央企和国企居多。

在以上各个环节当中，设计环节的细节掌控是EPC项目能否成功实施的关键。针对海外项目往往路途遥远，交通不便，通讯不发达的情况，采用BIM 技术，进行三维模型基础上的项目信息整合与解构，并与外方业主在BIM 平台上进行充分有效的信息沟通，是近年来发现的推进项目运作的良好方式之一。

2 某海外EPC 项目中的BIM 技术应用

某海外五星级酒店建筑面积为2.7 万m2，业主希望在中国找到EPC 的总包商。项目所在地属于高震区，经协调后业主同意采用钢管混凝土柱—型钢梁的混合结构体系。钢结构建筑较之混凝土结构建筑有着更为优异的抗震性能，并且施工周期快，对项目实施地的地材要求不高，可以较好地控制现场施工工期和人力资源成本，对总承包单位的益处很大。为更好的满足设计和施工一体化的需求，该项目引入了BIM 技术，图3 是主体结构在Revit中的模型，该模型完全符合外籍设计师提供的建筑方案设计效果。

在BIM 平台上，建设方与总包方都可以基于统一且唯一的模型进行沟通，相关问题较好得以协调。通过BIM 模型反映出来的工程问题一目了然，相关技术人员容易掌握细节，这是任何专业外语翻译人员都无法比拟的优势。图4 和图5 分别是该酒店的全景渲染图和结构图。

利用BIM 技术可以多方位灵活地观察项目本身，各方的意见都可以在一个平台上得到整合。图6 是利用Revit 软件的剖切框功能得到的局部三维视图，可以直观地观察相关细节。

图3 Revit 建筑模型

图4 项目渲染图

图5 Revit 结构模型视图

图6 Revit 模型剖切图

图7 某分部分项工程的工程量清单

在设计方案得到业主方认可之后，总包方可根据BIM 模型，迅速获取用于概算的工程量清单文件(见图7)，并可根据国际工程惯例给出报价文件。

在传统的国际建筑工程项目当中，招投标过程耗时耗力，现场商务考察和技术标澄清工作往往由于目的性不明确、前期掌握的资料缺乏而流于形式和效率不高。该项目由于采用了BIM 技术，国外项目所在地的现场考察人员与国内工程技术人员通过搭建项目服务器，成功地利用云存贮功能进行了频繁地项目数据交互。在投标报价时连同施工组织设计等一并进行了考虑，实现了包含时间(TIME)、造价(COST)信息的5D 动态模拟［4］，得到的工程量清单已考虑了诸如工人宿舍(见图8)、施工围挡等费用，初步实现了设计和施工一体化运作，施工组织精细化设计。通过BIM 软件所建立的企业CI 系统模型很好地展示了企业形象。