EPC项目BIM技术应用实践

杜开明，钱婷亭（中机中联工程有限公司，重庆 400039）



EPC项目BIM技术应用实践

杜开明，钱婷亭
（中机中联工程有限公司，重庆 400039）

摘要：建筑工程领域的EPC模式指设计、采购及施工一体化，系集成化项目管理模式的范畴。建筑信息模型，简称BIM，是建筑行业的新兴信息技术，对于提升项目管理有着较大的价值［1］。文章从传统设计院转型的工程公司角度出发，采用BIM技术对EPC项目实行全过程的精细化管理，为建立一系列基于BIM技术为核心的企业EPC项目管控体系提供实践基础。

关键词：BIM技术；EPC模式；项目管理集成化；精细化

0　引言

从传统设计院转型的工程公司为了更好地探索EPC项目中的BIM技术应用实践，按计划将某自营项目列为BIM技术全过程精细化管理试点项目。该项目属于改扩建精装工程，包含室内外土建改建及新建、设备安装及改造、附属配套设施、室内整体高档精装修工作；工程体量虽然不大，但涉及的专业较多且交叉复杂，同时存在不断调整设计方案的问题，是典型性的“三边工程”。

该项目充分利用BIM的可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性的特点，在工程项目全过程管理中，从设计管理、施工管理及运维管理方面全面试点应用BIM技术。

1　项目实施规划

1.1 IPD集成化项目组织模式

该项目采用IPD（Integrated Product Development）集成化项目管理模式组织管理，有别于传统工程分发包组织模式，由业主自营自建的EPC总承包多采用该模式［2］，如图1。

图1　可视化为核心的项目管理平台图

通过BIM技术建立施工动态管理系统，明确如何通过创建、修改和再利用信息量丰富的（包括设计、施工和运营）数字模型，建立无缝协作沟通平台，实行全面的精细化管理。

1.2《BIM项目实施计划》

《BIM项目实施计划》作为BIM项目管理的纲领性文件，将围绕如何为建设项目制订规划框架，整理组织可提高工作效率的各类技术相关信息展开［3］。在项目设计初期，BIM实施计划作为协作工作模板，确定项目各项标准与规范。BIM实施计划将各成员分工角色与责任，确定要创建和共享的信息类型，使用何种软件系统，以及分别由谁使用，能让项目团队更顺畅地沟通，更高效地计划，从而降低成本，让团队在建设的各个阶段都能对质量、工作内容和进度驾驭自如。

根据工程项目管理规模效益和合适的管理幅度，为便于管理，更好地控制项目成本，结合项目的实际情况，该项目采用专项工程专业分包方式，部分分包单位参与BIM施工模型搭建工作。进一步讨论制定各层级BIM应用的流程图，确定项目目标及BIM具体目标，编制BIM实施计划流程图，这些流程提供了每项BIM应用的详细执行过程，同时定义了每个活动的信息交换，建立了整个执行计划的基础。

2　设计管理

相较于传统的建筑设计管理工作，该项目决策阶段的目标控制由项目负责人在授权范围内进行全方位控制。

2.1方案模型转换及优化

该项目二维平面设计采用欧特克公司的CAD平台，3D模型设计采用欧特克公司的Revit平台。在方案阶段，采用传统二维设计和三维模型转换进行设计过程中的模型对比，如图2，为项目核心管理层提供决策依据。

图2　CAD及Revit模型对比

2.2 3D建模及设计审查

在确定方案设计后，项目组从初设阶段将传统的二维平面设计转为3D建模设计，利用BIM技术的可视化、模拟性和优化性等特点快速高效的将限额设计过程融入设计团队的建模工作中。

在设计团队完成3D建模设计进入施工图阶段后，项目组引入“大办公室（Big Room）”管理概念［4］，将现场管理人员、成本控制人员、物资采购人员联同设计团队进行短期的集中协同设计，确定项目BIM设计审查流程。

2.3碰撞检查

项目3D建模和模型设计审查阶段，设计团队运用BIM技术将平面图纸转化为三维可视化模型，各专业同时在同一个中心文件中建立模型，协同设计过程中通过直接观察、专业软件等方式发现并纠正各种设计问题。

Revit管线碰撞检查：在传统设计过程中，各专业由于沟通不到位，经常出现各种专业间的碰撞问题。利用Revit软件一键式查找模型中的管线碰撞，辅以专业审图人员进行读图记录，并进行反馈修改完善，简单高效。

过程中发现设计碰撞问题如下：

（1）原2D设计未充分考虑与现有建筑的相互构造关系处理。

（2）原2D设计各专业图纸标高不统一。

（3）原2D设计中门窗尺寸不合理。

（4）外立面造型中与墙体的锚接方式不合理。

（5）2D暖通设计的设备定位将影响室内空高。

2.4施工模型

BIM技术设计管理的最后一个步骤是按专业分离施工模型供现场使用。项目后期使用过程中，项目组发现各专业施工图正确率在95%以上，达到了预期效果，如图3所示。

图3　各专业施工模型

3　施工管理

3.1无纸化施工组织方案

项目组计划采用BIM核心建模软件Revit建立项目基本信息模型，明确项目定位，及时进行模型深化工作。采用Navisworks进行施工模拟，结合计算机云技术采用移动办公设备结合BIM360、ZWCAD、SketchBook、Constructware、AutoCAD WS等互联网技术应用软件实现现场无纸化施工［5］。

3.2可视化虚拟交底

传统的施工交底，大家是通过二维蓝图，加上人的空间三维想象能力去接受交底。但人的三维空间想象能力毕竟有限，而通过3D可视化的模型，虚拟展示施工工艺，三维技术交底，提升各部门协调沟通效率。

通过BIM施工模型，使施工人员更直观地了解工序组织安排，提高工效。同时将现场安全文明施工、施工质量、进度计划的交底文件同各专业设计交底文件相结合形成电子文件存入模型中心文件备查。

3.3 4D模型设计变更

项目所涉及的工程范围较广、内容较多，随着使用功能的不断完善需要在过程中不断地对现场工艺进行调整，为了更好地进行决策，充分利用BIM模型的快速调整及工程量提取实时提供决策依据，利用BIM技术的可视化特点减少设计变更发生的次数，降低沟通成本。

3.4 BIM模型提取工程量

项目属于典型的“三边工程”，经常需要依据最新图纸调整施工资源计划。依靠传统的方式已经跟不上这么快的变化节奏。应用BIM技术，可以在2～4h内调整好变更量，快速分析出下一步需要的人材机资源计划，及时调整部署。

3.5Revit直出施工定位图

在我国建筑行业，国家制定了一系列的建筑规范和标准图集，设计院在提供施工图时大多以规范和图集为基础进行构造设计，但很多时候因二维空间表达能力有限大都无法完全满足施工单位的现场作业需要，尤其是水、暖、电及其它配套专业。该项目利用Revit软件的可出图性，按照国外的Shop Drawing标准按施工组织设计要求分专业绘制了一套现场施工定位图［6］。现场施工定位图能直接向施工班组提供下料、定位等影响现场施工的数据，全方面指导现场施工安排，提高施工精度，通过项目组测算，利用施工定位图进行工程制安，普遍可将材料损耗控制到0.1%的误差以内，如图4所示。

图4　设备安装施工定位图示例

3.6网络模型共享

项目管理中，工程项目数据都集中在项目预算员手上，管理者很难及时获取到这些数据，做出的决策往往也是依靠经验。应用基于BIM技术的数据管理系统，将完成模型后的工程量上传系统，各条线的管理人员可以依据权限任意调取服务器工程数据，针对施工班组的要料计划进行审核，如图5所示。

图5　企业级网络模型共享示意图

项目利用Revit Server搭建企业级“云”服务中心，将BIM模型中心数据存于企业数据库，以企业内网的PIM访问技术进行网页访问［7］。通过不断的积累整理数据形成企业数据库，达到数据共享、监控的功能；形成数据共享直接为其提供最基础的项目数据。

3.7施工进度模拟

项目利用NavisWork软件搭建项目4D施工进度模拟方案，将项目进度计划、成本计划同施工模型有机结合，便于管理人员及时跟踪项目进展情况。

4　结论

作为一种全新的工作方式和应用工具，BIM技术的工程应用对于提高建设单位对建设项目规划、设计、施工及成本管理水平，都发挥着极其重要作用。

通过该项目的顺利实施，企业自身对BIM技术在EPC项目管理中的应用有了更加清晰的认识。因此，在未来探索企业技术转型升级过程中，笔者认为对BIM技术在EPC项目中的应用发展规划如下：

（1）强调项目决策阶段BIM应用规划在项目实施过程中的重要性。

（2）探索如何将已经趋于成熟的BIM技术在EPC项目中使用，总结经验，有理有据地形成部分具有实际可操作性的管理文件。

（3）向其他正在使用BIM技术的企业取经，探索可用于大型复杂EPC项目的技术经验。

（4）机遇与挑战并存，探索打造以BIM技术为核心的企业“云”级ERP服务平台。

5　结束语

未来一段时期内，BIM技术都将是推动建筑行业全面信息化和现代化的主要手段，其应用价值与发展前景较为广阔，笔者坚信BIM技术在我国建筑行业一定会得到更好的推广与普及。

参考文献：

［1］吴吉明.BIM的本土化机遇与应对策略［C］.BIM技术在设计施工及房地产企业中协调国际会议，2010：38-39.

［2］麦格劳.BIM建筑信息模型在中国市场的研究报告［R］.希尔建筑信息公司，2009：12-13.

［3］丁士昭.建筑工程信息化导论［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005：16-117.

［4］赵红红，李建成.信息化建筑设计——Autodesk Revit ［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005：58-59.

［5］李刚超.风物长宜放眼量——BIM应用现状及趋势展望［J］.中国建设信息，2010（8）：102-106.

［6］叶红化，苏骏.基于BIM的设计可视化技术在上海世博会德国馆中的应用［C］.第二届工程建设计算机应用创新论坛论文集，2009：57-62.

［7］李清泉.三维空间数据的实时获取、建模与可视化［M］.武汉：武汉大学出版社，2003：28-31.

责任编辑：孙苏，李红

中图分类号：TL372+.3

文献标识码：A

文章编号：1671-9107（2016）07-0030-03

doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2016.07.030

收稿日期：2016-04-14

作者简介：杜开明（1984-），男，湖北洪湖人，研究生，工程师，从事国内外设计采购施工 （EPC）总承包项目管理工作及BIM技术应用工作。

Application Practice of BIM Technology in EPC Project

Abstract：EPC mode in construction engineering refers to the integration of design，purchase and construction，one of integrated management modes. BIM，short for Building information mode，is a new information technology in construction industry，and is of great significance in improving project management.For the construction companies which transformed from traditional design institutes，BIM technology is extensively adopted to thoroughly manage the EPC project.It offers some references for relevant projects.

Keywords：BIM technology；EPC mode；integrated project management；delicacy management