BIM 技术在EPC 项目全生命周期中的一体化应用

陕西省建筑职工大学，陕西 西安 710068

0 引言

BIM（Building Information Modeling）是当下建设行业流行的项目全生命周期信息化管理技术，能够有效提高项目建设的生产效率。EPC（Engineering Procurement Construction）是当前国际通用的设计、采购、施工一体化的工程总承包模式，规避了传统承包模式中设计、采购、施工相分离的弊端。将BIM 技术导入EPC 项目，有利于充分发挥BIM 技术的优势，最大限度提高EPC 项目的管理效能，达到降本增效的目的。目前，由于BIM 技术在我国的应用尚未成熟，BIM 技术尚无统一标准、建设单位固有的一套熟悉的流程、BIM 人才储备不足等多方面原因，BIM 技术和EPC 模式结合还不够紧密，BIM 技术在EPC项目中的优势发挥还不明显，全面系统化的应用还有待深入。

1 BIM 技术的优势

BIM 技术是集合工程项目三维空间、四维时间、五维成本、六维运营等多维信息，贯穿设计、施工、运营管理全过程的建筑模型信息集成技术，具有诸多优点，如可视化性、模拟性、协调性、一体化性、优化性、可出图性、信息完备性等［1］。从政府主管部门、建设方到设计、施工、运营方，建设项目的各参与方均可运用BIM 技术，对项目全生命周期内的不同阶段进行管理和工作，彻底改变了传统项目建设和运营管理依靠二维平面图纸工作的方式，从根本上提高建设项目的效率和质量。

2 EPC 项目的特点和需求

EPC 是指企业受业主委托，按照合同约定，承包工程建设项目的设计、采购、施工全过程或若干阶段的工作，并对工程项目的质量、安全、造价、进度，乃至试运营进行负责的工程项目管理模式，有以下特点和需求：

（1）EPC 项目对总承包方的管理技术水平提出了很高要求。EPC 模式下，总承包方统领项目全过程，不仅是项目统筹规划的组织者、参建各方协同运作的管理者，也是设计、采购、施工等所有工程信息汇集、流转的中心。如何集成管理EPC 项目各阶段涉及到的大量信息、有效协同参建各方工作，发挥EPC 模式的高效优势，总承包方需要选取更为高效的管理实施路径。

（2）EPC 项目中总承包方承担更大风险。EPC 项目中，工程总价和工期通常是明确固定的，设计、采购和施工全方工作均由总承包方统管，项目周期长，增加了不可抗拒因素影响的机会，总承包方承担更大的风险。所以，他们更愿意选择采用先进的管理理念和方法规避风险。

3 BIM 技术在EPC 项目全生命周期的应用分析

3.1 设计阶段

EPC 项目中，BIM 技术通过以设计为主导的正向设计充分发挥其优势。EPC 模式的优势是要体现以设计为龙头宏观串联，建立项目的管理体系［2］。它使BIM 技术在设计阶段甚至策划阶段的运用成为可能，实现以设计为主导的正向工作层次。正向设计以3D 建筑信息模型为载体，协同建筑、结构、水、暖、电等各专业同时开展工作，相较于传统专业间互提图纸资料的串行工作模式，优势明显：（1）一模多图，可以衍生成不同专业的多张图纸，提高出图效率；（2）避免BIM 技术应用阶段滞后带来的大量不必要的翻模工作，缩短设计周期；（3）排除设计、施工两套不同图纸带来的内容偏差，提高设计质量。

在EPC 模式下能充分发挥BIM 技术的协同能力。（1）设计与采购协同。通过BIM 信息协同平台，采购人员在设计阶段就可统计明确材料、设备的品种和数量，向供货商直接订制产品，确定供货周期，提高采购效率。（2）设计与施工协同。通过BIM 3D 模型对整个项目进行模拟预演，准确直观表达设计意图、快速对各专业交叉面进行展示，进行全专业协同设计。例如，融入施工管理人员对施工工艺的理解和项目管理经验，提前进行3D 综合管线及关键空间净空分析，及时发现并避免交叉碰撞，优化图纸，减少设计变更和返工。

3.2 采购阶段

BIM 技术在EPC 项目采购风险管控中同样发挥着巨大的作用。EPC 项目中采购支出一般占到工程总造价的65%左右［3］，不仅包含建筑设备材料，更包含专业设备和材料的采购，采购能否顺利进行将直接影响工程的质量和成本。借助BIM 4D、5D 建筑模型的工程量统计功能，可以详细反映出所有设备和材料的数据信息，供采购部门、供应商、工程部门等参建方进行信息即时共享和集成管理。实现采购流程化、可控化，降低采购风险和成本，为施工的顺利进行奠定基础。

3.3 施工阶段

3.3.1 可视化技术交底

传统的施工交底，采用二维图纸和说明文字的方式，往往因为施工人员对平面图纸的三维空间想象力不足或对文字的理解不充分，造成交底不清，出现错误。而在 BIM 模式下，所有的图纸数据都储存在BIM 信息模型中，可以通过3D 模型精准无误地进行施工工序、工艺的仿真模拟，实现虚拟可视化交底，极大地方便EPC 项目施工人员理解掌握，并进行重点把控，从而避免盲目施工、惯性施工，提高施工质量和工效。

3.3.2 施工重、难点突破

EPC 总承包项目一般多为大型复杂项目，工期紧、施工难度大，运用BIM 技术，针对譬如大跨度空间、异型结构构造等施工重点、难点部位，进行技术数据分析、施工工艺演示，可以有效突破施工重、难点，大大降低施工风险。

3.4 试运行阶段

BIM 技术同样可以运用到EPC 项目的运行管理中。BIM 6D技术即生产运维管理，是对EPC项目BIM模型的功能延伸［4］。EPC 项目完工后，业主或运营商基于项目全部信息为一体的BIM 6D 模型，可以进行（1）设备运行监控。实时监控机电设备的运行状态，对发生故障的设备迅速检修。（2）能源管理。对用户的能源消耗自动统计分析，对异常情况及时预警。（3）建筑空间管理。直观地查询定位用户的空间位置以及用户信息，方便物业的日常管理和维护，实现智能化运维管理。

4 结束语

BIM 作为建筑全生命周期信息化管理技术，使得EPC 项目点对点的分散管理得到有效整合，真正实现了设计、采购、施工、运营一体化，从而极大提高了EPC 项目的效益和价值，促进了工程总承包管理方式从人工化的松散型到信息化的精细型的质的转换。

BIM 技术在EPC 项目的应用，坚持以设计为主导贯穿采购、施工、运行各个阶段全生命周期，才能充分发挥出BIM 技术的优势，使EPC 项目最大程度的受益。BIM 技术和EPC 模式相辅相成，相互促进。随着EPC 项目内在需求的驱动和BIM 技术的不断实践发展，BIM 技术在EPC 项目中的应用，必将全面深入。