BIM技术管理在EPC总承包的实践探究

马世龙 刘苏珍

摘要：对EPC工程项目进行信息化、集成化的管理，可以实现项目的增值。打造信息化管理平台，重点是基于BIM模型，通过EPC管理流程打通建造全过程;根据推进时间轴依次建立设计BIM模型、采购BIM模型、施工BIM模型，通过智能构件纵向延伸至网络进行招采，并综合运用监控系统和航拍技术，探索实现BIM5D管理。文章以实际工程為例，对信息化管理策略进行分析，对EPC模式下的BIM技术路径进行讨论，并对信息化管理实践成果进行探讨，提高了项目执行的效率。

关键词：智能建造;BIM5D;EPC总承包

一、项目概况

某污水处理厂采取EPC总承包建设模式，工程规模为15m3/d，建设污水、污泥处理建（构）筑物主要包括细格栅间及曝气沉沙池，A2O生物池、二沉池、配水排泥井及污泥泵房、高效澄清池、纤维转盘滤池，接触消毒池及巴氏计量槽、加药间、污泥浓缩池、污泥深度脱水车间、污水泵房和鼓风机房及配电间等;辅助建筑物包括综合楼、门卫房及大门。

对EPC工程项目进行信息化、集成化的管理，可以提高项目执行的效率;利用现有的资源为业主提供价值最大化的项目产品，实现工程项目的增值，成为时下工程总承包行业的趋势。本项目在参建各方的共同努力下，积极推动信息化管理技术在本项目中的实践应用，就BIM5D管理作出了有益的探索。

二、信息化管理策略

1.信息化定义及目的

信息化管理是以信息化带动工业化，实现企业管理现代化的过程，其是将现代信息技术与先进的管理理念相融合，转变企业生产方式，经营方式，业务流程，传统管理方式和组织方式，重新整合企业内外部资源，提高企业效率和效益，增强企业竞争力的过程[1]。

目前的项目管理中相关方业主、设计院、承包商、分包商、供应商、建设监理各方的信息传递和管理方式是基于彼此间合同和业务关系进行的，存在以下方面问题：（1）设计、采购、施工相脱节——数据集成连续性差;（2）采购对市场真实反映有差距——透明度有待提高;（3）采购多以文字及线下沟通为主——交易效率低下;（4）工程以包代管——工程建设管理粗放。

污水处理厂EPC总承包项目信息化管理目的是打造一个信息化管理平台，项目各相关方在同一个平台上传递和获取项目相关信息，从而通过信息化管理实现信息的集成管理和透明管理，提高信息传输效率，并保证信息传递的一致性，如图1所示。

2.智能建造云平台

智能建造云平台以BIM技术为核心，通过EPC&OM管理，降低过程成本，提供企业盈利能力。智能建造平台基于BIM模型，通过EPC管理流程打通建造全过程，也就是在BIM模型上，做招采、建造、管理、运营，提高建造质量，加快建造进度，以及方便运营管理。通过云平台，打通项目策划、设计、采购、施工、归档、运维整个生命周期;采购、建造、运营全过程可视化，过程可追溯，精确高效;构件和模型随着进展再逐渐长大，成熟后，留下一堆数据，这些数据指导着下一次建造[2]。

3.BIM数据解决方案

信息化管理的重点是基于BIM模型，采用EPC模式打通项目建造全过程。根据项目推进时间轴，分别建立设计BIM模型，采购BIM模型，施工BIM计划模型，通过建造过程中形成的数据，建立施工实际BIM模型;而基于采购BIM模型和施工BIM计划模型，提取构件参数信息，形成智能构件，通过智能构件在智能建造云平台上进行集中招采，延伸至网络。

4.监控系统与航拍技术

系统中采用8个高清红外智能球机，安装于6个塔吊上，覆盖全厂区，信号通过无线设备传输至监控室。录像机连接一台高清触控一体机、并可通过网络连至后方公司办公室和管理者手机上。

委托专业单位定期项目工地进行无人机航拍，宏观分析和对比项目进展。

三、EPC模式下BIM技术路径

1.设计BIM模型

将单体构筑物按专业进行拆分，各专业建模后进行整合，形成完整模型。整合后完整模型为各专业设计信息集成，模型中包含各专业所有设计信息，可以通过剖切得到各专业图纸的任意平剖面，生成二维施工图纸。

各专业模型搭建完毕之后，可用REVIT自带分析及协作功能进行管道系统碰撞检查以及专业协同碰撞检查优化设计，减少失误，实现零碰撞[3]。

对单体构筑物内的常规设备进行参数化族构建，设备族按规则进行命名和保存，参数化族自动化程度高，只需变更参数，进行参数化联动，即可用于其他单体构筑物或者其他项目。

2.采购BIM模型

通过设计BIM模型，选定甲供材范围，提取与采购需求有关的构筑物单元或设备数据信息，形成采购BIM模型;根据施工工艺和施工方案进行深化，形成施工BIM计划模型，分别形成基于设计BIM模型的招采构件和基于施工BIM计划模型的招采构件，智能构件之所以“智能”，在于构件包含了构筑物尺寸、材质、工程量和施工工艺等相关信息，智能构件作为基本单元在智能建造云平台进行招采，实现了工程从线下到线上的连通。

3.施工BIM计划模型

根据施工总平面布置，创建施工场布模型;根据施工措施设计，建立施工模板和脚手架模型;根据施工方案和进度计划模拟施工过程和进展;根据施工工艺特点分专业对土建模型和机电模型进行深化，对场平管线密集部分进行碰撞检查及调整，并进行厂区部分算量清单的提取[4]。

4.施工实际BIM模型

根据施工资源和环境的变化，创建基于实际条件的工艺工法模型，收集实际施工数据，投入的人材机资源和形成的工作量与计划数据进行分析对比，可作为成本及进度动态调整控制的依据，通过施工BIM计划模型和施工实际BIM模型的对比分析，不断改进，指导着项目的推进。通过施工BIM模型，构件具有了三维空间+成本（费用）+进度（时间）5个维度的信息，实现了BIM5D管理。

四、信息化管理实践成果

（1）空间（3D）

如果说航拍技术、监控系统包含图像和视频等相关信息，BIM模型则包含了数字、文本、图片、图纸和视频等信息，基于三者的综合，得到模拟和实际的三维空间数据信息，并且可以及时将数据传递至管理中心，实现了远程管理功能。BIM模型所包含的信息量巨大，其不仅可以辅助实现远程管理;还可以实现三维场景漫游，所见及所得，检查并指导着项目的实施;BIM模型是一个包含多个维度的数据系统，因而可以剖切出任意二维平面图纸。

（2）成本（4D）

形成工程费用的基础数据包括两方面：工程实体和为实现工程实体所采取的施工措施。

针对构件实体：提取不同的构件钢筋，混凝土数据，生成报表，指导施工单位钢筋采购、下料，及混凝土浇筑供应[5]。针对施工措施：对构筑物进行脚手架及模板的施工模拟，得到计算书，方案书，平面图纸等成果。

（3）进度（5D）

根据施工进度计划，可以模拟建筑物施工进展，通过对比分析进行动态纠偏和调整。

（4）空间+成本+进度（BIM5D）

通过整合空间数据信息和成本、进度信息，可以查看构筑物实体形象，进度及费用，从而实现BIM5D管理。

（5）智能构件

构筑物以梁板柱为基本单元，管线、门窗及设备以独立个体为单元，各个单元包含材质、工艺特性等要求。将智能构件上传至网络平台可进行招采。

五、结束语

综上所述，污水处理厂EPC总承包项目由4个团队分工协作，实践信息化管理，在应用流程上实现了设计BIM、采购BIM、施工BIM，在应用面上实现了BIM5D管理。然而在推动过程中也面临一系列问题，最大的问题就是应用深度和精确度不够，包括：（1）实际工程量和模型有出入，另外很多无法与图纸对比;（2）现场进度受相关条件限制，无法和5D模拟想匹配;（3）现场模板脚手架基本上是凭经验搭设，难以和模型进行对比及应用。当前，信息化管理的应用推动力在于管理层，作业层还未享受到信息化管理带来的益处，因而推动过程中存在以上方面的问题，解决问题的关键，在于加强BIM技术应用团队和施工单位及作业班组的互动，加深融合，这也是BIM在项目实際应用推动过程中需要解决的问题。

参考文献：

[1]卞小草，雷畅，丁高俊等.基于GIS+BIM的水电项目群建设管理系统研发[J].人民长江，2018，（07）：72-76.

[2]张亮.水利工程管理信息化建设的探讨[J].工程技术研究，2018，（03）：187-188.

[3]孙世辉，郑兆信.水电工程总承包项目管理信息化方案研究[J].水力发电，2017，（11）：102-107.

[4]毕宇清，申琪玉，郭兵.基于协同工作平台的市政工程项目管理系统分析[J].施工技术，2015，（18）：77-80+85.

[5]赵长庆.工程总承包中的信息化管理[J].油气田地面工程，2013，（01）：96-97.

1.浙江绿城时代建设管理有限公司 310000;2.浙江地博勘测设计有限公司 310000