BIM5D对EPC项目成本动态管控优化研究——以某学校科研楼为例

赵恒，邓玥，邓力

（内江师范学院建筑工程学院，四川 内江 641000）

BIM5D是顺应高速发展的信息化社会而生的现代化技术，是促进建筑行业逐步进行数字化、可视化、智能化的重要手段。BIM5D的实质，就是以建筑图纸为依据，运用数字化技术，将建筑工程以三维立体的方式展现出来，并为建筑工程的前期准备与后续开展提供一种接近现实情况的资料信息。对于传统的EPC模式来说，需要消耗大量的人力、物力和时间来对建设项目的工程量、价格等进行分析并调整，并且包含众多繁琐复杂的施工工艺，这就导致对工程成本和公司数据的管理需要消耗巨大的成本。而将BIM5D运用到EPC项目中，能有效避免这种情况，不但可以提高公司的业务水准与竞争能力，还能鞭策整个建筑行业不断进步。

1 EPC项目在传统模式下成本管控中存在的问题

1.1 EPC模式包含的工作量大

首先，EPC模式包含从设计阶段到竣工验收整个周期，涉及的数据包括设计概算、施工图预算及竣工结算等，并且在施工过程中的各个阶段，都需要大量精确的图纸与数据支撑，建设周期长，涉及的数据种类繁多；其次，总承包模式内所包含的各种分包工程种类繁多、涉及的各种成本费用的数额也更加庞大，在这种情况下，要对各分包商进行各项管理的难度大大提高；最后，EPC项目大多采用固定总价合同，相较其他合同风险系数高，除了要做好每个环节的造价控制外，还需要对造价进行系统性的控制，防止工程中出现“三超”情况，从而确保工程造价的总体控制。

1.2 各阶段数据整合协同性差

EPC模式虽然在一定程度上解决了项目中各参与方之间的沟通难题，但在某些方面增加了项目进度管理的难度。EPC模式虽然是总承包模式，包含了各阶段的各种程序，但在现实生活中，各个部门的工作推进往往是相互独立的，部门之间的协同性较差。同时，由于各种原因，建设项目中的工程变更往往是不可避免的，而每发生一次变更，都会对费用产生影响，导致整个过程中的费用管理工作难度大大增加，在缺乏系统性数据整合的情况下，也不能借此来对费用变更进行分析，更无法对费用变更进行及时调整。所以，在施工过程中，经常会有意料之外的各种纠纷发生。

1.3 成本管理不可控因素多，风险大

在项目实际建设过程中，经常会出现各种不可控因素对项目的成本管控产生影响，这些风险在EPC项目中体现得更多，因为EPC项目大多采用的是总价合同，无法规避项目中的各类风险，导致建设项目的造价管控难度增加。同时，由于EPC项目工程建设周期长，施工阶段多，参与主体多，工程造价管理风险相较于较传统模式会更大，这就需要EPC项目在进行成本管控的时候，要做到事前谨慎控制，事中及时控制，事后准确总结，这样才能确保成本管控工作的及时性和准确性。

2 BIM技术在EPC成本管控中的优势

2.1 提升工程算量与计价效率

如果采用传统的算量与计价方法，相关工作人员需要兼顾工程量的计算和工程项目的计价，这需要编制预算的工作人员熟练掌握工程项目所涉及的的各种规范，这就要求相关工作人员对这一部分掌握得非常透彻。其次，传统方法需要先依据图纸利用电脑上的建模软件进行模型的建立，再根据模型导出的工程量对各种价款文件进行编制，并根据各种规范进行调整。整个过程耗时较长，在时间紧张的情况下往往会导致“忙中出错”。而利用BIM5D进行三维模拟，只需要将BIM中的模型直接导入到算量计价软件中，大大减少了所需要的时间，提高了工作效率。

2.2 各阶段协同工作支持

在EPC模式下，总承包商必须对各分包单位实施有效的管理。利用BIM技术，总承包商可以利用BIM平台对分包商进行统一的管理与沟通，同时，BIM也可以为分包商提供便利，各分包商在施工过程中遇到了问题能借此平台及时沟通。此外，BIM平台还为各阶段的工作人员提供了更便利的资料查询方式，通过BIM平台不但能找到所需要的资料，还能自己上传资料分享给各部门，大大减少了各部门间的沟通时间。BIM5D技术的应用中，在3D模型的基础上增设时间轴和费用轴，不但能对模型有更清晰的认知，还能对成本和进度进行控制，大幅度提高效率。设计人员可以在建立的3D模型上进行特殊部位的碰撞检测，能大幅度减少工程建设中的管线碰撞问题；同时，采购人员也可以通过该模型包含的设备材料的消耗量和施工时间，制定更合理的材料采购方案，避免材料不足和材料过剩所产生的一系列费用；在此基础上，施工人员也可以制定更完善的施工进度计划，确保各阶段施工的顺利进行。

2.3 减少不可控因素，降低风险

将BIM技术运用于EPC项目成本管控，不但可以提高项目成本管理的效率，还可以对项目的资金流动进行有效的监控，对一些项目成本流失采取预防措施。在传统方法中，往往缺乏对各阶段资金的管控，容易导致一些项目的浪费和超支，而对于EPC项目这种大体量的总承包工程，一旦超支，极易造成工程延误，因此资金的管控极为重要。利用BIM技术可以对各阶段的资金进行动态监控，使资金的流动变得透明化、可视化，相关人员可以借此对资金流动进行分析，避免不必要的支出和浪费。如利用BIM技术的模拟功能，不但可以可以对设计方案和施工方案进行模拟，还可以由此来核查设计条件是否符合相关规定，施工部门可以利用BIM技术对人材机的消耗、使用顺序等合理性进行判别，从而减少资源不必要的进出场顺序，减少场地管理成本。

3 BIM技术在EPC成本管控中的实际应用

3.1 项目简介

由中铁九局建设的某学校科研楼采用EPC总承包模式，总建筑面积为6910.82㎡，其中地上面积6509.08㎡，地下面积为401.74㎡，地上5层，地下一层。在整个过程中，中铁九局需要承担项目设计、采购、施工等各阶段的工作，为了更大程度得实现项目成本管控，管理人员选择利用BIM5D技术对该项目进行全过程成本监控与管理。

3.2 设计阶段对设计方案的比选和优化

EPC模式是包含从决策阶段到竣工验收整个阶段的建设系统，在整个过程中，设计阶段的成本控制占据了非常重要的地位，一般来说，设计阶段的成本占据了整个项目的比例达到35%～75%。因此，利用BIM5D对设计阶段的成本进行管控，不但能对各个设计方案进行全面比较进行择优处理，还能从专业角度出发对管线进行优化，进行资源配置的优化，达到设计阶段成本管控的目的。

例如，在本工程中存在图纸设计管线错综复杂的情况，而管线设计的合理性会对后续的施工成本产生影响，因此，对管线进行碰撞检测是一道非常重要的步骤。在传统模式下进行管线的碰撞检测，需要对每根管线的走向和布局都掌握清楚，但一般项目中往往存在管线数量多、关系复杂的情况，工作人员无法迅速、准确地判断管线的走向和布局，而对后续的施工来说也是一大难题。但是，如果选择利用BIM5D的可视化三维模型进行处理，就可以对管线进行系统的碰撞检测，并自动生成更合理的解决方案，这为优化管线方案提供了一项更简单、耗时更短的有效手段。在BIM5D的协助下，本工程发现了此类问题共15处并及时修正了施工方案，将这15处以后期施工中此类问题占用时间0.2天计算，共节省7天。

3.3 准备阶段对设备和材料的有效管控

EPC模式的准备阶段是位于设计阶段后、施工阶段前的过渡阶段，它对于工程项目的建设也存在不小的影响。对EPC项目的准备阶段来说，利用BIM5D可以对施工现场的情况进行模拟，包括三维布局、材料进出场、材料堆放管理等，从专业系统的角度出发，实现对施工现场的合理预测和管理措施的准备，大幅度增强管理效率，以确保资源利用最大化，实现工程成本的管控。

对EPC项目的成本而言，占比最大的部分就是设备和材料的费用，因此，要想做好项目成本管控，对设备和材料进行有效管理是一项不可或缺的有力举措。如果材料出现质量问题，建设工程将面临极大的风险；如果在准备阶段没有做好材料供应的预设，导致在施工过程中出现材料短缺的情况，将造成工程延期的情况。因此，在EPC项目的准备阶段，选择利用BIM提供的平台，对材料供应商进行多方面的比较，从质量、价格、履约能力等方面来进行比选，可以得出材料供应商的最优选择。此外，利用BIM的模拟技术，可以对未来施工过程中会消耗的材料和发生的情况进行预测，让相关工作人员对材料的采购和存放有更合理的安排，合理规避风险。本项目对32家材料供应商进行对比，从履约能力方面剔除了3家，最终选取的报价合计较计划下浮了15%，材料方面节省共计271万。

3.4 施工阶段对进度、计划、质量的管控

EPC项目中施工阶段的成本管控是一个动态的过程，要实行有效的成本管控，需要对整个施工过程进行实时的动态监管，需要兼顾施工计划、施工进度、施工质量这三个方面。首先，是施工计划，相关部门一般会提交多个施工方案，而利用BIM5D可以对各种施工方案进行三维动态模拟，并将各方案的优点和缺点进行比较，确定处最适合该项目的方案，以此来确定施工计划；其次，是施工进度，在确定施工方案的基础上，工作人员只需要将施工量、施工设备、施工天数等输入相应的BIM软件中，就能对施工过程进行模拟，通过规划施工内容，能够对施工进度进行更好的管控；最后，是施工质量，传统的施工技术交底是从图纸出发，施工人员在脑海中对施工过程自行想象，但这种方式存在弊端，每个人的想法可能会存在一些偏差，最终导致施工出现问题，而利用BIM5D可以对施工过程进行可视化的模拟，施工人员可以对此有更直观的认知，通过模拟还能有效提高相关人员直接的沟通效率，避免施工过程中可能会出现的隐患。本项目共提出21处施工方案优化，在多方协商之后，其中14处选择了施工方式更简单、消耗成本更低的方案，这14处优化方案总计节约53万元。

此外，在工程建设的过程中，可能会出现工程变更和工程延期等情况，而利用BIM5D，能迅速对各种情况进行分析，并根据实际情况自动进行后续施工进度的规划，包括后续每天的工作内容以及工程量，及时对施工进度进行合理控制，进而实现在施工过程中的成本管控。

4 结语

在EPC项目成本控制中应用到BIM5D技术是顺应时代发展的有效举措，对于工程量大、工期长的EPC项目而言，BIM5D的优点恰好能够对EPC模式的缺陷进行填补。把BIM5D应用到EPC项目中，通过对设计、准备、施工阶段进行调整，不但可以大幅度提高工作效率，还能确保工程建设的质量，最终有效降低项目成本，实现项目成本管控的目的。