“类 EPC”工程中 BIM 技术应用浅析

曹 鹏，王鹏飞，李 权

（中国电建集团湖北工程有限公司，湖北 武汉 430040）

0 引言

从基本特征来看，所谓 EPC 就是工程总承包，包括设计、采购、施工三个核心内容。在 EPC 模式下，抛开投资方（业主）理论上给出投资限额、建造需求等因素，我们几乎可以把 EPC 总承包归结成就是一个“类开发商”的角色，除了对土地及建筑物没有处置权外，整个建设过程理论上都归总承包商管理。但我国现阶段的 EPC 市场还处于初级阶段，更多的是以施工单位牵头、投资方更改招标模式的方式居多，我们称其为“类 EPC”工程，表现多为联合投标模式。在这种情况下，我们发现，“类 EPC”工程与传统施工几乎变化不大，许多工作点还是传统方式，很难融会贯通。建设工程的规划设计、图审、报批、设计交付、施工策划、施工执行、施工调整、竣工交付等，这些工作在 EPC 全生命周期中，更多是信息孤岛，各自为战，设计与施工为平等并行关系，施工策划无法影响设计，策划执行落地还是传统管理，EPC 的优势荡然无存［1］。

此时，我们需要把所有相关因素串联起来，梳理出一条主线。我们都知道，在整个建设过程中，参建方交流的基础有一个共同对象，就是“拟建建筑物”，双方沟通协商都是基于图纸上表达的“拟建建筑物”。而基于“拟建建筑物”的实体和非实体的相关工作为策划、设计、深化、修改、施工、调整等，所有领域的工作与协同，这其实就是对 BIM 最直白的理解；因此我们使用 BIM 技术来串联整个“类 EPC”过程中的工作及相关流程，能更好地支撑我们 EPC 模式的目的性，实现比传统工作模式更先进的数字化施工。

1 BIM 助力设计与策划融合

针对行业现状和特点，行业要求所有参与方都能熟练应用 BIM，让设计与施工使用的 BIM 无缝连接，所有单位在同一个平台上做到信息对等。“类 EPC”工程总承包方对设计的管控深度不够，合理的方案对招标工作的开展有重要的推动作用，也直接影响业主对投资项目的选择。方案设计对项目总价也有直接影响，一般来说，设计单位在进行方案设计时，要以成低本，高质量、进度快为设计目标，因此“类 EPC”模式中对设计的复核尤为重要［2］。

1.1 设计方案的经济性

低成本、高收益是业主和总承包商共同的目标，为了达到这一目标，项目方案必须从维持平衡的角度进行设计，从而最大限度地降低后期的运营成本［3］。“类 EPC”工程总承包商就必须对工程造价进行严格的审计分析，要求设计单位用专业标准的水平对工程造价进行限额设计。

1.2 设计方案的可行性

设计方案可行性是工程项目中非常重要的内容，也是工程项目能否顺利进行的关键，对于承包商来说，前期的方案设计极其重要，尤其是对于大型的工程项目，承包商只有对工程项目的设计方案进行不断改进优化，才能确保施工顺利进行，进而达到提高工程的整体质量。

1.3 设计沟通

在方案设计阶段，承包商、业主以及设计单位之间要不断地进行合理有效的沟通，“类 EPC”工程总承包单位虽然不能主导设计管理，但也要有专业人员负责和业主、设计单位进行沟通协商，保证设计可行性。

2 BIM 助力设计与商务融合

在“类 EPC”模式下，合同额、图纸量、实际工程量必须很明确，并从概算、预算，设计和施工，真正把目标分解（达到构件级别），这样才能真正实现过程成本管控目的，所以我们需要通过有算量能力的 BIM 技术把设计与施工的商务预算真正打通。

2.1 平台协同工作

设计阶段，采用协同平台进行 BIM 设计，所有专业在同一平台上传、下载数据，减少由设计失误导致工程造价的增加；施工阶段，施工模拟和三维交底以平台作为沟通的媒介，充分发挥 BIM 模型作为信息交互中心的能力，以实现最优的施工方案，达到提高项目整体经济效益的目的。

2.2 算量直接导出

在 BIM 模型的构件中挂接 WBS 编码，使其具有可运算的特征.造价人员根据需要设置工程量计算参数，由软件自动计算后直接导出相关构件的工程量，汇总形成工程量清单。使得造价工程师有足够时间进行“三算”的对比分析，从而在最大程度上实现对项目成本风险的有效管控。

2.3 进行统筹管理

管理成本对于“类 EPC”来说是不容忽视的，对建筑工程要进行统筹管理，以便于节约成本。利用 BIM 技术各部门间在同一个平台上工作，保证协调一致，减少沟通成本，确保目标正确。因此 BIM 技术不仅在建筑工程中具有显著优势，还很好地推动了统筹管理，降低管理成本。

3 BIM 助力设计与施工融合

3.1 BIM 技术在建筑施工进度的优化应用

3.1.1 施工资源的优化

设计人员使用 BIM 能对施工资源进行计算，计算出施工过程中所需要的资源，“类 EPC”总承包单位据此复核，可以为施工提供更合理的人力物力来推动施工进度。此外，还可加强工程的协同作业情况，当资源稀缺时，可以充分利用现有资源进行规划调度，保证施工资源能够支持工程的正常施工。

3.1.2 施工操作的优化

在对施工操作进行优化时，技术人员要利用到 BIM 技术，在三维空间模拟出更加简便易行的施工操作和施工技术，大大降低了在施工过程中对施工方式和生产模式的转变，也优化了建筑施工进度。

3.1.3 计划进度的优化

施工阶段，“类 EPC”总承包单位利用 BIM 软件可以计算出建筑工程量并制定施工进度计划，也可利用 BIM 场布软件对施工现场进行布置。在 3D 建筑模型基础上加时间和成本两个维度也就形成了 5D 建筑模型，通过 5D 技术，对工程划分流水段关联进度计划就可以形成虚拟施工，该过程不仅可以合理地分配所有资源和监控施工现场，而且可以有效地缩短施工周期，控制施工成本。

3.1.4 加强数据信息化管理的优化

在施工现场中有许多类型的信息，利用 BIM 技术可以将建设公司、设计公司、施工单位、材料供应商等相关联的建筑信息全都联系起来，使各参与方能够根据各自需求查看信息，保证施工更加严谨。在进行工程施工管理时，做到对施工管理相关数据进行实时更新和分享。保证不同部门之间把握总体的建设目的，可以使资源得到高效使用的同时，切实保障建筑工程施工的正常进行。

3.2 BIM 技术在建筑施工质量控制的应用

3.2.1 应对突发性的施工问题

利用 BIM 技术，能够对整个施工过程进行模拟，对各类突发性问题进行预测；基于此，施工人员以及管理人员可以提前准备相应对策，一旦发生问题，能够最快速地解决问题。

3.2.2 应对原材料质量问题

在施工之前，利用 BIM 技术对所需要的施工原材料的特性、质量、数量进行准确计算，并存储于信息模型中；“类 EPC”总承包方据此采购，能够最大程度保证项目质量，避免因材料问题导致质量下滑［4］。

3.3 BIM 技术在建筑施工安全管理的应用

3.3.1 建筑工程施工安全培训

在施工安全培训中，运用 BIM 技术进行 3D 模拟施工操作，为施工人员更为直接地展示施工过程，将不同施工阶段中可能存在的安全问题模拟展示在共享平台上，引起施工人员对安全隐患点的高度重视；还可通过 BIM 技术模拟施工中安全问题出现时的应对措施，例如安全逃生、疏散、教助模拟等。同时还可将 BIM 技术与 VR 等设备结合，增添触觉、听觉等方面感知；并把标准化安全施工流程通过场景模拟更为真实地教授于施工人员，使得安全培训工作变得形象直观，提高参训人员积极性，便于施工人员掌握施工安全重点，提升安全施工意识。

3.3.2 施工设计图纸的审查方面

依赖于 BIM 技术，可以通过模拟施工的方式对施工设计图纸的可行性和合理性进行检验，通过模拟施工，可以提前发现实际施工中存在的问题和设计缺陷，及时作出整改，保证施工设计方案的准确性和合理性，保障施工进程的顺利进行［5］。

4 “类 EPC”工程模式下的 BIM 应用有待改进之处

近些年来，EPC 模式正在逐渐获得更多企业的关注，这是由于其具备优良的实效性，同时也能从源头上减低整体性的施工与建设成本。但是截至目前，EPC 模式并没有真正达到自身的健全与完善。探究其中的根源，就在于 EPC 模式仍然欠缺相对健全的工作运行流程，企业以及有关人员对此也并没能累积充足经验。因此在该领域的未来实践中，建筑领域内的企业仍需着眼于健全自身现有的各项机制，针对薄弱环节予以全方位的优化：逐步建立适应 EPC 工程总承包特点的设计管理体制。提高总承包单位在设计阶段的参与度，确保工程设计质量，提高工程设计的可行性；与此同时，EPC 工程总承包方也要更多致力于培育综合素养较高的新型人才，通过脱产学习以及举办讲座等多样化的举措来推广新型的 BIM 技术。通过灵活适用 BIM 的手段与措施，企业针对信息交互就能够着眼于加以改进，此项举措也有助于能耗减低以及多专业彼此的无缝衔接。

5 结语

运用 BIM 理念方法及信息化平台，提升 EPC 模式下的建筑设计质量、加强工程施工的精细化管理、进行数字化移交，从而更好地达成工程项目的质量目标、进度目标、投资目标，实现 BIM 服务于工程、服务于项目目标。在未来的相关实践中，施工企业应当归纳其中的珍贵经验，同时也要密切结合项目建设的真实状况来选择可行性的技术流程。