BIM技术在装配式建筑EPC管理模式中的应用

高 震 毕建静

（山东科技大学 土木工程与建筑学院， 山东 青岛 266590）

0 前言

近年来，随着BIM技术和EPC模式的应用逐渐深入，国内相关研究热度不断提高。但是，一方面，由于我国工程建设流程相对固定、单一，导致整个项目存在碎片化问题。例如，在工程项目建设中，通常由建设单位负责采购、设计院负责工程设计、施工单位负责工程施工。这种模式一方面促进了工程建设各领域的专业化，同时，也造成了各单位在新技术研究方面投入较少，致使整个建筑行业在新技术研发、实践方面缺乏积极性。另一方面，这种碎片化的工程项目开发模式决定了各单位合作存在时效性，以项目为纽带的各单位会随着工程项目的结束而解散，很少有单位会长期保持合作，致使新技术的研究与实践缺乏连续性，难以通过新技术的引入改善现有的项目管理模式，也就谈不上培养设计、采购、施工各环节之间的合作默契，各单位为了确保工作质量、防止因时间不足而出现问题，大多会以耗时、陈旧的程序保护自己，进而影响了整个项目的执行效率。即使采用了 BIM这些先进技术，也仅限于在项目某几个阶段实施，也就意味着项目实施面临更高的成本和时间，无法真正发挥BIM技术在项目全寿命的优势。EPC模式虽然能够将项目各方整合为一个整体，但同时也存在总承包风险较大而导致项目进展缓慢的问题[1]。

1 BIM 技术的概念

BIM技术是信息技术在建筑工程中的融合应用。基于软件平台构建、模拟建筑项目设计、施工等模型，能够促进施工图纸设计、施工组织、施工现场平面布置、施工工艺优化，同时，通过工程设计、施工过程模拟，以信息化手段实现项目实施过程的可视化，能够更好地实现信息共享，及时发现工程设计中的问题，如管线碰撞检查等。通过BIM技术的合理应用，能够有效提高项目实施效率，因此，BIM技术是一种基于信息化技术的工程项目管理技术[2]。

2 BIM 技术的特点优势

BIM信息中心是整个建筑项目信息资源的共享载体，通过录入项目基础信息，BIM信息中心能够仿真模拟建筑场景，从而为项目决策、实施计划制定提供数据支撑。就BIM技术应用效果来看，BIM技术具有下述优点：

2.1 可视化

在建筑行业中，由于工程设计是平面的，难以实现项目实施效果的可视化，给项目决策与施工带来一定的困难。而通过BIM技术能够将简单、平面的工程设计图纸以三维立体的图像进行展示，从而为项目参与者提供直观的立体模型。在BIM建筑信息模型中，项目建筑全周期都是可视化的，为工程项目设计、生产、施工及竣工验收交流、沟通提供依据，进而有效缩短施工周期，提高项目整体施工效率。

2.2 协调性

在传统建筑项目管理中，受限于信息传递载体的限制，设计单位、工程施工单位存在沟通不畅、信息不对称的问题，尤其是在多专业碰撞问题、工期控制等存在局限性，而采用BIM技术协调功能能够有效解决这些问题。例如，在工程设计阶段，通过对各专业、阶段进行碰撞检查，并做好相关数据统计，能够及时发现、解决问题。

2.3 模拟性

基于BIM技术，不仅能够对工程项目施工过程进行模拟，而且也可以模拟工程设计模型，还能够实现施工进度的模拟，并对真实世界难以操作、控制的事物进行模拟展示，例如，节能模拟、日照模拟、紧急疏散模拟和热传导输送模拟等。

2.4 优化性

随着相关理论研究与实践的不断深入，建筑工程项目设计、采购、施工与运营持续优化，但从整体而言，各专业相对分散、独立，BIM技术模型集成了建筑工程项目所有的信息，基于真实、准确的信息，能够促进施工过程安排优化、合理，而且BIM模型自带的优化工具为工程设计优化、工程组织优化提供了便利。

2.5 可出图性

由于BIM集成了多种信息，通过BIM信息中心出具可视化、模拟、优化后的立体模拟图，也可以出具施工需求的二维施工图纸，如综合管线设计图、主体结构预留孔洞图等，经过BIM信息中心碰撞检测和优化，能够确保出图的科学性。

3 EPC总承包模式的概念

EPC（Engineer-Purchase- Construct）模式是建筑项目承包商根据合同约定对工程设计、采购、施工及试运行等过程的整体承包，并全面负责工程质量、安全、进度、成本的工程建设模式[3]。与传统的项目分体承包模式不通过，EPC总承包模式中工程设计、采购与施工各环节深度交叉，有利于工程整体优化，实现了局部设计、施工服从整体，阶段设计、施工服从项目全过程，从而确保了项目投资收益。在EPC总承包模式下，项目建设风险由承包方承担，业主所承担的风险大大降低，同时，有利于承包方基于总体利益与业主展开洽谈，提高了承包方利润获取能力。由于EPC模式在资源配置、组织形式和综合效益等方面具有显著优势，该模式逐渐成为建筑项目业主优先选择的工程发包模式之一。

4 BIM技术在EPC管理模式中的应用

从目标、功能等方面来看，EPC模式与BIM技术核心理念契合，都是在项目全过程管理模式下，强化各单位、各阶段、各环节信息整合到信息模型中，在核心模型的指导下开展各专业工作，项目参与方通过共同的信息模型进行信息交流和共享，能够有效提高信息传递的流畅性，提高项目管理效率。从整体来看，BIM技术在装配式项目管理中具有以下应用价值：

4.1 装配式建筑预制构件的标准化设计

借助于BIM技术，总承包单位能够实现装配式建筑预制构件的标准化设计，避免因设计问题而造成的返工问题。在工程设计阶段，总承包单位建立信息中心，工程各专业将设计信息共享到信息中心中，实现各专业信息的集成、整合，从而建立建筑项目信息模型。通过预制构件尺寸和模型进行标准化处理，实现装配式建筑构件的精细化设计，避免因设计误差而造成的生产、施工偏差问题[4]。同时，借助于BIM技术进行碰撞检查，能够帮助各专业人员及时发现图纸设计中的冲突，从而提高各专业协同性，降低工程设计中的问题。

4.2 改善项目沟通与管理

在EPC管理模式下，借助BIM信息中心信息共享优势，总承包单位能够有效提高各专业协调与沟通效率，促进信息交互与共享。例如，在预制构件设计时，各专业人员在同一基础上进行设计，明确构件生产要求，为各专业沟通、协调提供便利，提高项目管理质量。

4.3 促进工程量统计与造价管理优化

在装配式建筑项目中应用BIM技术，总承包单位可通过信息技术计算工程施工总量，大大提高工程量计算效率，提高数据统计计算的准确性。同时，通过BIM技术对工程造价进行预算，能够改善因设计问题而导致的管线碰撞、设计错误等问题，进而有效控制工程造价，提高项目总承包收益[5]。

4.4 辅助实现装配式建筑项目全寿命周期管理

在EPC总承包模式下，借助BIM技术，能够项目设计、施工、运营全寿命周期内信息共享与传递，从而提高项目承包单位与运营单位的信息共享，提高信息沟通效率。例如，在项目施工阶段，施工专业可以将实施进度及时反馈给项目设计专业，工程设计专业在得到信息反馈后作出相应的调整并及时将信息反馈给施工专业。又如，在项目交付运营后，总承包单位将BIM信息模型传递给运营单位，便于运营单位查询建筑设计、施工各方面内容。BIM信息模型实现了建筑项目全寿命周期信息的集成化管理，突破了专业、单位、阶段的限制，优化了建筑项目产业资源，为建筑项目全寿命管理奠定了基础。

5 结论

随着信息技术与建筑项目管理的融合应用，项目设计、生产、施工管理模式发生了深刻的变化，实现建筑行业的现代化。但是，我们也应看到，装配式建筑项目管理与施工还存在一些问题，值得我们深入研究，首先，应从项目管理模式入手，积极应EPC和BIM技术，推动项目承包与管理向现代化管理的转变，促进各环节衔接优化，提高各专业沟通效率，为建筑行业现代化发展提供了技术支持。