EPC模式下BIM技术在智慧园区基础设施工程中的一体化应用

（中交水运规划设计院有限公司，北京 100007）

一、引言

EPC总承包模式是我国现行《建筑法》所倡导的项目总承包制，在EPC总承包模式下，项目总承包人对建设工程的“设计、采购、施工”整个过程负总责，可有效克服各阶段相互制约和相互脱节的矛盾，统一协调设计、采购、施工阶段各项工作，为BIM一体化价值的发挥提供了诸多有利条件。2014年，《国家新型城镇化规划》将智慧城市作为未来城市发展的全新模式，要求大力推进智慧城市建设。城市的智慧程度取决于城市建筑和基础设施的信息化建设水平。显然，传统建设手段很难满足当前智慧城市建设要求。BIM技术可集成设计、施工、运维中的重要信息，为城市活动提供必要的基础信息，它是智慧城市建设中需要完成的重要基础性工作。

二、项目特点

智慧园区基础设施工程通常具有地理跨度大、涉及专业多、地下管网排布复杂，施工作业面广、运营期工程资产管理对象分布广，问题排查与定位困难，设备、设施及供应商信息庞杂，管理难度大等特点。该项目在上述特点基础上，同时还有智慧运维要求，这一要求延长了工程信息的服务期限，强化了工程数据跨阶段传递、更新、维护的重要性。

BIM的内涵是能够连接建筑全生命期不同阶段的数据，以及它整个形成的过程和这个过程所需要的资源。BIM技术能够集成设计和施工两个阶段的信息，提高施工阶段的可预测性、可控性和精细化管理程度。尤其针对基础设施的综合管线工程，可以纳入管线、各类闸门、阀门的安装和供应信息，形成完整的竣工模型，接入运维管理平台，为实现智慧运维创造基础性条件。

（一）BIM实施策划

EPC项目跨阶段BIM应用总体思路如下：首先，BIM模型从设计阶段开始创建，形成设计BIM模型。然后传递到施工阶段，根据施工阶段的工作任务分解原则，创建形成施工BIM模型，用于施工优化和管理。最后，根据施工过程中的变更和现场实际，完善形成竣工BIM模型。另一方面，不同阶段的BIM模型作为信息的载体，设计阶段承载了设计信息，施工阶段承载了施工信息。所有这些模型和信息，都会根据需要传递到运维阶段，用于智慧运营管理。

BIM实施策划应明确项目BIM应用目标和应用内容，识别项目BIM应用重点和难点，制定BIM实施流程，确认各实施阶段模型深度，落实BIM实施所需的资源，明确成员在项目中的角色和责任。策划的最终成果是编制项目BIM实施工作方案。

EPC项目BIM实施流程可分为BIM实施策划、BIM准备工作、BIM实施、BIM应用总结四个阶段。针对某智慧园区基础设施工程，在BIM实施策划时，制定了如下实施目标。

图1 BIM协同设计平台

图2 BIM施工管理平台

图3 项目总装模型

图4 施工方案模拟

图5 可视化技术交底

图6 进度填报与进度分析

图7 质量安全问题分析

图8 施工综合信息大屏

1.设计阶段：通过搭建BIM协同设计平台，形成协同设计工作模式，以提高沟通效率。创建BIM设计模型，并与设计交互工作，进行设计阶段BIM应用，提前发现潜在设计缺陷，克服传统设计沟通不及时、不通畅带来的弊端，以提高和优化设计成果。

2.施工阶段：通过搭建BIM施工管理平台，将经过处理的设计模型导入施工管理平台，用于施工模拟、方案优化，实施项目质量安全、进度管理、人材机管理、可视化技术交底等多方面集成应用，以降低施工潜在风险、节约成本，提高现场精细化管理水平。

3.运维阶段：通过集成设计阶段模型的属性信息和施工阶段的建造信息，形成数字化资产，接入智慧园区管理平台，用于运营阶段道路、综合管线、设备设施的智慧运营管理，提高突发事件的响应速度和处理效率，降低运营成本。

此外，建立责任清晰、分工明确的BIM技术应用领导小组和工作小组，可为项目的顺利实施提供组织保障。编制项目级《BIM实施工作方案》《BIM技术导则》等一系列BIM指导文件，有效指导项目实施。

（二）BIM实施准备

BIM实施准备工作主要包括：落实BIM实施所采用的各类软、硬件资源，创建项目BIM元件库、制定通用和专用工作环境，搭建协同设计管理平台，如图1所示，并进行设计工作环境托管，搭建BIM施工管理平台，如图2所示，并对施工管理平台人员进行培训，同时编制项目级BIM标准，用于指导项目实施。

（三）一体化BIM应用

1.设计阶段BIM应用：采用Bentley BIM软件创建道路、桥梁、涵洞、雨污管线、交通工程等10余个专业BIM模型，按照“模型文件—结构组装—专业分装—区域总装—项目总装”的顺序逐级装配，形成整个项目的总装模型，如图3所示。在此基础上开展漫游展示、碰撞检查、工程量统计，以及仿真等多种应用，不断优化设计方案，提升设计品质。

2.施工阶段BIM应用：制定项目WBS分解原则，创建BIM施工模型。采用“三端一云”的方式协助施工管理，即利用PC端、网页端和移动端实现BIM模型的实时数据填报和查看；利用云平台实现项目数据的集中存储和计算分析。开展施工方案模拟与优化如图4所示，可视化技术交底如图5所示，进度管理如图6所示，质量与安全管理如图7所示，人员材料机械管理、综合信息展示如图8所示，以及档案管理等多方面应用。

3.运维阶段BIM应用：针对基础设施的智慧运营管理指标，如市政管网智能化监测管理率，交通诱导屏和智能停车场覆盖率，智能路灯覆盖率等，在施工阶段将相关构件、设备、传感器、管线的闸门和阀门等的安装位置、规格型号、尺寸、生产单位、安装单位、安装日期等信息录入施工管理平台，在竣工验收阶段形成竣工模型，进行数字化移交，并接入园区智慧运营中心，用于道路维护、综合管线维修、设备设施管控、突发事件处置等方面的智慧运营管理。

三、建议

智能化是全球发展趋势，结合项目智慧运营要求，需要在项目策划、BIM准备工作、BIM实施等各阶段均考虑智慧运维需求。然而，由于BIM技术在我国建设领域应用才刚刚开始，相关配套条件还不完全成熟，应用过程中不可避免地会出现BIM认识不到位、协同设计流程和协同管理流程不完善、平台之间接口不匹配等问题。因此，建议今后类似工程在应用BIM时，应进一步加强BIM理念宣传、提高认识，完善设计阶段协同设计流程和施工阶段协同管理流程，通过二次开发进一步完善不同平台之间的数据接口等相关工作，以更好地推进BIM应用，发挥BIM技术在项目跨阶段应用过程中的一体化价值。