BIM 技术在EPC 工程控制中的应用研究

张亚其

（中电建路桥集团西部投资发展有限公司， 四川 成都 610000）

0 引言

BIM 技术能够有效的应用于工程项目全过程管理之中，但目前对BIM 技术在EPC 工程管理中的应用的全面研究为数不多，因此，本文将结合具体的实际案例对BIM 技术在EPC 工程管理中的实际应用进行探究，以促进EPC 工程项目在质量、进度、成本以及安全方面得以实现有效管理。

1 工程概况

某工程项目为大型酒店，建筑面积为3.6 万m2，该酒店项目的业主希望寻找到合适的EPC 承包商。该项目地处高震区域，通过协调之后，业主同意以钢管混凝土柱——型钢梁结构体系进行施工，该结构的抗震性能比较优越。且施工周期比较短，对地材要求也相对较低，若采取有效的管理技术措施，将会对施工进度、成本等方面实现有效控制，总承包商若能有效开展EPC 工程管理，将会获得巨大收益，但由于项目所在地地理环境以及气候特点比较复杂，工程项目受外部环境的影响较大，容易出现设计变更，且在施工中一旦存在技术问题和材料问题，将会影响工程质量和安全。因此，该总承包商将BIM 技术引入到该项目中，如图1 所示，即该项目设计部门采用Revit 制作的主结构3D 模型图。

图1 酒店项目Revit 建筑3D 模型图（左）及渲染图（右）

2 BIM 技术在EPC 工程管理中应用的优势

2.1 可适用于复杂化的大型工程项目

该项目属于大型工程项目，在实际开展EPC 工程管理时具有一定的复杂性，首先，从设计方面来看，该项目在开展设计的过程中，需要结合各参与方的意见来进行统筹设计，各参与方在建设该项目时可能会存在矛盾冲突，主要体现在施工节点矛盾、专业矛盾等。通过应用BIM 技术开展EPC 工程管理，能够发挥其协调各方的作用，从而促使EPC 工程项目设计更为科学合理；其次，从施工方面来看，大型工程项目的施工操作以及技术要求是比较复杂的，通过BIM 构建3D 模型能够实现该项目施工的可视化、模拟化，从而实现对施工难度较高的节点以及细微节点进行有效管理。

2.2 可有效实现各层面管理效果的提升

对于EPC 工程管理而言，其涉及的管理层面也比较多，例如，工程项目的进度管理、成本管理、质量管理以及安全管理等，基于该EPC 工程项目的复杂性，使得上述各层面管理内容的复杂程度也比较高，通过应用BIM 技术，可实现EPC 工程项目进度、成本、质量以及安全管理效果得到提升。例如，该项目在应用BIM 技术时，可以通过碰撞试验来检验各参与方施工中存在的冲突，并根据碰撞实验结果，将施工流程进行调整，从而有效规避因施工冲突造成的质量、进度、成本以及安全问题。

2.3 可实现EPC 工程信息化管理

随着当前大数据时代的到来，海量信息涌入到EPC 工程项目之中，同时由于EPC 工程的复杂性，使得EPC 工程管理难度增加，若采用传统管理方法，将会造成EPC 工程管理效率降低，工程管理的滞后性将会表现的越来越明显，而BIM 技术的应用能够将EPC 工程项目各类数据进行归类整理，并存储于数据库之中，方便日后调用，并且还能够及时实现数据更新，保证EPC 工程施工管理的信息化、实时化，更加能够提升该EPC工程管理的质效。

3 BIM 技术在EPC 工程管理中的具体应用

3.1 BIM 技术在总承包单位设计阶段中的应用

3.1.1 设计图纸审查

总承包单位在该项目设计阶段对设计部门做出了要求，要求其将二维施工图纸和BIM 模型一同交付，该项目总承包单位拥有专业的BIM 技术人员，也可以通过二维施工图纸来构建BIM 模型。图纸审查工作人员能够通过BIM 模型来审查施工图纸，通过BIM 模型能够直观的将该项目包含的建筑物予以展示，同时还能够方便各类构件间穿插以及搭接正确与否，从而使图纸会审的难度以及工作量得以全面减低。BIM 模型之中所包含的图纸信息是所有二维图纸信息的集合，各参与方均可以通过BIM 模型以及相关的技术软件开展交流与沟通，从而有效的解决了各参与方之间出现的“信息孤岛”，通过BIM 技术的协同特性使各参与方实现协同管理，从而使图纸审查工作人员的工作质效得到全面提升。

3.1.2 协同管理

BIM 模型之中包含结构化数据库，与该EPC 工程项目全部的信息数据资料均会存储于该数据库之中，并且通过BIM 技术可以对这些数据信息资料进行分析和利用，还可以将信息通过3D 可视化的展现形式展现给用户，有效的解决了当前总承包商开展深化设计时面临的各项问题，并使深化设计的效率得到提升，使深化设计效果也同样得到提升。例如，该项目在设计深化阶段曾存在管道碰撞问题，为了使该问题得以有效解决，该项目的总承包商整合了各专业BIM 模型，然后开展了碰撞试验，形成实时碰撞试验报告，且报告可导出，依据构件ID 号能够对碰撞试验出现问题的位置进行定位，并生成二维图，从而使该项目的设计工作人员能够准确有效的对碰撞管线进行修改，节约了设计时间。该项目在完成碰撞管线修改操作后再次开展了碰撞试验，经试验未发现任何管线冲突，保证了后续施工的准确性，也提升了深化设计的质效，保证了项目设计的安全性和准确性，并使返工情况的发生得以减少，对总承包商开展施工质量以及进度管理非常有利，见图2 所示。

图2 基于BIM 技术的管线优化前后对比

3.2 BIM 技术在总承包单位施工阶段中的应用

3.2.1 优化施工方案

依照当前BIM 技术的应用现状，由设计阶段提供的BIM 模型尚不可对其直接开展施工模拟，还需要结合该项目的工序以及施工工艺来对BIM 模型进行创建，通过施工模拟、施工方案比选来确定每一种施工方案存在的缺陷和问题，然后对问题较少的施工方案进行优化改善，从而确定最终优化施工方案，从而对施工进度、质量以及成本等各方面实施有效控制。总承包商还对该项目的重点施工方案及工艺进行了BIM 模拟分析，例如，脚手架搭设以及钢筋锚固等均采取了BIM 模拟分析，并对具体的施工方案进行全面的优化，以便于现场施工指导，并实现施工质效的提升[1-5]。

3.2.2 施工安全管理

总承包商在开展施工平面管理时，对施工现场的布置管理也是比较复杂的，在该项目中，总承包商通过BIM 技术进行了全面模拟，主要包括道路管线、施工设备以及施工所用的临时设施等开展了模拟，从而对施工现场进行预先、合理的排布，保证项目施工的安全性，例如，该项目开展了“塔吊活动范围模拟”，通过BIM 模型对塔吊的活动范围进行了模拟，发现了塔吊活动范围内的障碍物，通过重新调整塔吊的位置实现了项目施工的安全性。此外，还可以通过BIM 技术开展施工前的技术交底工作，通过BIM 模拟施工，使施工人员能够全面掌握施工技术，从而保证施工的安全性。该项目在开展技术交底时，运用了“BIM+VR”组合技术，将施工模拟的可视化进一步加强，使施工人员有“身临其境”之感，能够更好的掌握施工技术，从而提升施工安全性。

3.2.3 质量管理

由于该EPC 工程项目的规模比较大，所以在项目施工质量控制方面的难度比较高，总承包商主要从三个方面来开展施工质量管理工作。第一，总承包商采取现场监管与远程监管联合的方式，对施工质量进行监控，保证施工现场中所有的施工工艺技术以及方法均是按照技术交底的内容进行操作的；第二，通过BIM 技术材料数据库记录的材料信息，进行了材料质量管理；第三，通过上述技术交底使施工人员熟练掌握施工技术方法，从而提升施工质量，将三个方面相互结合，可实现该项目的施工质量得到有效控制。

3.2.4 成本管理

该项目在开展场地布置时，保证了场地布置的合理性，尤其是在材料现场存放、堆场、施工人员的调度、租赁设备的配置等方面进行了统筹规划安排，能够实现资源的优化配置，并使资源浪费现象得以减少，从而有效的节约了施工成本。通过BIM 技术还能够开展施工方案比选，从而选出经济可行和技术可行的优化方案，对于提升施工的经济性发挥重要作用，此外，该项目施工阶段对于租赁设备也使用了BIM 技术的预警提醒功能，即租赁设备临近租赁期限时，会通过BIM 平台向用户终端发送警示信息，从而提醒管理人员及时归还或是续期租赁设备，以免造成不必要的经济损失。

3.2.5 进度管理

该EPC 工程项目应用了BIM-4D 模型，该模型在BIM 3D 模型基础上增加了时间维度，使得BIM 3D 模型与该项目的施工进度进行了捆绑，实现了施工进度实时跟进，并直观的将施工进度展示给管理人员，在进度模拟过程中，能够及时发现各施工方在施工之中存在的矛盾冲突，可根据这些矛盾点优化施工工序，调整施工进度，使施工进度计划得以优化，有效避免了工期延后、返工等不良情况，同时，通过BIM-4D 模型还能够将实际进度与计划进度之间进行比对，从而及时发现进度偏差的具体节点，并通过BIM 技术进行偏差分析，进而制定并实施调整对策，实现EPC 工程项目进度的实时跟进。

4 结束语

该EPC 工程项目通过应用BIM 技术，能够有效解决EPC 模式下工程管理方面存在的各种问题，并有利于实现设计阶段和施工阶段的顺利开展，对该项目的进度、成本、质量以及安全管理方面也发挥着显著的效用，说明BIM 技术适用于EPC 工程项目，能够迎合EPC 工程项目的特点，但在实际应用中，还需要由专业的人员进行操作，不断提升BIM 信息化管理水平，从而进一步实现EPC 工程管理的综合效益。