数智赋能工程总承包项目全过程交付的实践探索

■ 中南建筑设计院股份有限公司党委副书记、总经理 杨剑华

在国家大力推行EPC工程总承包建设模式的大背景下，设计和施工企业纷纷将工程总承包业务作为其业务模式转型的方向。中南建筑设计院股份有限公司（以下简称“中南建院”）紧跟国家政策，把握市场机遇，围绕行业高质量发展的政策指引，积极探索数字化工程总承包管理范式。通过创新、技术、人才等驱动力向数智建造转型，实现项目精益建造管理，为建筑业的科学管理提供了可行思路。

中南建院工程总承包业务的开展与思考

中南建院工程总承包业务开展情况

中南建院始建于1952年，是新中国最早组建的六个大区综合性建筑设计院之一。近年来，中南建院坚持转型升级战略引领，在进一步夯实传统设计业务的同时，围绕企业高质量发展目标，推进以设计为龙头的EPC工程总承包业务模式转型，先后打造了一批有影响力的工程总承包项目，赢得了较好口碑和社会信誉，企业实现了跨越式发展。

为响应国务院和住房城乡建设部推行工程总承包建设模式，促进建筑业持续健康发展的指导思想，中南建院于2017年初成立工程总承包业务部门，正式开展工程总承包业务。2017年至今，相继承接了江西信丰阁、浙江温州永嘉雅林地块（未来社区）、武汉华侨城杨春湖A地块、武汉第七届世界军人运动会运动员村公共服务与配套设施、武汉中碳登大厦（超高层）、湖北省武昌实验中学、武汉昙华林核心区综合整治、湖北省疾病预防控制中心等房屋建筑EPC工程总承包项目100余项，以及市政、装饰、智能化、地基基础工程等专项EPC工程总承包项目100余项。

2022年9月，中南建院进行专业化事业部机构改革，成立EPC事业部。EPC事业部拥有员工近600名，建立了独立的营销前台、生产中台和职能、研发后台，着力打造“一模到底、无图建造”为特征的数字智能建造高科技公司。

设计企业工程总承包市场环境

从近几年市场情况来看，勘察设计企业房屋建筑领域工程总承包新签合同额2020年同比增长13.03%，增速较2019年降低一半；2021年同比仅增长1.08%；2022年增长14.57%，基本恢复到2020年增速水平。相较2019年之前的高速增长阶段，在政府推行工程总承包的政策支持下，市场情况不容乐观。

在市场下行的环境下，工程总承包头部企业增速高于行业平均增速，挤掉了大量中小企业的市场份额，企业分化严重。在建筑工程总承包领域，设计企业市场占有率处于劣势，市场面临进一步萎缩的风险。

与此同时，设计企业之间、设计企业与施工总承包单位之间，工程总承包业务开展模式差异不大、特点不突出，同质化竞争严重。

设计企业开展工程总承包业务的思考

以满足发包人要求、交付业主满意工程为目标

设计企业开展工程总承包应与施工企业形成差异化竞争，在满足施工组织管理的基础上，发挥设计企业的优势，以满足发包人要求，实现业主使用需求，保证项目设计效果实现为主要目标。

湖北武汉·中碳登大厦

这就要求在设计阶段能准确引导业主表达使用需求，设计成果和效果能直观地展示给业主，项目建设过程中设计可实施性高，施工工艺、选用的材料能满足设计效果的表达。

产品全生命周期管理PLM平台作为贯穿全过程的控制手段

实际项目实施过程中，经常会出现因展示方式不直接，导致业主确认的设计成果并非其使用需求；有的联合体设计与施工企业之间、设计团队与项目管理团队之间沟通不畅、管理没有连续性，导致设计效果无法落地；对现场施工、材料选型的控制不足，项目建成后实际表现与设计效果有出入等问题。

究其原因，主要是因为管理的碎片化，没有一个贯穿全过程的、统一的控制手段造成的。产品全生命周期管理PLM平台来源于高端制造业，集三维CAD/CAE/CAM及项目管理（PM）于一体，可以实现从无图设计、无图建造到无图运维等全过程无图化。工程总承包项目应用PLM平台作为贯穿全过程的控制手段，将彻底改变碎片化的工程管理模式、组织架构、业务流程和工作方式，有效发挥设计企业主导、以交付造价和效果可控为目标的工程总承包项目建设的优势。

湖北武汉·新一代天气雷达气象塔

湖北武汉·武昌实验中学

湖北武汉·昙华林

中南建院数智赋能工程总承包业务解决方案

2020年，国家《“十四五”规划纲要》明确提出“加快数字化发展，建设数字中国”，建筑行业对数字化转型、创新融合发展表达出前所未有的重视和行动力。《“十四五”工程勘察设计行业发展规划》指出，新一轮科技革命和产业变革深入推进，特别是数字技术与建筑业广泛融合和深度渗透，为行业转型升级提供了新动力。工程勘察设计行业抓住新机遇，推动数字化转型全面提速，以数字化绿色化发展为目标，持续推进工程总承包和建筑师负责制等多元服务模式。

中南建院面对产业化升级，以全新的观念统领新的发展格局，对公司进行价值重塑，带来新的发展动能和速度，打造“一模到底、无图建造”为特征的数字化智能建造高科技公司。数字技术在中南建院工程总承包中的应用需要经历至少三个时期迭代，第一个时期：打造数字化产品，用三维数字模型取代二维图纸；第二个时期：形成数字资产和数字资本；第三个时期：通过数字资本改变生产关系。

近年来，中南建院一直努力进行数字化转型，并坚持数字技术的迭代更新，同时将数字技术广泛运用于各种类型的项目。

随着数字技术的迭代更新，中南建院引入并推行PLM（产品全生命周期管理）演进式技术，开发了工程总承包项目管理平台，初步形成了基于数字化模型的全过程项目管理框架。

中南建院应用PLM（产品全生命周期管理）开展了建筑行业首例PLM的实践和探索。武汉市新一代天气雷达项目是碎片化的建筑行业转型为一体化的制造业的一次尝试，这也是中国第一个全过程无缝衔接的数字化建筑项目。

湖北省疾病预防控制中心是中南建院首个无图建造建筑工程，项目以三维模型作为唯一数据来源，成功实现建筑工程项目设计建造全过程数字化应用。

中南建院致力成为城市建设领域全过程数字化高科技服务商，将积极响应“新基建”的号召，坚持创新驱动发展，以新城建对接新基建。坚持“一个中心、两个基本点”，即以新城建（以数字化、网络化、智能化为代表的新型城市基础设施建设）为中心，以“数字经济”和“双碳经济” 为基本点，打造数字EPC产品。

数智赋能工程总承包项目全过程交付实践案例——湖北荆门钟祥市文化振兴项目

在国家绿色低碳发展政策指引下，数字技术的高速发展需要以绿色低碳为前提，并促进自身不断创新升级，为行业全面赋能蓄力。数字技术在中南建院工程总承包中的应用经历了至少三个时期迭代：早期基本仅针对复杂项目做重点、片段式BIM技术利用；2020年前后，随着数字技术社会面跨越式发展，引入并推行PLM（产品全生命周期管理）演进式技术，开发了工程总承包项目管理平台，初步形成基于数字化模型的全过程项目管理框架；2022年至今，经历了武汉新一代天气雷达建设项目、湖北省疾病预防控制中心项目等项目技术研磨及迭代，目前钟祥文化振兴项目数字化技术已形成一套完整的服务于工程总承包项目全过程应用体系，即以MBD数字化模型为基座，零碳咨询、智能建造为技术内核的工程总承包全过程绿色交付体系。

EPC数字化全过程工程管理策略

数智+零碳技术创新

在国家贯彻绿色新发展理念，推进各行业低碳生产、促进数字经济和实体相融合的背景下，中南建院作为钟祥文化振兴工程项目实施主体，在项目启动之初，就将项目实施目标提升到新的社会责任高度，在保持良好的造价控制、品质交付的前提下，借助PLM（产品全生命周期管理）演进式技术以及数字化、智能化、绿色化技术的综合实施能力，向业主、向社会交付一个全生命周期的绿色零碳产品。其内涵不仅包括一座静态的、使用BIPV分布式光伏等清洁能源的零碳建筑，更重要的意义在于在数字技术的加持下，项目采用无图设计、无图审批、无图招采、无图加工、无图建造等全流程无图方式，打破设计、采购、施工的信息沟壑。在设计阶段，将绿色理念和技术通过CAE仿真、预采购推演、3DE加工建模等数字技术，固化为模型信息，准确、无损地传递至施工交付环节，同时还将在运维阶段持续关注项目的零碳运营情况。

项目实施的全过程动态契合了中南建院绿色发展新理念，借助数智技术向社会展示了更高效、节约、绿色的生产方式，并交付全生命周期的绿色成果。

设计引领型管理创新

湖北荆门钟祥文化振兴项目是中南建院牵头实施的工程总承包项目。为贯彻品质优先、绿色发展指导思想，发挥数字技术驱动作用，推动项目全生命周期管理，实现全面品质控制、绿色数字交付，该项目提出创新管理策略，制定了以全过程演进式数字模型为基础的“EPC数字化全过程工程管理策略”，将传统EPC项目管理体系中设计管理、限额控制、商务管理、质量管理、安全管理等管理举措细化拆解至项目实施进展各环节，形成了真正意义上并驾齐驱地融合式管理。

同时，项目部根据数字化管理策略，进行了组织架构创新。为贯彻践行全生命周期项目管理及绿色智能建造技术路径，设立了以责任建筑师为核心的“数字EPC+建筑师负责制”组织架构，在设计、采购、加工、建造各阶段实施协同、联动。

智能建造建设管理团队架构

无图设计与建造（VDC）体系

湖北荆门钟祥文化振兴项目采用PLM系统的演进式设计技术，围绕VDBCO（Visual Design虚拟设计+Bit招采+Construction建造+Operation运维）展开，实现了从设计模型到高精度加工建造模型的无缝衔接。为满足设计团队基于单一数据源协同设计，PLM系统实现了基于私有云的设计系统部署，并通过实时响应满足了各专业间配合需求。通过三维标注技术实现数字化交付和无图建造，利用虚拟设计与仿真技术开展数值分析、系统仿真、施工模拟、方案预演，最终实现三维交付、无图建造、造价精准、缩短工期、提升质量的效果。

三维校审体系

三维校审体系是在三维数字化环境中，对设计完整性、碰撞检测、集中会审、深化模型、施工措施及建造方案进行审查、修改、反馈、确认的审查闭环应用，实现基于单一数据源的校审流程精细化管理，有效把控设计质量，保证设计审核成果可追溯。

基于MBD模型的无图招采及加工体系

基于单一数据源MBD模型提取分部分项净模工程量，实施无图招采。专项工程供应商基于“净模+净量”，结合加工工艺、加工进度、施工措施、施组方案等因素推进数字招采工作。无图招采及无图施工的应用，使实物工程量从招采、加工、施工到结算阶段保持全过程透明管理，规避了建设单位在招采及结算环节的廉政风险，同时引导投标方通过提升管理效率，积极采用新技术、新工艺，使之在竞标中取得优势。

产品全生命周期管理PLM平台

产品全生命周期工程管理PLM平台通过数字技术和自主研发，搭建智慧工地管理平台，实现EPC项目全过程管理，达成“一个模型干到底，一个模型管到底”的目标。建立了集进度、质量、安全、招采、三维交付、三维校审、智慧工地等多种功能为一体的项目管理平台，以三维数字模型作为唯一数据源，确保项目实施工期，实现精细化现场管理，提升项目建设品质。

展望

在国家政策引导和行业探索的双重作用下，中南建院迎来了更为智能、高效和可持续的工程总承包数字化转型。数字化技术不仅将改变工程设计及建造方式，还包括工程总承包管理模式及最终的交付产品。这一变革，将极大提升中南建院的工程总承包实施能力，延展产业边界，为企业发展带来更多的机会和挑战。

未来，期待有更多创新的数字化工具和技术的出现，如人工智能、机器学习、大数据分析等，这些技术将进一步提高工程总承包的实施效率和质量。同时，随着可持续发展和绿色双碳意识的不断增强，数字化转型也将促进绿色建筑和可持续建设实践的普及。

展望工程总承包在数字技术赋能下的发展前景，可以看出这是一个充满机遇的方向。在这个数字化时代中，中南建院将不断前行，不断创新，迎接挑战，通过数字化转型走向更加绿色、智能、可持续的未来。