戴凱龍

摘 要：隨著BIM技術(shù)在國內(nèi)的應用與發(fā)展，越來越多的項目通過BIM技術(shù)來提升管理效果與管理效率。然而針對BIM技術(shù)與EPC管理模式的結(jié)合，國內(nèi)現(xiàn)有可借鑒的工程案列仍然不多。本文從具體的工程項目入手，在設(shè)計與施工管理階段應用BIM相關(guān)技術(shù)，在EPC項目管理中做了嘗試性應用，提升了項目管理的協(xié)同與溝通效率，對縮短工期、降低成本提供了有效支持。

關(guān)鍵詞： 設(shè)計協(xié)同 管線綜合 施工模擬 三維交底

1.工程概況

1.1.項目簡介

海陽毛衫產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新園綜合樓位于煙臺市海陽市亞沙新城，海鑫西路以南，龍豐路以東，北京路西側(cè)。綜合樓由17層高層建筑與3層裙房組成，塔樓作為創(chuàng)新辦公使用，裙房設(shè)置了會展中心、多功能廳等公共服務設(shè)施。塔樓建筑高度78.40米，裙樓建筑高度19.10米，地上建筑面積40128.94平方米，地下建筑面積7035.99平方米。

此次設(shè)計的綜合大樓融合展覽、辦公等功能為一體，創(chuàng)新來自于融合，實現(xiàn)生產(chǎn)孵化、商貿(mào)物流、設(shè)計創(chuàng)意、展示營銷之間的相互促進相互發(fā)展。建筑立面采用直白的幾何理性邏輯，通過簡潔的構(gòu)造方式，通過實體墻面的錯位與玻璃窗之間的跳躍變化，引發(fā)“編織”的聯(lián)想，形成巧妙的形象暗喻，成為“毛衫”園區(qū)的形象代言者，南側(cè)塔樓立面暗含字母H，海陽拼音的首字母。項目整體如圖1-2所示。

1.2.工程特點及難點

本項目采用EPC總承包管理模式，和傳統(tǒng)項目相比，EPC項目加入了設(shè)計協(xié)同和管理，對總承包管理能力提出了更高的要求，更加重視工程整體價值的創(chuàng)造。利用BIM技術(shù)進行精細化管理，提升公司在項目管理中的優(yōu)勢。

2.BIM組織與應用環(huán)境

2.1.應用目標

本項目BIM應用目標主要是應用BIM技術(shù)幫助提升EPC項目管理水平。設(shè)計階段采用BIM技術(shù)提升設(shè)計質(zhì)量，盡量減少施工階段的圖紙問題，力求實現(xiàn)“零變更”；施工階段采用BIM技術(shù)輔助施工管理，實現(xiàn)精益建造。

2.2.實施方案

項目實施開始之前，編寫針對本項目的BIM實施策劃書，制定完整的實施方案，組建BIM技術(shù)團隊。根據(jù)項目的整體工期要求及各專業(yè)的設(shè)計特點、BIM應用深度和廣度等，進行分工，制定階段性節(jié)點。實施過程中，定期進行模型檢查、進度跟蹤及應用總結(jié)會議，通過BIM實現(xiàn)全專業(yè)的深化設(shè)計，并以設(shè)計成果帶動綜合協(xié)調(diào)和施工模擬的開展，實現(xiàn)項目的全關(guān)聯(lián)單位協(xié)同工作。

2.3.團隊組織

為保障本項目的順利實施，組建項目級BIM團隊和公司集團級BIM團隊，并指定一名專職的項目BIM總負責人，系統(tǒng)負責協(xié)同各團隊間的工作部署，并與業(yè)主、監(jiān)理、分包的BIM團隊進行對接。下屬設(shè)立設(shè)計團隊、施工團隊、運維團隊等職能機構(gòu)。

2.4.軟硬件環(huán)境

本項目配置足夠數(shù)量的滿足軟件操作和模型應用要求的硬件設(shè)備，具體配置不低于以下要求：

本項目BIM使用 Autodesk Revit2016、Navisworks Manage2016、鴻業(yè)、探索者、Tekla 18.1、Rhino、PKPM、Fuzor等軟件創(chuàng)建。采用 Autodesk 建筑套件旗艦版和Tekla 18.1為基礎(chǔ)平臺軟件，以鴻業(yè)、探索者等插件為建筑信息化模型（BIM）輔助軟件。同時采用協(xié)同管理平臺，進行項目管理及文檔集中管理，對整個文檔變化進行自動記錄、跟蹤、匯總。

3. BIM應用

3.1.BIM建模

項目BIM模型基于Revit平臺分專業(yè)、分系統(tǒng)建模，各專業(yè)在本地建模并通過中心文件進行協(xié)同工作。本項目以建筑、結(jié)構(gòu)模型為主導，協(xié)同機電、幕墻各專業(yè)，將二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維模型，其中建筑、結(jié)構(gòu)模型包含所有構(gòu)件，機電模型包含所有干管、支管、末端設(shè)備等。施工圖階段模型深度為LOD300，深化加工階段深度為LOD400。

3.2.鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計

在深化設(shè)計工作中全面應用BIM技術(shù)，對鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、機電等專業(yè)工程利用各自專業(yè)軟件按，直接實現(xiàn)深化設(shè)計。其中利用tekla對鋼結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計，對實體模型進行節(jié)點深化，通過模型進行工程量分析、出深化加工圖。將鋼結(jié)構(gòu)模型與其他專業(yè)模型進行碰撞檢查，得出詳細的碰撞報告，組織各專業(yè)開會討論并解決碰撞問題，為鋼結(jié)構(gòu)二次深化設(shè)計起到指導作用，保證了鋼結(jié)構(gòu)深化圖紙的準確性。同時能夠提高鋼結(jié)構(gòu)加工的準確性、加工精度。

3.3.凈高分析

在設(shè)計階段，通過BIM模型對空間狹小、管線密集或凈高要求高的區(qū)域進行凈高分析，提前發(fā)現(xiàn)不滿足凈高要求功能和美觀需求的部位，不僅能夠通過優(yōu)化管線路徑的手段來優(yōu)化凈高，還能夠通過調(diào)整結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)該目的，避免后期設(shè)計變更，從而縮短工期、節(jié)約成本。

3.4.碰撞檢查

在各專業(yè)協(xié)同設(shè)計完成之后，再將各專業(yè)模型進行整合，分樓層進行BIM模型綜合協(xié)調(diào)及碰撞檢查，將大部分設(shè)計矛盾在施工前解決，最大程度減少拆改返工，為實體施工的順利進行提供便利。

3.5.管線綜合

本項目管線復雜、系統(tǒng)繁多、空間緊張，二維圖紙難以有效溝通，通過BIM模型則有效解決，通過管線空間模擬排布，對管線做到空間合理利用，排布整齊，排布路由美觀，安裝施工方便。通過BIM模型進行沖突檢測，對施工風險點進行提示。

3.6.施工模擬

結(jié)構(gòu)施工中，將BIM模型與工程總控計劃相結(jié)合，利用BIM系統(tǒng)規(guī)劃現(xiàn)場的施工進度。利用Navisworks將Project進度計劃與模型構(gòu)件關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)施工進度的4D虛擬建造，分析影響施工工期的主要因素，實現(xiàn)可視化管理，合理安排每個構(gòu)件的安裝順序及構(gòu)件運輸計劃，減少現(xiàn)場的二次堆放，較少現(xiàn)場對臨時場地的需求，優(yōu)化施工進度，節(jié)約工期成本。

3.7.三維交底

本項目利用BIM模型可視化的特點，采用三維交底，將復雜節(jié)點、管線排布、復雜工藝等通過模型直觀的展示出來，使工程人員充分了解設(shè)計意圖，減少返工，節(jié)約工期。

4.應用效果

通過將BIM技術(shù)與建造技術(shù)、項目管理和信息化的結(jié)合，高效準確的解決技術(shù)難點問題，提高了項目管理的信息共享程度，豐富了管理手段，提高了管理準確性和科學性；通過深化模型提高了構(gòu)件的生產(chǎn)及安裝效率，降低了建造成本，節(jié)約了時間；利用BIM技術(shù)的可模擬與可分析的特性，對重點方案進行了預先模擬，降低了施工風險及成本。

5.總結(jié)

5.1.創(chuàng)新點

通過BIM模型，使原本在傳統(tǒng)設(shè)計中獨立的專業(yè)信息，在BIM上得到了集成，各專業(yè)設(shè)計過程中通過BIM共享信息，相互協(xié)調(diào)，真正實現(xiàn)了信息共享及協(xié)同工作的作用，極大的提高了協(xié)調(diào)溝通的效率；同時將BIM融入EPC設(shè)計管理中，利用BIM技術(shù)能夠更好的考慮設(shè)計、施工、采購、生產(chǎn)等各方面的因素，對提出的便于施工、縮短工期、降低成本的建議，發(fā)揮了EPC模式的優(yōu)勢，提升工程整體價值。

5.2.經(jīng)驗教訓

EPC項目較為顯著的優(yōu)勢在于總包方早期就介入項目設(shè)計，利用BIM技術(shù)更好的進行設(shè)計的參與和管理。本項目通過BIM技術(shù)的應用，在設(shè)計階段就充分考慮施工階段模型使用的便利性，工作集的劃分、區(qū)域的劃分等都進行了統(tǒng)一規(guī)范；而當任一專業(yè)的模型精細度低與其他專業(yè)時，在綜合協(xié)調(diào)及最終實施過程中均會影響其他專業(yè)；BIM實施過程中，涉及的單位、人員數(shù)量較多，對BIM技術(shù)的認知程度與掌握水平參差不齊，需要后續(xù)加強培養(yǎng)一批有BIM實踐經(jīng)驗同時又具專業(yè)能力的工程師，通過專業(yè)知識與BIM理念的結(jié)合，用于解決實際問題，提升項目的管理水平。