EPC(Engineering Procurement Construction)是指公司受業(yè)主委托，按照合同約定對工程建設(shè)項目的設(shè)計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包。通常公司在總價合同條件下，對其所承包工程的質(zhì)量、安全、費用和進度進行負責(zé)。

Engineering：不僅包括具體的設(shè)計工作，而且可能包括整個建設(shè)工程內(nèi)容的總體策劃以及整個建設(shè)工程實施組織管理的策劃和具體工作；

Procurement：指專業(yè)設(shè)備、材料的采購；

Construction：建設(shè)，包括施工、安裝、試車、技術(shù)培訓(xùn)等。

EPC是設(shè)計采購施工總承包業(yè)務(wù)和責(zé)任的延伸，最終向業(yè)主提交一個滿足使用功能、具備使用條件的工程項目。

那么，EPC BIM能夠碰撞出怎樣的火花呢？接下來，我們將通過一個案例來為大家詳細講解。

(一)  項目基礎(chǔ)背景

▼ 第六屆“龍圖杯”全國BIM大賽綜合組獲獎名單

武漢大學(xué)大學(xué)生體育活動中心屬于綜合性公共建筑，建筑物由比賽館、訓(xùn)練館及其配套設(shè)施組成，總建筑面積為37200㎡，建筑總長度215m，總寬度117m，地下1層為地下車庫與設(shè)備用房，地上3層(局部夾層4層)為場館及看臺、座位等，總高度（含鋼結(jié)構(gòu)頂）為29.14m。

項目對場館結(jié)構(gòu)及聲光電等場館功能要求和設(shè)計管理、采購管理、合約管理、生產(chǎn)協(xié)調(diào)管理等方面的管理水平要求高，施工中將BIM職能與EPC管理架構(gòu)融合，同時引進VR、AR、CFD模擬、疏散模擬、3D打印、廣聯(lián)達BIM5D平臺和協(xié)筑云平臺等創(chuàng)新技術(shù)。其中，以設(shè)計為主導(dǎo)的“四個融合”效果最為顯著。

(一)  為什么要實行EPC BIM？

1. 場館類項目的屋面鋼結(jié)構(gòu)施工為重難點施工部位，需應(yīng)用BIM技術(shù)進行虛擬施工，提前進行施工方案預(yù)演；

2. 業(yè)主對場館后期使用性能提出了較高要求，需應(yīng)用BIM技術(shù)提前進行場館性能模擬，更好地服務(wù)于業(yè)主；

3. 為公司本年度的BIM重點試點項目，需探索BIM應(yīng)用模式、積累成功經(jīng)驗，便于公司日后以點帶線，以線帶面的方式推廣BIM；

4. 作為EPC模式的項目，探索BIM技術(shù)與新管理模式的結(jié)合方式將為業(yè)內(nèi)提供可借鑒經(jīng)驗；

5. EPC總承包很需要協(xié)同設(shè)計、協(xié)同施工能力，BIM作為建筑業(yè)的一場新革命，作用之一是提供協(xié)同管理工作平臺，同時，BIM可視化、參數(shù)化、信息傳遞快捷等特點也會在EPC項目中得到體現(xiàn)，BIM在EPC項目中是大有可為的。

(一)  BIM職能與EPC管理架構(gòu)深度結(jié)合

項目整體采用矩陣式管理架構(gòu)。

1)     部門設(shè)置——簡潔精干，減少部門間的工作界面，有利于總包內(nèi)部管理協(xié)調(diào)和業(yè)主、監(jiān)理、特別是分包和總包的對接。

2)     管理人員——一專多能、一人多職、一崗多能、學(xué)用相長。

將BIM職能平行加入管理架構(gòu)中

1) 項目BIM工作組設(shè)置在設(shè)計總監(jiān)管理職責(zé)下，履行總承包管理BIM應(yīng)用實施職能；

2) 將BIM工作組成員按照專業(yè)分布到各專業(yè)管理組中，履行對各專業(yè)分包管理職能。

價值:

① 減少了部門與部門之間、部門與各分包之間不必要的溝通協(xié)調(diào)工作量，可靈活的應(yīng)對其他部門及分包對BIM工作的各種需求，促進了項目管理人員對BIM工作的深度參與。

② 保證了BIM工作更好地與項目管理相結(jié)合，有助于實現(xiàn)精細設(shè)計、精益建造、探索創(chuàng)新三個BIM工作目標。

(二)  建設(shè)過程中BIM設(shè)計與EPC管理的“四個融合”

在EPC管理模式下，設(shè)計管理處于龍頭地位。設(shè)計管理與采購、建造、成本等方面的融合是關(guān)鍵。

項目采用BIM技術(shù)，通過全專業(yè)BIM模型的創(chuàng)建，對設(shè)計進行功能、系統(tǒng)等各方面的優(yōu)化和精細化管理；利用BIM5D作為管理平臺，對總平面、進度計劃、物資以及質(zhì)量安全等應(yīng)用進行全面協(xié)同管理；通過協(xié)筑云平臺對項目設(shè)計、施工、運維等各階段、各參與方的海量BIM及圖檔信息進行統(tǒng)一集中管理。有效提高了項目的溝通效率和管理水平，促進了以設(shè)計為主導(dǎo)的“四個融合”。

1. BIM助力設(shè)計與功能融合

在設(shè)計過程中，建筑物形式、功能越來越復(fù)雜，更加注重建筑物的內(nèi)涵及功能。在設(shè)計過程中大量采用新技術(shù)、新材料等手段來實現(xiàn)設(shè)計美感及功能需求，充分考慮材料、設(shè)備的細節(jié)參數(shù)對整體設(shè)計功能可能存在影響。利用BIM技術(shù)對建筑物進行設(shè)計及多方面條件模擬，可以：

1)     通過結(jié)果數(shù)據(jù)進行設(shè)計方案調(diào)整，確保滿足建筑功能要求

2)     對交付標準提出適當(dāng)優(yōu)化，對缺失但必要的功能進行補充和完善。

例1：

CFD模擬——使用CFD軟件對比賽場館進行氣流組織模擬，分析不同工況下空調(diào)送風(fēng)效果及其對比賽場地的影響，從而選擇最優(yōu)方案，優(yōu)化送風(fēng)口布置和風(fēng)速溫度設(shè)置。通過分析模擬，通過以上模擬分析，工況2要優(yōu)于工況1，但是工況2仍有部分缺點需要從設(shè)計上來解決：

1）回風(fēng)口處風(fēng)速偏大，可以考慮加大回風(fēng)口的尺寸。

2）看臺最上層四個角處風(fēng)速偏大，可以考慮將此處的風(fēng)口朝斜上方出風(fēng)。

3）對設(shè)備的選型也進行了驗證，并對業(yè)主提出了優(yōu)化建議。

下一步將風(fēng)速對羽毛球賽事等對氣流參數(shù)要求高的工況進行更深入的模擬分析。

例2：

· 消防疏散模擬——本工程通過消防設(shè)計分析，對原設(shè)計的防火分隔措施以及防排煙系統(tǒng)進行了優(yōu)化；

· 建立比賽大廳的FDS模型，對火災(zāi)發(fā)展過程及煙氣控制過程進行數(shù)值模擬計算，驗證其煙氣控制系統(tǒng)是否能夠達到相應(yīng)的性能化設(shè)計目標；

· 如圖所示，經(jīng)過模擬出現(xiàn)火源點A和火源點B，建立Pathfinder模型進行疏散模擬分析。

· 利用FDS軟件模擬計算建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，煙氣運動、蔓延和沉降情況，考察能見度、溫度和CO濃度等有關(guān)參數(shù)，計算并分析確定各火災(zāi)場景的煙氣危險來臨時間。

· 根據(jù)出具的分析報告結(jié)果顯示，優(yōu)化后的消防設(shè)計能夠滿足人員的安全疏散，防火分隔措施及防排煙系統(tǒng)能夠?qū)馂?zāi)蔓延進行有效控制，滿足建筑整體消防安全的要求。

2. BIM助力設(shè)計與商務(wù)融合

在設(shè)計階段，通過BIM技術(shù)進行不同方案的比選，將成本信息錄入BIM模型中。遵循價值工程原則，在滿足功能的前提下對不同的施工方案進行成本預(yù)算，最終選擇“功能/成本”最優(yōu)的方案。

1) 初步設(shè)計階段，從系統(tǒng)角度，對結(jié)構(gòu)、機電進行優(yōu)化。

2) 施工圖設(shè)計階段，從成本考慮，采用成熟、價優(yōu)、效率高的細部做法。

例：

鋼結(jié)構(gòu)屋面業(yè)主提出的要求是結(jié)構(gòu)外露、保證觀感，通過BIM模擬、對比分析，最后選定了自重較輕，用鋼量較少的張弦桁架結(jié)構(gòu)作為本項目比賽館鋼結(jié)構(gòu)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。

3. BIM助力設(shè)計與采購融合

方法要點：

1) 將材料、設(shè)備各項參數(shù)反饋到圖紙及BIM模型中；

2) 將采購納入設(shè)計程序，設(shè)計負責(zé)評審報價技術(shù)評審，保證設(shè)備符合設(shè)計要求；

3) 大型設(shè)備主要參數(shù)由設(shè)計院提出，招采確定后，將實際參數(shù)反饋到圖紙及BIM模型中；

4) 通過BIM模型提量輔助材料設(shè)備報審，建立相應(yīng)的銜接程序和作業(yè)文件，進行材料控制，為工程總承包項目創(chuàng)造客觀的效益；

5) 通過4D模擬設(shè)備、材料進度控制計劃，對材料設(shè)備的進度進行全過程跟蹤，對關(guān)鍵設(shè)備單臺進行重點跟蹤。

例1：

根據(jù)設(shè)備尺寸，調(diào)整管線排布，確定設(shè)備房的面積，并將設(shè)備尺寸反饋到圖紙和BIM模型中。

例2：

通過BIM5D平臺關(guān)聯(lián)模型與進度計劃，可以生成任意時間段的材料需用量，從而實現(xiàn)精確把控材料的采購用量。

4. BIM助力設(shè)計與施工融合

方法要點：

1) 將施工經(jīng)驗融入BIM設(shè)計中，將臨時措施融入結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免現(xiàn)場返工；

2) 通過BIM模型創(chuàng)建進行施工模擬，在不影響建筑效果的情況下，對建筑設(shè)計方案進行修改優(yōu)化，減少或者消除施工難度大、施工技術(shù)要求高的節(jié)點。

3) 充分考慮各專業(yè)施工的便捷性，降低運作成本；

4) 落實圖紙和設(shè)備交付進度，避免窩工；

5) 充分考慮施工部署及總體安排；

例：

在結(jié)構(gòu)施工時，提前考慮幕墻施工，幕墻下放添加受力構(gòu)件，減低幕墻安裝難度，節(jié)約工期，整體降低成本。

(三)  BIM促進EPC項目管理能力提升

1. 進度管理

項目將進度與BIM模型結(jié)合，利用BIM5D平臺對計劃安排進行診斷，首先根據(jù)流水分區(qū)圖進行流水段劃分將構(gòu)件區(qū)域化處理，然后將構(gòu)件和進度計劃進行關(guān)聯(lián)，形成施工模擬，檢查進度計劃安排的合理性以及是否有缺項漏項。

▼流水分區(qū)圖

在施工過程時，項目管理人員實時采集實際進度情況，并通過移動端錄入BIM5D平臺中，通過多視口模擬的功能，輸出實際進度與計劃進度的對比，對滯后的部位進行標紅預(yù)警處理，并對后續(xù)工作的進度情況進行預(yù)測，項目管理人員通過平臺輸出的信息，實時掌控進度偏差，發(fā)現(xiàn)異常及時采取糾偏措施。

▼輸出實際進度與計劃進度的對比

2. 質(zhì)量安全管理

基于BIM的質(zhì)量安全管理，重點在于信息的管理，通過信息流轉(zhuǎn)的增強，提升質(zhì)量安全管理的效率和全面性。利用BIM5D平臺的“三端協(xié)同”工作模式（PC端、移動端、網(wǎng)頁端），將總包項目部管理人員、分包以及勞務(wù)負責(zé)人納入質(zhì)量安全管理體系，現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)問題，在第一時間通過移動端“BIM5D現(xiàn)場”APP將將問題傳送給所有相關(guān)的人員，針對每一項問題責(zé)任到人，整改完成后責(zé)任人通過移動端將整改情況反饋給問題的發(fā)起人，待經(jīng)驗收合格后，問題方可關(guān)閉。

BIM5D平臺的應(yīng)用強化了對質(zhì)量安全信息的統(tǒng)計分析。平臺會自動匯總現(xiàn)場通過移動端發(fā)現(xiàn)的問題，并將問題以圖釘標記的方式定位在模型上，同時在網(wǎng)頁端進行多維度的匯總分析，在項目質(zhì)量安全例會上，我們能夠清楚的看出哪個隊伍的質(zhì)量或安全問題比較多，整改的情況如何，各類問題發(fā)生的頻率如何，從而分析出主要原因并制定有針對性的整改措施。

3.  信息協(xié)同管理

項目采用廣聯(lián)達協(xié)筑云平臺作為BIM與圖檔信息協(xié)同云平臺。將平臺作為項目BIM團隊數(shù)據(jù)管理、任務(wù)發(fā)布和信息共享的平臺，同時也作為項目圖檔信息管理的平臺。實時收集項目運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)云端存儲、文件在線瀏覽、三維模型瀏覽、文檔管理、團隊協(xié)同工作等功能，提高信息資源管理能力、辦公效率和協(xié)同工作能力。

▼ 文檔共享

▼ 模型共享

▼組織結(jié)構(gòu)劃分

利用協(xié)同平臺和工作流程設(shè)置以及模型的掛接，提升了總包管理人員的任務(wù)管理能力，所有任務(wù)利用協(xié)同平臺通過流程指派，能夠進行清晰的任務(wù)追蹤，更好的落實任務(wù)完成情況。

▼ 流程管理、質(zhì)量安全任務(wù)跟蹤、流程指派

現(xiàn)階段，BIM推行難、應(yīng)用落地難是阻礙BIM技術(shù)發(fā)展的主要矛盾，很多企業(yè)知道BIM好，但還沒有看到BIM所帶來的真正價值，只是為用BIM而用BIM。而浪潮下誕生的BIM EPC是探索之舉，BIM EPC能夠給傳統(tǒng)EPC管理模式帶來多大的改變和應(yīng)用價值？經(jīng)過中建三局的此次應(yīng)用實踐，匯總出了以下可見成效，請看下圖：

本項目通過對BIM EPC模式的深度探索與實踐，將BIM技術(shù)應(yīng)用在項目管理中，在降本增效、節(jié)約工期等方面取得了顯著成果，提升了項目的管理水平，創(chuàng)造了巨大的后續(xù)價值。為企業(yè)EPC項目的實施提供了寶貴的經(jīng)驗。