BIM技术在EPC项目精益建造中的运用研究

BIM技术在EPC项目精益建造中的运用研究

张浩,王树龙,施沈卫,袁贵鹏,朱建新

中国建筑第八工程局有限公司 江苏省苏州市昆山市250000

【摘要】随着经济社会发展，科技水平不断提高，BIM技术在建筑施工领域的运用逐渐成熟，BIM技术作为一种新技术可广泛应用于建筑施工的各个阶段。同时近年来EPC模式在建筑行业中逐渐占据重要地位，相比于传统的总承包，EPC模式会从一个综合、全面的角度加强项目管理工作。EPC项目中设计扮演了重要角色，设计质量的提高往往要依托于BIM技术。因此本文将依托于昆山某工程，深入分析BIM技术在EPC项目精益建造中的运用，可供其他类似工程参考。

【关键词】BIM技术；EPC项目；设计

引言

随着社会发展，建筑产业竞争日渐激烈，利润下降，各环节不断增高的成本和不断增加的行业标准以及建设单位的高要求给建筑施工带来了极大的挑战。相比于传统的承包模式，EPC更加强调工程的全过程管理，但因国内长期以来施工与设计脱节的建筑业结构，施工企业缺乏设计经验。因此为确保设计的质量，设计策划的落地，往往依托于BIM技术直观的表达，本文结合工程实例，详细介绍BIM技术在EPC项目精益建造中的运用。

1工程概况

某办公楼工程总建筑面积17.3万㎡，占地面积2.5万㎡，地上22层，建筑高度97m，结构形式为钢筋混凝土框架核心筒结构 ，地下室埋深10m（局部12.75m）。该工程为四期项目，地处园区中间位置，场地东侧为四栋已建公寓楼，西侧为综合北楼、综合南楼、工研院研发楼。基坑开挖深，新旧基坑相邻，新基坑对周边建筑影响大。同时四期项目建成后需与已建建筑群功能及外观上高度融合统一。

2EPC策划

为保证精益建造，本工程开工前，针对合同界面划分及建设单位设计任务要求，项目召开了EPC超前策划会，结合项目特点提出以下策划：1）新旧基坑相邻，新基坑对周边影响较大，为保证安全，控制变形，项目采用预应力鱼腹式钢支撑的支撑形式，同时在排桩的施工中选用长螺旋工艺确保成桩质量。2）外立面幕墙表皮优化，提高幕墙尺寸规格化。3）智慧车库及人防优化，优化分区，减少面积。4）综合管线优化布置，满足精装要求，避免拆改。5）设备采购优化

3BIM技术在EPC精益建造中的运用

3.1  BIM技术在基坑设计中的运用

本工程原基坑支护方案为两道混凝土支撑，考虑预应力鱼腹式钢支撑安拆快，造价低，变形控制好，因此进行方案优化。项目在方案设计阶段通过BIM建立模型，运用基坑模型的可视化特点，直观检查基坑支护的硬性碰撞共80处，围护结构与地下室结构连接查阅不同阶段模型的碰撞情况，减少返工率，提高施工效率。

项目在施工阶段运用BIM模型的可视化特点，不断优化南北两条出土路线并进行施工模拟，提高施工效率。通过BIM辅助设计优化，项目在支撑施工中节省造价200万元，节约工期30天，达到精益建造的效果。

3.2  BIM技术在幕墙设计中的运用

本工程外立面方案需与既有建筑完美契合，通过BIM建模，灰色铝板幕墙、白色铝板幕墙、玻璃幕墙有序组合，确定外立面效果，同时对外幕墙的表皮进行优化，提高了幕墙尺寸的规格化，导出幕墙构件的明细表，结合后期的实际施工生产，节约了工期，降低造价约10%。

图3外立面幕墙效果

3.3  BIM技术在智慧车库和人防设计中的运用

本工程局部为地下三层，采用平移式智能停车系统，共计停车位300辆。运用BIM技术对智能停车系统进行设计-建模-模拟运行，把控方案合理性，确保智慧车库的有效运行。

本工程为四期工程，人防指标设计需补齐原一二三期人防面积，设计人员在地库方案阶段直接采用BIM建模，出具各项建筑指标。在人防地库部分：通过BIM模型复核已建人防面积，其中五级人防1.4倍计入指标，综合平衡地块人防建设指标，借助设计院参编江苏省面积测算细则优势，协调当地测绘院执行新标准，综合节约人防区域面积500余平方，综合设计创效40万元。利用专用人防防护密闭门族库，规避人防门开启与管线的碰撞，模拟开启时对停车位使用的影响，确保人防设计合理有效。在非人防地库部分，通过BIM模型直观的发现初步设计地下车库部分防火分区按长边不超60米划分了三个防烟分区，经暖通专业与建筑专业协调优化，调整防火分区划分，共减少6个防烟分区，共减少6套排烟系统。综合创效40万元，且节约机房面积210平方。

3.4  BIM技术在综合管线设计中的运用

本工程部分楼栋为精装交付，净高要求高，部分楼层管线通道窄，管线位置紧张，要求在设计阶段出具符合精装要求的机电管综方案。通过建立BIM模型，发先如下问题：1）水管翻弯严重；2）冷冻水回水管下翻接风机盘管不尽合理；3）风管水管上下平行排布，挡住风口；4）空调风管贴吊顶，空调水管从梁下通过。利用BIM技术优化管综方案：空调冷冻供水管穿梁，回水管走梁下，空调风管抬高布置，通过以上措施达到如下效果：1）避免大量空调水管翻弯；2）供水管在上/回水管在下，更加合理；3）风管水管左右平行布置，无遮挡问题。最终方案满足了精装的相关要求，一次施工到位。

3.5  BIM技术在设备采购优化中的运用

本工程蒸汽溴化锂吸收式机组设置在A#楼北侧地下室，设计每台制冷量2326Kw，蒸汽耗量2.345t/h.台，功率8.6Kw。通过建立BIM模型，根据设计参数，选型相关设备，根据选定的设备确定设备基础的尺寸参数，同时预留吊装运输通道，优化结构荷载设计，设备基础与设备安装定位一次成型。在采购阶段将设备信息导入至一体化综合管理平台，统一采购。

4  结语

随着国家建设进程的不断加快，EPC模式将会得到进一步的发展，相较于传统模式，EPC对综合管理水平的要求高，设计管理作为EPC项目的核心环节，好的设计才能带动后期的施工及采购，设计优化及深化设计可以促进工程的精益建造。为保证设计的质量，BIM技术的应用显得尤为重要。对于 EPC 模式下的项目，作为总包单位设置BIM 工作室，以此为依托，BIM 工作室在图纸设计阶段，拿到初版施工图后，及时运用 Ｒevit 进行建模分析: ①对于复杂的节点部位，建立三维可视化模型，可从任意视角展现建筑设施内外空间，直观的确认环境关系、布局、交通、功能等需求。②设计侦错和深化完全避免二维三维视图的制图错误、空间碰撞、构件冲突等问题，深化成果可施工性极佳。③项目协同管理 如果业主需要，还可建立多维数据库，辅助项目建设高效协同推进。结合图纸内审，大幅度的减少图纸错误，减少各专业不协调引起的管线碰撞、材料浪费等，同时可对总包单位的采购、后续施工起到指导作用。通过以上建立模型的工作，施工同样可以对设计进行优化。因此BIM技术在EPC项目精益建造中将扮演重要角色。

参考文献

[1] 张杨 陈思珣 向万军 潘玉白.EPC工程总承包的设计管理.施工技术.2020（6）：1460-1463.

[2] 刘北贤 向英豪.基于BIM技术的项目精益建造应用研究.四川建筑.2021（10）：199-204.