BIM技术在EPC模式下设计总包管理的效应分析——以H医院一二期为例.pdf

Intelligent Building and Construction Machinery智能建筑与工程机械2024年 1月Jan.2024第6卷 第1期Vol.6 No.10引言随着工程项目越来越复杂化，市场竞争日趋激烈，越来越多的业主开始倾向于采用具有更高收益的承发包模式。其中最具代表性的就是“设计-采购-施工”总包（EPC）模式。EPC 模式能够将设计、采购和施工等环节有机地结合起来，从而提高工程项目的整体效率和质量。在 EPC 模式中，建立设计总包的有效管理权限，通过分析 H 医院二期基于 BIM 技术在“三控一协调”方面的实际应用分析，总结出 BIM 技术能够更好的支撑设计总包的管理效应。1项目概况H 医院是一所集医疗、教学、预防、康复为一体的综合性县级公立医院。本工程采用的是整体规划分期实施的建设策略。由于规划设计时，现有用地上还存在老门诊楼、老外科楼等附着物，因此在建设时必须充分考虑医院项目的可持续性。整个医院的实施建设总共分为 3 个阶段进行1：第一阶段优先建设 H 医院一期，包括综合楼、精神科楼、科教楼、传染科楼、科教信息楼、职工活动中心等子项建筑。第二阶段是在一期建设完成并投入使用后拆除现状外科楼，并进行二期门诊楼、120 急救站、健康体检大楼等子项的建设。第三阶段是在二期建设完成后，对老门诊楼等原有建筑进行改造升级，完成 H 医院临道路一侧前场的所有室外附属工程，从而完成整个规划设计内容。收稿日期：2023-09-28作者简介：黄韶鹏（1987），男，广东深圳人，本科，工程师，研究方向：工程管理。BIM 技术在 EPC 模式下设计总包管理的效应分析以 H 医院一二期为例黄韶鹏（昆明理工大学 建筑工程学院，云南 昆明 650000）摘 要：H 医院一二期建设工程项目在一期采用了传统发包模式，在二期采用了 EPC 总承包模式。基于 BIM 技术的EPC 模式下 H 医院二期的设计总包管理，对设计平行分包商的效应分析，提升项目的设计质量和管理水平，明确了BIM 技术在工程管理方面的应用价值，丰富对工程项目管理的理论认识，以期进一步完善相关理论模型和方法。关键词：BIM；EPC；设计总包；平行分包中图分类号：C93文献标识码：A文章编号：2096-6903(2024)01-0062-03智能管理与创新2不同发包模式下的设计管理概述2.1 一期 DBB 发包模式下设计管理概述设计-招标-建造（DBB）模式采用的是分阶段招标的模式，即先进行总体规划及土建单体的设计招标，再由其他专业设计公司在既定的土建条件基础上，进行专项设计等工作，最后由施工单位施工。在这种模式下，业主会将项目的不同阶段或不同部分分别招标，由不同的承包商来完成。在项目的第一阶段一期设计招标中，业主分别先后采购了主体设计、室内设计、场地设计以及其他弱电智能化等专项设计内容。一期工程于 2019 年 11 月竣工验收，设计公司于2015 年 6 月中标进场，2016 年 9 月图纸通过施工图审查并移交建设方。土建施工方与监理方于 2016 年下半年陆续进场，第三方造价机构在 2017 年 2 月进场，在2017 年 4 月施工期间，业主陆续采购了其他相关的下游设计施工一体化承包商。由于各参建设计主体进场时间前后不一，没有在设计初期统一协同，在一期综合楼的监管服务过程中，产生了如基于室内设计方案修改而造成的土建重大变更，多设计协同造成了施工界面混乱，各设计单位制图标准不统一需反复确认等问题，影响了设计公司成本、进度跟质量 3 方面的控制成果2。2.2 二期 EPC 发包模式下设计总包管理概述对第二阶段二期建设工程，业主单位选择采用了EPC 设计施工总承包模式作为新的工程建设承包模式。设计公司作为联合体中的设计责任人，直接负责设计文件的进度、质量和成本，因此通过合同条款的约束，对于各设计平行分包商形成了绝对的权威。2024年 第1期 63 设计平行分包商是在设计总包单位协调下，分别负责室内施工图设计、弱电智能化设计、洁净空间设计等工作的专业单位或企业。设计平行分包商需要根据总包单位的要求进行工作，并与其保持密切联系。二期工程于 2022 年 10 月竣工验收，在确认 EPC设计施工总承包商后，设计公司立刻开展各设计版块的筹备建设，并通过 BIM 技术的支撑，在施工图交付之前便利用 BIM 技术协同平台的优势，将所有的专业设计内容汇集成为一个综合的建筑信息模型，并检查碰撞与矛盾处。在通过施工图审查后，通过将模型信息与联合体企业共享，以提高施工阶段的管理效率和精度3。3 H 医院二期项目应用 BIM 技术的效应分析3.1 BIM 技术的应用设计公司从设计管理的角度出发，通过对一期项目的复盘总结发现，如果一个项目的管理场景建立在 EPC这种总承包模式下，最容易产生风险的地方，恰恰是总包单位对于平行分包单位的设计管理方面的问题。在设计施工联合体建立初期，设计公司就主动提出了应用 BIM 技术来进行本项目的设计、施工与管理。BIM 技术作为一个协同平台，可以给工程管理项目提供直观可视化的信息模型，将研究范围从二维转为三维，能够提高参建各方的项目认识度。这一提议也得到了联合体施工企业的同意，共同推动了基于 BIM 技术的施工管理。3.2 H 医院二期应用 BIM 技术的效应分析基于 BIM 技术的生产管理模式，形成了集合建筑、结构、水暖电、室内、洁净空间、人防、钢结构、膜结构等全专业的综合模型。BIM 技术在 H 医院二期工程建设中提供了信息化技术手段的支撑，EPC 模式可以帮助建立公司在设计管理上对于平行分包商的绝对权威性。以下从“三控一协调”4 个方面对应用 BIM 后的一二期设计管理效应对比做出分析4。3.2.1进度控制进度是影响业主单位对设计单位整体印象的最直观的体现，图纸无法按时交付属于整个设计环节最严重的问题。对比分析 H 医院一期工程与二期工程在进度控制上的整体效应，从设计阶段和施工阶段分别来进行分析。在设计阶段，一期工程能够实现自身的进度安排的目标。二期工程在设计阶段由于需要协调统筹平行分包单位并且最终实现 BIM 综合建筑信息模型，主要取决于设计总包单位对于平行分包单位整体进度的控制，因此在整个进度周期上较一期长，而在进度把控上需要投入更多的精力和时间。在施工阶段，设计公司在一期工程建设时，备受下游设计单位的影响，发生了重大的修改和多次的变更，产生了较多的碎片化进度控制环节。下游设计单位每提交一次成果，公司必须抽调并组织设计组进行复核验证，修改时还需出具变更通知单，并制定进度计划并进行进度管理。而二期工程设计时则不同，进度控制在设计阶段基本告一段落，施工时由于设计施工共享模型，发现问题时大多可以由施工单位自行解决，公司作为设计总包签字盖章认可即可。3.2.2质量控制如果说进度控制是整个工程的外驱力，那么质量则是内驱力。一期建设时，设计公司对下游设计单位并没有直接的控制权限，但下游设计单位的成果又影响着整体的施工进程。具体可以从施工图阶段审查意见数量和施工单位与监理单位的工作联系函两方面来进行对比分析5。3.2.2.1施工图审查阶段的审查意见数量对于设计公司来说，一、二期内部生产管理的区别在于是否采用了 BIM 技术作为支撑，在利用 BIM技术对传统建筑、结构、水暖电图纸的逆向设计后，形成了综合信息技术模型，可以有效地检查管线碰撞，也提升了出图质量，因此在施工图审查时能够通过得更加顺利。一期工程根据审查机构出具的审查意见告知书内容，合计审查意见 108 条，传统建筑、结构、水暖电五大专业平均每专业 21.6 条。二期工程合计审查意见123 条，在传统 5 大专业上增加了室内审查和人防审查两块主要内容，平均每专业 18 条。3.2.2.2施工单位及监理单位寄送的工作联系函工作联系函的内容一般分为两大类：一是发函方对于图纸内容不确定，需要设计回复解释或做相应的补充修改。二是现场因各种原因发生了变化，请示设计是否同意。第一种情况，可以作为设计单位质量控制的依据，统称为答疑工作联系函。在一期工程期间由于没有统筹协调各个设计专业，不免会发生图纸矛盾问题，对此根据设计公司科技档案归档目录单内容，合计 13 份答疑工作联系函。而在二期工程项目中，由于采用 BIM 技术，即便有些不明的情况，可以通过共享模型信息实现即时沟通，并没有形成标准化的函件往来。3.2.3成本控制虽然前后两期建设采用了两种不同的招标模式，但作为同一个项目的延续，二期在招标环节依然采用了与一期相同的设计费计价费率。一、二期虽然在规模、参设专业数量以及建安总费用方面有所不同，但可以通过成本在合同额的占比来对比一、二期在使用 BIM 技术黄韶鹏：BIM技术在EPC模式下设计总包管理的效应分析以H医院一二期为例智能建筑与工程机械 64 第6卷前后的效应进行分析讨论6。3.2.3.1设计成本设计成本主要是指设计人员通过生产施工图纸及BIM 模型产生的工作绩效。在一期传统的设计管理模式下，在项目初期能够很好的对自身的设计成本进行控制。但由于下游设计单位的方案对土建施工图的影响，造成了重大的二次变更，其中设备专业修改量的调整系数甚至达到了 1.8。即便公司与业主方签订了合同补充协议，由业主来承担本次修改的全部成本费用，但计入到整个项目合同金额中，实际设计成本占比达到了35.18%。在二期工程项目中，由于主动采用了 BIM 技术，因此设计成本增加了 BIM 工作组的工作量，根据公司的项目结算报告，最终结算实际设计成本占比为30.33%。3.2.3.2服务成本服务成本主要包括差旅费、住宿费、餐饮费、图文打印等费用。在一期工程中，设计工作组的现场服务周期长、频次高，又因重大修改变更产生了相对较多的现场服务和图文打印，根据公司的项目结算报告，最终服务成本结算占比为 7.44%。在二期工程工程中，BIM 技术对于服务成本的控制效果显著，主要原因如下：BIM 技术提高了设计的精度和准确性。BIM 技术可以提供高度精细的 3D 模型，避免了传统设计中可能出现的错误和遗漏，减少了后期的修改和调整以及需要通过达到现场解决问题的频率。提高效率和节省时间。BIM 技术可以将各专业集成到一个模型中，包括但不限于土建、设备、室内以及其他专项设计，能够基于共享模型做到对多专业的统筹安排，虽然增加了设计周期，但有效地缩短了施工时间，减少了人力和时间的浪费。整个施工阶段仅在主体封顶、初验、终验等必要阶段达到项目现场，根据项目结算报告，二期工程的最终服务成本结算占比为 2.82%。3.2.4组织与协调组织与协调设计认为是整个设计管理中的重中之重，在一期工程时，凸显了非常多的衔接问题以及界面不清晰的问题。BIM 技术提高了设计总包在平行分包单位管理中的组织与协调能力。它为设计团队提供了一个集中的平台，方便设计成果的汇集和共享，降低了交付物的返工和误差。在 H 医院一期工程建设过程中，公司在设计阶段的组织与协调工作密度较低，仅做内部沟通。而到了施工阶段，由于有下游设计单位的陆续介入，增加了对下游设计单位大量的组织与协调工作，过程中不停地出现问题，为此需要公司不停地协调问题，然后解决问题。在 H 医院二期建设中，由于应用了 BIM 技术，需要设计总包与平行分包单位协同设计。公司对平行分包商的组织与协调工作主要体现在设计过程中，当进行到施工阶段后，组织与协调的密度反而大大降低7。4结束语本文通过介绍了 H 医院项目一二期工程项目的概况，并对 DBB 模式和 EPC 总承包模式下的两种不同的设计管理模式进行了概述，通过对 DBB 发包模式下的 H 医院建设项目一期工程的总结发现，项目在设计管理方面产生了较多的实际工程问题，这一系列问题为工程项目管理的效应带来不利的影响。在 H 医院二期工程的设计过程中，通过引入了 BIM 技术，使得其在“三控一协调”方面表现出理想的结果，并与一期工程工程项目的设计管理效应做了对比。BIM 技术为 H 医院二期工程的整个设计管理环节提供了有利的支撑，帮助业主以及各参建单位实现了管理目标的最大化。参考文献1 孙梦迪.CS医院建设工程设计总包管理研究D.青岛:山东科技大学,2021.2 袁俊敏.工程建筑设计总包管理方式及利弊分析J.住宅与房地产,2020(35):80+87.3 王开军.BIM技术在EPC项目中的综合应用满意度研究D.北京:清华大学,2019.4 梁宇博.BIM技术在建筑设计管理模式中的应用研究J.中国设备工程,2023(14):63-65.5 李明,王立国,王海燕.基于BIM的设计总包管理研究与实践J.中国勘察设计,2020(11):44-48.6 王立国,王海燕.基于DBB模式的工程项目管理研究J.中国勘察设计,2021(3):50-54.7 刘志军,王海燕.基于平行分包的工程项目管理优化策略研究J.中国建设信息化,2022(3):60-64.