BIM技术在工程总承包中的应用集成

(1)基本概念

工程总承包属于工程项目管理的实践活动,它是工程项目组织实施的一种方式,是工程项目承发包模式之一。工程总承包主要涉及工程承发包方之间的责、权、利关系。住房与城乡建设部《关于进一步推进工程总承包发展的若干意见》(2016)和国务院《关于促进建筑业持续健康发展的意见》(2017)指明了工程总承包行业发展方向,成为“深化建设项目组织实施改革”的重点。

　　工程总承包是指从事工程总承包的企业按照与建设单位签订的合同,对工程项目的设计、采购、施工等实行全过程的承包,并对工程的质量、安全、工期和造价等全面负责的承包方式。工程总承包一般采用设计—采购—施工总承包或者设计—施工总承包模式。建设单位也可以根据项目特点和实际需要,按照风险合理分担原则和承包工作内容采用其他工程总承包模式。

而美国的设计建造协会DBIA对总承包模式的定义为,设计—建造(Design-Build,DB模式),也称为设计—施工(Design-Construct)模式或单一责任主体(Single Responsibility)模式。在这种模式下,集设计与施工方式于一体,由一个实体按照一份总承包合同承担全部的设计和施工任务。在美国的建筑市场上主要存在DBB(Design-Bid-Build)、DB和CM(Construction Management)三种建造模式,这里的DB模式包含EPC等总承包模式。

(2)BIM与工程总承包的集成原理

BIM被广泛视为解决建筑业日趋凸显问题的利器,但至今其应用广度及深度远未达到预期,而该类技术的跨组织性特征则被视为阻碍其有效应用的关键因素。随着建设项目复杂性、社会性和开放性的不断深入,传统的建设项目采购模式亟待转变,工程总承包是国际通行的建设项目组织实施方式,目前成为住房与城乡建设部创新性改革的新重点。它有助于各阶段深度融合和一体化建设,打破组织间“信息孤岛”,为我国解决BIM应用的跨组织协同问题提供了必要的实施条件和保障。建设项目参与方构成一个独特的社会组织网络关系,在BIM的催化下,跨组织的协同行为具有复杂性和社会性,成为保证建设项目绩效成果的关键。

国际实践证明,采用EPC模式、DB模式的国际工程项目已成为主流,明显优于传统模式。已有研究表明,技术和组织是一种相互构建关系,它们共同发展,影响彼此。工程总承包项目管理模式与BIM信息技术之间的关系亦遵循此原则,工程总承包为BIM价值挖掘提供了舞台,BIM的成功应用需要打破项目各参与方(业主、设计方、总承包方、供货方及构配件制造方等)原有的组织边界,有效集成各参与方的工作信息。通过建模技术,BIM能将异构的、没有联结的建设项目各参与方通过一个共享的数字化基础平台联结在一个协作环境中。与此同时,BIM技术所倡导的全寿命周期管理思想与总包工程的特点相契合,在AEC/FM行业,为实现长远的发展目标(如IPD),靠单一企业的力量已经很难适应BIM的发展要求,BIM应用从根本上解决了总包工程各阶段(设计、施工、采购)和各专业系统间信息断层问题。

(3)BIM与工程总承包的应用集成

通过总承包单位在设计环节建立建筑工程的BIM模型,包括建筑、结构、水暖电等专业,让项目各参与方在设计、生产、施工等阶段都在同一个模型上进行协同工作和数据处理。这种结合BIM技术对整个项目进行总体构思、全面安排和协调运行的建筑总承包模式有利于优化设计、减少变更和提高装配效率,适合当前我国装配式建筑项目的发展^[13]。

整合全产业链。工程总承包模式,能有效发挥总承包单位多专业技术上的优势和丰富的管理经验,在设计阶段就考虑生产工艺、施工工法、机电内装以及设备采购选型等,使设计图更有实用性和可操作性,实现设计、生产和施工环节的联动协作,从而建立先进的技术体系和高效的管理体系。

降低工程造价。现行模式下,设计方案的经济性与设计单位没有直接利益关系,因此设计单位处于安全、风险等因素的考虑,所给出的设计方案往往偏于保守,造成一定的浪费。工程总承包模式下合同总价是相对固定的,这种制度驱动总承包商必须优化设计和精细组织施工降低工程造价,才有更大的利润空间。

提供专业化服务。设计方面,从技术策划、方案设计、施工图设计到深化设计,贯穿始终。BIM方面,构建各专业模型,进行冲突检测和施工模拟等。构件生产方面,设备配置和工艺优化,提高自动化程度。装修方面,整体化设计安装实现机电装修一体化,整体厨卫实现标准化和规范化,最大化利用建筑材料,美观安全、维修便利。

实现信息化集成。传统模式下,设计和施工被割裂,各阶段各专业的BIM软件不尽相同,协同能力差,各阶段数据无法有效流通实现对接,对信息化技术的发展有着较大的阻碍。而工程总承包单位在设计环节建立各专业BIM模型,并将模型数据直接导入工厂数控加工,保证BIM模型数据的唯一、准确和全面,真正实现了信息集成。

【注释】
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