BIM技术在输变电工程造价管理中应用的推进策略研究

1、BIM 技术在输变电工程造价管理中应用的推进策略研究1 引言当前，智能电网建设全面推进，电网建设规模逐年增加，项目投 资随之增大，工程造价管理工作日趋复杂。同时，随着电力市场改革 (中发 2015 9 号文 )等相关文件的出台，以及能源互联网概念的提 出，变化的外部市场环境也将增加输变电工程造价的控制难度。 因此， 研究和探索信息化背景下的输变电工程造价管理模式， 创新输变电工 程造价管理思路， 对于促进输变电工程建设持续健康发展， 实现电网 大建设背景下工程造价精细化、信息化、过程化管控，有着重要的应 用价值。建筑信息模型(BuildinglnformationModeling , BIM)

2、作为一项先进 的数字化信息技术，以 5D 工程管理方式，通过构建信息共享平台整 合了工程决策、设计、招投标、施工、竣工等多个阶段的信息，实现 了系统规划、三维设计、虚拟施工、协同管理、辅助运营的全寿命周 期工程管理和信息共享，符合信息化背景下工程造价精益化管理要 求。当前， BIM 技术在电力工程造价领域的相关研究及应用已有开展。 天津永定河 220kV 变电站、上海世博会国家电网企业馆， 以及某特高 压交流线路组塔项目等工程均引入 BIM 技术，在利用 BIM 技术在三 维设计方面的优势方面进行了积极的探索实践。 但是从电力行业角度来看，基于 BIM 技术的输变电工程造价管理应用还未形成系统

3、性研 究，影响着 BIM 技术在输变电工程建设领域的应用与推广。基于此，为促进 BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用， 提高 输变电工程造价精益化管理水平， 本文结合 BIM 技术的基本理念和应 用情况，通过分析 BIM 技术在输变电工程造价管理中应用的适用性， 研究 BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用推进策略，提出 BIM 技术在输变电工程造价管理领域的应用建议， 为 BIM 技术在输变电工 程造价管理中应用推广提供参考。2BIM 技术在输变电工程造价管理中的适用性分析2.1 输变电工程造价管理中 BIM 技术需求分析输变电工程建设条件复杂、程序多、投资大、运营期长、资源消 耗量大

4、。其工程造价管理具有计价规则繁琐、专业分类复杂、涉及主 体多等特点；造价管理工作阶段性割裂、造价数据统计量大、造价数 据共享性差等问题也随之产生。 随着精细化管理理念不断渗入， 输变 电工程造价管理工作面临新的变革要求。(1) 工程量计算精确性要求。 由于工程量计算规则复杂， 同一工程 的工程量常因算量人员不同而不同； 异形、相交等特殊构件工程量计 算规则复杂，耗时较长且精确性难以保证；信息错误、处理不及时以 及传递过程的失真则会增加工程计量精确管理的难度。(2) 造价管理效率性要求。 当前输变电工程计量和计价以手工提量 和计价方式为主，工作繁琐且耗时较长；设计过程中，碰撞问题难以 检查，且后

5、期因碰撞引起设计变更的造价工作较为复杂。(3) 工程造价准确性要求。 “通用设计、通用造价、通用设备”规 范虽已考虑电网建设工程的模块化特点， 但造价准确性难以保证； 部 分工程受投资、工程条件、工期影响，出现多方案对比不深入、可研 内容不够充分、 未建立工程虚拟模型等问题， 均直接影响工程造价的 准确性。(4) 造价数据共享性要求。 设计与施工脱节等造价管理工作阶段性 割裂以及建设工程涉及主体较多， 使得信息交互受限； 信息共享不充 分，造成管理滞后，缺少统一的信息共享平台。(5) 造价管理动态性要求。 输变电工程建设仍以执行计划为主， 成 本与工期的对应关系，以及工程变更、索赔，缺少造价数

6、据的实时展 现，造价数据反馈相对滞后； 造价信息从收集至审核发布也容易产生 信息滞后；投资、工期、质量、安全、合同等多维度协同、高效管理 也对工程造价的动态性提出迫切需求。2.2 输变电工程造价管理中 BIM 技术适宜性分析2.2.1BIM 技术下的数据管理满足输变电工程造价管理需求首先，BIM技术能够实现造价数据的精确快速测算，以及相关信 息的动态更新；其次， BIM 技术能够实现各方信息共享，基于同一集 成平台协调作业 9 ，加强了信息沟通和数据积累， 避免了不合理的投 标报价，减少了设计变更带来的索赔风险； 第三，借助 BIM 数据模型， 可实现项目可视化、参数化、虚拟化施工，便于把控工

7、程各阶段造价 信息；第四， BIM 技术能够实现数据传递的完整和真实，克服传统工 程信息传递脱节、失真的问题。2.2.2标准统一的计价依据利于 BIM 标准的制定BIM 技术在输变电工程造价中推广应用需要统一的标准。目前， 电力建设工程预算定额 、电力建设工程概算定额 、输变电工程 建设预算编制与计算规定等电力行业定额计价依据，以及包括输 变电工程工程量清单计价规范 、建设工程工程量清单计价规范 等 统一的工程量清单计价规范， 均为制定基于 BIM 技术的统一的计量和 计价标准提供依据。2.2.3流程顺畅的组织体系便于 BIM 技术的推广当前，输变电工程建设仍为电网公司主导下各参建单位共同完成

8、 的建设模式。电网公司垂直一体化的运营模式， 为 BIM 技术从上至下 的推广和应用提供了高效的组织环境；在电网“大建设”背景下，集 约化、标准化的工程管理方式，以及精益化、过程化工程管理要求的 不断渗入，为 BIM 技术的推广提供基本的运行环境； 电网公司内部标 准清晰的电网基建通用制度， 则为 BIM 技术在电力行业的推广提供良 好的制度环境。3 基于 BIM 技术的输变电工程造价管理应用推进策略输变电工程造价工作涉及电网公司、施工单位、设计单位、咨询 单位、监理单位等， 需针对不同参与单位不同建设阶段开展相应深度 的工程造价工作。基于 BIM 技术的工程造价管理可实现对决策、 设计、 招

9、投标、施工、竣工五个阶段造价管理工作的流程再造和数据共享。 本文在分析 BIM 技术在输变电工程造价管理中应用现状的基础上， 从 图形算量、三维设计、全过程造价管理三个层次提出 BIM 技术在输变 电工程造价管理领域中的推进策略。3.1BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用现状分析作为工程造价管理中便捷、高效、精确的数据化工具， BIM 技术 能够满足输变电工程造价管理工作要求， 而且，输变电工程造价管理 领域中的应用要求、 行业标准、组织体系也为 BIM 技术的应用奠定了 基础。然而， BIM 技术在电力行业刚刚起步，在应用过程中还存在或 面临如下几方面的问题。3.1.1输变电工程 BIM

10、 技术人才稀缺作为 BIM 技术应用中最重要的要素， BIM 人才需要掌握 BIM 应 用软件、BIM技术标准及应用模式，并在 BIM实施中发挥重要作用。 BIM 技术在输变电工程造价中应用情况调查 ，其针对输变电工程 建设过程中电网公司、施工单位、设计单位、造价咨询公司等单位， 以输变电工程建设领域的相关工作人员为调查对象， 得到的调查结果 显示：在 BIM 技术推广方面，多数受访者对 BIM 技术了解较少，约 有 70.34%的受访者未接触过 BIM 技术。输变电工程 BIM 技术人才的 稀缺，直接制约 BIM 技术在电力行业的应用发展。3.1.2输变电工程BIM技术应用体系暂未形成BIM

11、 技术应用标准是在 BIM 应用软件之间共享信息的关键， BIM 应用模式也直接影响其推广应用进程。当前，在民用建筑行业， BIM 技术应用模式主要有两类：设计、施工、运维等阶段性局部应用和基于 BIM 技术的全过程应用。通过对电力行业 BIM 应用调查，在 BIM 技术应用方面，电力行业对BIM技术的应用较少，尚未形成相关BIM 应用体系，受访者所在单位约有 77.12%还未应用相关 BIM 技术。3.1.3输变电工程 BIM 技术还未成熟目前，发达国家的 BIM 应用软件已经相对成熟， 部分软件也陆续 出现在国内市场，但仅依靠国外技术推动 BIM 在国内的发展仍有不 足。一方面， 国外 B

12、IM 软件在建筑设计、 实施应用都不能切实符合我 国实际；另一方面， 国内电力行业的 BIM 软件仅有广联达公司、 博微 公司在探索开发， 针对输变电工程建筑、 安装、线路专业的 BIM 技术 衔接、标准构建族库还有待研究。3.2基于工程图形算量的 BIM 技术应用推进策略考虑到我国输变电工程造价管理的精细化发展趋势， 以及 BIM 技 术在我国工程造价领域尚未广泛应用的现状， 首先提出基于工程图形 算量的 BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用推进策略。 即在不改 变现有的输变电工程项目运作模式下， 围绕 BIM 软件咨询单位开展的 工程图形算量模式可实现输变电工程造价工程量快速准确提取，

13、 简化 现阶段 BIM 技术在输变电工程中的推广应用。 该策略的运行模式基本 流程如图 1 所示。该模式下，在决策阶段，仍采取传统的方式，电网公司相关部门 根据估算指标确定工程投资估算； 在设计阶段和招投标阶段， 输变电 工程初步设计由设计单位基于 CAD平台完成，并经BIM软件咨询公 司利用算量软件进行CAD图纸的翻模、提量，确定工程概算和预算， 辅助制定招标标底， 同时也可通过连同招标文件销售算量模型， 辅助 投标单位制定更为合理的投标报价； 在施工阶段和竣工阶段， 仍采取 传统的施工技术和造价管理办法， 在计算施工预算、 工程结算时可借 助 BIM 算量软件进行提量和出价。该模式为典型的

14、 “一模一用”模式，通过基于 BIM 开发的工程算 量软件构建的模型只能用于工程量的提取， 从而节省人工计算工程量 的时间。该模式下， 图形算量技术是依靠 BIM 技术咨询单位完成， 在 特定阶段用于工程造价管理， 且仅涉及工程的几何信息， 无法获取工 程的属性信息、材料信息等，不能用于工程管理、指导施工、协同工 作等，未发挥 BIM 技术的真正价值。 虽然如此，但应该看到，基于图 形算量技术的 BIM 应用模式没有改变输变电工程现有的造价管理模 式，且可以直接提取工程量，具有精确、省时、效率高的优点，目前 国内已有多家软件公司可以实现 BIM 软件算量的功能。 因此，从应用 和推广成本来看，

15、该模式是目前推广 BIM 技术较为适宜和实用的模 式。3.3基于三维协同设计的BIM技术拓展应用推进策略随着三维设计软件的逐步成熟， 以及数字化技术的推广应用， 为 更多地发挥 BIM 技术的价值，推进 BIM 技术在输变电工程造价管理 中的应用，本文提出基于三维协同设计的 BIM技术应用推进策略，通 过搭建 BIM 三维设计平台， 将工程量和价格信息融入设计模型， 建立 “量价通流” 的三维设计模型， 从而使其应用于多阶段的工程造价管 理，提高工程造价管理效率。 该策略的运行模式基本流程如图 2 所示。该模式下，在决策阶段，仍采取传统的方式，电网公司相关部门 根据估算指标确定工程投资估算；

16、在设计阶段， 输变电工程初步设计 由设计单位基于CAD平台设计并经BIM技术咨询公司翻模完成，或 由设计单位直接基于 BIM 三维设计平台完成， 该设计模型可实现碰撞 检查，提高设计质量和工作效率，可自动提出工程量，并结合已嵌入 的造价信息，导出相应的工程概算和预算；在招投标阶段，基于 BIM 的三维设计模型有助于建设单位 （电网公司 ）准确编制工程量清单，确 定工程招标标底， 同时也统一了投标单位的工程量记取口径， 辅助制 定投标报价；在施工阶段， 通过参照三维设计模型，能够较为形象地 了解工程建设要求， 更好地控制施工成本， 有利于建管单位对施工单 位行为进行管理和监督；竣工阶段，仍采取传

17、统的造价管理办法，在 计算工程结算时可借助基于 BIM 的三维设计模型件进行提量和出价， 辅助完成工程结算。该模式基于 BIM 三维设计平台完成，将 BIM 技术拓展应用到造 价管理过程中的量价通流， 简化了电网输变电工程的造价流程， 不需 要改变电网公司现有的造价管理体系， 是对图形算量技术的进一步深 化。但该模式并未实现 BIM 技术在输变电工程造价管理中的全过程应 用，同时，运作核心为 BIM 软件咨询单位， 是依靠第三方咨询公司利 用 BIM 软件实现流程的信息化、 自动化、可视化管理， 无法实现电网 部门内部的信息共享、权责共担。因而，需要从根本上改变现有的人 员运作流程，优化电网输

18、变电工程管理模式， 深化 BIM 技术的全过程 应用。3.4 基于全过程管理的 BIM 技术全面应用推进策略面对逐年增加的电网建设工程， 以及电网公司不断细化的工程管 理要求，构建集约化、信息化、智能化的管理模式逐步成为电网基建 管理的重要趋势。 基于此，本文提出 BIM 技术在输变电工程造价管理 中的更深层次的应用基于全过程管理的 BIM 技术应用策略，将 BIM 技术贯穿于输变电工程各阶段的造价管理， 改变传统的输变电工 程造价管理模式， 实现 BIM 技术真正意义上的应用。 该策略的运行模 式基本流程如图 3 所示。该模式下， 考虑到各类造价数据的可掌控性和规模效益， 由电网 公司搭建统

19、一的BIM平台，BIM技术从决策阶段的辅助决策到设计阶 段建立设计模型进行概预算编制， 招投标阶段工程量清单提取、 标底 确定、投标报价编制，施工阶段基于 BIM模型的5D施工管理，直至 工程竣工移交，贯穿于工程造价管理全过程。(1) 在决策阶段，借助业务支撑机构 (经研院、咨询公司 )的专业作 用，利用模型库对不同的项目方案建立初步的可视化信息模型， 快速 提取不同建设方案的估算工程量，准确估算出不同方案的投资估算， 结合其虚拟建造、 方案优化等功能， 进行备选方案的详细对比和分析， 避免由于前期规划深度不够、 可研内容不充分对投资决策的影响， 有 力支撑投资决策的制定。(2) 在设计阶段，

20、通过已建立的 BIM 数据库制定合理的限额设计 指标。随着设计深度的增加，施工图设计阶段，分项工程工程量、施 工图预算、工程进度信息以及设计文件均可直接提取和可视化实时查 看，改变了传统工程造价软件的文本格式。 同时，基于 BIM 技术的碰 撞检查， 使设计成果在交付前就消除各专业之间设计存在的冲突， 减 少设计变更，极大地提高设计质量和工作效率。(3) 在招投标阶段， 建设单位 (电网公司 )可以根据 BIM 模型快速提 取工程量，准确编制工程量清单，有效防止缺项漏项和计算错误，统 一了工程量计取口径， 避免了不同参与主体计取工程量不同而产生的纠纷；投标单位通过购买获得包含 BIM 模型的招

21、标文件， 可快速获取 正确的工程量信息， 复核招标文件工程量清单， 节省了投标文件编制 时间和工作量，便于投标方制定更好的投标策略。(4) 在施工阶段，在 BIM 技术环境下，利用量价通流和无线射频 技术，根据工程完成进度实时掌握工程造价变动情况， 便于建设单位 核对工程进度款； 施工单位则可利用参数化的模型合理统计各工序工 程量，合理安排施工人员、材料、机械设备等施工资源，实现施工阶 段造价控制的精细化；监理单位可利用 BIM 技术实现对工程全过程信 息进行跟踪、监督和管理。(5) 在竣工阶段，基于 BIM 技术，可实现工程量的自动对比、分 析，且实际发生的暂估价材料工程量可通过 BIM 模

22、型进行提取并统一 调整。同时，在 BIM 协作平台中，项目实施、变更、索赔、进度以及 人、材、机价格等信息均有详实记录，有效解决了结算资料不全、结 算依据混乱等问题，提高了工程结算工作效率。基于全过程管理的 BIM 技术应用模式是 BIM 技术在建设工程造 价领域应用的最理想模式，该模式中各参与方均基于同一个 BIM 模 型，实现了 BIM 技术“一模多用”的工程项目信息化理念。此外，构 建的 BIM 模型还可以用于指导输变电工程的运维工作， 实现项目全寿 命周期信息的共享。 然而，该模式是对传统输变电工程造价管理方式的流程再造，需要进行大量的前期准备工作，包括 BIM 平台的搭建、BIM技术

23、人才的培养、BIM模型标准库的构建、知识产权的处理等， 需要耗费大量的人、财、力，因此，该模式需要经过一段时间的过渡 之后才能够实现。4BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用保障机制结合上述 BIM 技术在输变电工程造价管理中的适用性分析和推 进策略研究，为促进 BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用落地， 充分发挥 BIM 技术的应用价值，持续提升输变电工程造价管理水平， 本文就 BIM 技术在输变电工程造价管理中的应用保障机制提出如下 操作要点。4.1 加强 BIM 技术推广应用的政策引导BIM 技术的推广应用需要政府配套政策的引导。 近几年， 住建部 陆续出台了促进 BIM 技术发展

24、与应用的相关指导文件， 一些省市也发 布了相关指导意见和实施办法。随着 BIM 技术不断应用于实际工程， 还需逐步制定各层面的政策和实施细则，如： (1)不断完善国内 BIM 技术的基本应用准则，规范不同行业制定的 BIM 技术应用标准； (2) 补充 BIM 技术相关的合同法律，明确各方权责关系； (3)建立 BIM 技 术应用的激励政策，对使用 BIM 技术的大型工程给予税收方面的优惠 或财政方面的补贴； (4)通过设立专项资金，鼓励和扶持 BIM 软件公 司加快相关产品的研发和推广； (5)鼓励企业根据造价信息储备情况制 定基于 BIM 技术的企业定额，以更好地适应工程量清单计价模式要

25、求。4.2 建立电力行业 BIM 技术应用标准电力行业有着特定的工程计量方式和计价依据， BIM 技术在电力 行业的深化应用必须嵌入电力工程特色。 在电力行业层面， 逐步建立 BIM 技术应用标准以补充和完善现有电力工程造价管理相关标准， 包 括：(1)建立基于BIM技术的通用标准，对基于 BIM技术的工程造价 信息建立统一的分类框架、 编码和标识准则， 满足不同 BIM 平台或相 同 BIM 平台不同专业间 (建筑、安装、线路专业等 )的数据交互需求； (2)完善基于 BIM 技术的设计规范和计量规则，包括定义 BIM 模型对 定额计价和清单计价的匹配关联，确保造价工作的准确、高效； (3) 完善基于 BIM 技术的输变电工程造价管理标准， 包括从工程立项到初 步设计，再到施工图设计， 直至竣工各阶段的管理规程和标准，提高 基于 BIM 技术的输变电工程造价成果质量。4.3 搭建企业级 BIM 技术协同管控平台BIM 技术贯穿于建设工程的整个过程， 涉及建设单位、设计单位、 施工单位、监理单位等多个主体，考虑到电网公司的运营管理特点， 建议构建电网公司主导下的输变电工程 BIM 技术协同管控平台，各参 建单位基于 BIM 协同平台辅助完成工程数