基于BIM 的變電站工程成本管理體系研究

王珍珍

（上海電力設計院有限公司，上海 200025）

隨著國網公司對電網工程投資控制的要求不斷提高，變電站工程技經工作面臨著更精益化和高效化的挑戰。變電站成本造價管理急需引入信息化的技術手段以提升管理效率。BIM 技術作為近年來發展起來的新技術，其可視化、協調性、模擬性、優化性等特點為變電站工程成本管理提供了有力的支撐。

1 BIM 技術簡介

BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型。它是一種包含豐富數據和構件屬性，在原有CAD 二維技術的基礎上發展起來，形成3D 空間、4D 時間，5D 成本，甚至ND 更多應用的一種模型信息集成技術。BIM 模型的建立可以使建設項目的所有參與方（包括政府主管部門、業主、設計、施工、監理、造價、運營管理、項目用戶等） 從項目規劃早期就參與到項目中來，直至項目運營維護的全壽命周期內都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型，實現項目全壽命周期的協同管理[1]。BIM 技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等特點，BIM 中的構件集成了構件的名稱、數量、尺寸等信息，同時還可將建設項目相關的信息加入到構件屬性中，如成本、進度、質量等信息，使模型在施工過程中可以實現動態協同管理。

2 BIM 在工程成本管理中的應用研究

目前BIM 在工程成本管理中的應用已得到了廣泛的研究和探討。張建平、范喆等人在3D 模型的基礎上附加時間因素，建立了4D 施工資源信息模型，實現了施工資源動態管理和成本實時監控[2]。王廣斌、張洋等人提出了基于BIM的成本核算方法，將BIM 軟件與成本預算軟件建立連接，提高了成本核算的可靠性[3]。張連營、于飛等人針對建筑工程項目對BIM 技術的實際應用需求，提出了基于BIM 技術的建筑工程項目進度—成本協同管理模型[4]。BIM 在較多的民用建筑工程成本管理中已得到了廣泛的應用，但在變電站工程中的應用尚未得到全面推廣。目前，已有一些變電站項目應用了BIM 技術，如500kV 靜安（世博） 地下變電站項目，220kV 永定河變電站項目，110kV 新凱旋變電站項目等。

3 BIM 應用于變電站工程成本管理的價值分析

BIM 技術應用于變電站工程，是變電站工程成本管理精細化和高效化的迫切需求。BIM 的應用可以提高效率，加強土建工程與設備安裝工程的配合，減少變更，同時可以精確計算工程量，控制施工過程成本偏差，精確管理物料編碼，控制投資成本。BIM 應用于變電站工程成本管理的價值主要體現在：1） 項目參與方的早期介入。從規劃設計階段開始，業主、設計、施工單位可以及早地就變電站BIM 模型進行溝通，及早考慮施工中可能遇到的各種問題，大大減少施工時變更的發生。2） 加強土建與安裝的配合。BIM 將變電站工程土建與安裝集成在一個可視化的平臺上，可以準確檢測出施工圖中的不合理之處，如電氣設備安裝孔洞的位置和尺寸，線路的布置和走向等，從而提高設計的準確度和施工的可行性，避免材料的浪費，減少變更費用。3） 工程量計算更加精確高效。BIM 應用于變電站工程中，既可在設計階段完成一次建模，減少技經人員的重復工作，同時大大提高工程量計算的精度，減少漏項缺項，提高工程成本計算的準確性。4） 物料跟蹤管理。根據電力公司ERP 管理的規定，BIM 可建立在設計階段開始就貫穿其整個生命周期內的物料編碼系統，從而對整個過程的物料成本信息進行管控，為公司的資產集約化管理提供有效技術支持。

4 基于BIM 的變電工程成本管理框架體系

綜合變電站工程的特點，本文提出了基于BIM 的變電站工程成本管理框架體系。

圖1 基于BIM 的變電站工程成本管理框架體系

4.1 可研階段

可根據可研階段建立的較粗略的BIM 模型，迅速統計出主要工程量信息，再根據相應的價格信息及相關估算指標，快速測算出建安工程費的估算。同時，可以及早在可研階段的BIM 模型中對設備物料進行編碼，便于后期設備材料價格的跟蹤管理。同時，BIM 模型可利用3D-GIS 技術，對項目選址進行論證，同時對建設場地狀況可進行可視化模擬，預估現場可能發生的建設場地清理項目及費用。

4.2 設計階段

設計階段通過對BIM 模型進行深化，建立土建和安裝集成的BIM 模型，算量軟件根據內嵌的設計概算工程量計算規則進行三維算量，可以算出各構件詳細的工程量。根據概算定額以及信息價，確定工程的設計概算。

4.3 招投標階段

變電站工程招投標階段，依靠設計階段的BIM 模型，根據工程量清單計量規范，可以輸出準確完整的招標工程量清單，同時，BIM 模型實現了構件和工程量信息的一一對應，既有利于建設單位合理控制報價，也有利于投標單位核實工程量清單的準確性，制定合理的投標方案，從而使招投標工作更加公平合理。 在設備采購過程中，可根據可研設計階段對工程物料的編碼，向設備供貨商提供編碼原則，對每個設備構件根據統一的物料編碼進行跟蹤管理，控制設備的采購價格。

4.4 施工階段

建立BIM 施工模型，將工程進度和施工的實際成本數據與BIM 構件相關聯，做到施工成本的實時監控，實現BIM的更新維護，工程計量、工程變更、成本進度偏差分析、進度款支付等功能。

施工階段可將施工過程中的數據不斷錄入BIM 模型中，對模型中的信息進行更新維護，隨著工程的進展，構件的工程量信息、價格信息、進度信息、合同信息等將不斷完善。工程若發生變更，BIM 模型也及時更新，同時將變更的時間節點、變更內容、變更工程量、變更費用等記錄保存下來。施工階段BIM 模型可實時統計已完工程的工程量，并與計劃工程量進行對比，確定工程進度偏差，分析進度和成本與目標期望之間的差異，有效衡量建設項目進度績效、成本支出狀況，從而判斷項目的實際執行效果。通過BIM 模型中的合同價格信息及工程量數據，可自動對工程進度款進行統計支付。

4.5 竣工結算階段

至工程竣工結算階段，BIM 已將整個工程全部施工過程中的信息記錄下來，可以快速便捷地對各個構件的竣工工程量數據進行核查，提高了結算的效率，避免了結算時雙方對工程量的爭議，確保了結算的準確性。

4.6 運行維護階段

在變電站運行階段，可在BIM 模型中增加設備運行調試信息，以及設備運行維護成本信息，實現變電站全壽命周期費用的管理。

5 結語

BIM 技術的應用帶來了工程成本造價管理模式的革命性轉變。BIM 的應用在變電站工程投資決策、設計概算、招投標管理、采購管理、施工過程的成本管理和運行維護成本管理等方面均可提供有效的支撐，對提高變電站工程成本管理的精細化和高效化，促進變電站工程信息化和現代化，具有巨大的應用價值和廣闊的應用前景。