淺談BIM技術(shù)在電力工程造價(jià)中的應(yīng)用

喬慧婷（廣州電力設(shè)計(jì)院，廣東廣州510000）

淺談BIM技術(shù)在電力工程造價(jià)中的應(yīng)用

喬慧婷（廣州電力設(shè)計(jì)院，廣東廣州510000）

BIM技術(shù)以全新三維模型為項(xiàng)目信息載體，通過(guò)可視化方式實(shí)現(xiàn)電力工程造價(jià)管理的實(shí)時(shí)與動(dòng)態(tài)調(diào)整，可更加高效、準(zhǔn)確、快速獲得各類(lèi)造價(jià)信息，提升電力工程造價(jià)管理水平與信息化水平，具有極高的應(yīng)用價(jià)值。文章介紹了BIM技術(shù)背景，探討了BIM技術(shù)在電力工程造價(jià)過(guò)程中應(yīng)用的可能性。

建筑信息模型；BIM技術(shù)；電力工程造價(jià)

1 BIM的概述

1.1 BIM定義

BIM（Building Information Modeling）常被譯為：建筑信息模型，是采用數(shù)字方式對(duì)一個(gè)工程的物理特性和功能特性進(jìn)行表達(dá)，為目標(biāo)工程的信息共享提供了一個(gè)資源平臺(tái)，同時(shí)也為該工程全壽命周期中各個(gè)階段的決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持；在工程實(shí)施的各階段，不同工作人員可以借助在BIM系統(tǒng)中更新提取的、插入的和共享相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)反映各自的業(yè)務(wù)職責(zé)和決策的功能，達(dá)到協(xié)同作業(yè)的最終目的。

1.2 BIM的優(yōu)點(diǎn)

BIM作為信息化發(fā)展的成果，除具有可視化、可出圖性、模擬性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性等優(yōu)點(diǎn)之外，它最具有核心的競(jìng)爭(zhēng)力在于其強(qiáng)大的信息整合能力。傳統(tǒng)信息交換方式是一種較分散的信息傳遞模式，各個(gè)參與方必須與其他參與方進(jìn)行信息交換才能得到自己所需要的信息，從而將信息傳遞出去。而在BIM中，各個(gè)參與方只需要將自己的信息數(shù)據(jù)提交到BIM信息數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)，也可在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取其他相關(guān)信息，這種信息交換模式提高了信息的傳遞效率，簡(jiǎn)化了信息的傳遞路徑。

1.3 BIM的主要特征

1.3.1 完備性

BIM除了對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述外，還包括完整的工程信息描述，如建筑材料、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、工程性能、對(duì)象名稱(chēng)設(shè)計(jì)信息等；施工工序、施工進(jìn)度、施工成本、施工質(zhì)量以及人、材、機(jī)資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息；對(duì)象之間的邏輯關(guān)系等。

1.3.2 關(guān)聯(lián)性

BIM模型中的對(duì)象是可以識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果BIM模型中的某個(gè)對(duì)象發(fā)生了變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對(duì)象都會(huì)隨之更新，以保持模型的完整性。

1.3.3 一致性

在建筑生命期的不同階段BIM模型信息是一致的，同一信息不需要重復(fù)輸入，而且BIM能夠自動(dòng)演化，模型對(duì)象在不同階段可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展，而無(wú)需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯(cuò)誤。

2 BIM在國(guó)內(nèi)外工程造價(jià)行業(yè)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

隨著用電負(fù)荷的逐年增加，電力行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)也逐漸增大，電力人也一直在尋求更高明的方式實(shí)現(xiàn)更宏偉的目標(biāo)。將BIM正式推送到電力工程建設(shè)行業(yè)，成為電力工程建設(shè)變革的革命性力量。BIM的使用有助于實(shí)現(xiàn)更為宏偉的目標(biāo)。它在思想和方法上都為工程造價(jià)管理領(lǐng)域提供了新鮮血液。不僅使海量數(shù)據(jù)處理難題得以解決，更是造價(jià)管理流程的再造。

2.1 BIM在國(guó)際工程造價(jià)行業(yè)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

建筑行業(yè)對(duì)于美國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)十分重要。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2012年美國(guó)建筑業(yè)的生產(chǎn)總值占國(guó)民生產(chǎn)總值的9%，從事建筑行業(yè)的勞工人數(shù)占總勞動(dòng)人口數(shù)的5.5%。美國(guó)政府的鼓勵(lì)促使建筑行業(yè)內(nèi)1/2的企業(yè)在使用BIM及其相關(guān)部件。時(shí)下，近三成的企業(yè)在六成的項(xiàng)目中應(yīng)用BIM。未來(lái)這個(gè)數(shù)字還會(huì)增加。

在英國(guó)，政府要求強(qiáng)制使用BIM。一項(xiàng)調(diào)查研究結(jié)果顯示，2011年，僅聽(tīng)說(shuō)過(guò)BIM有48%的人，正在使用的占31%，剩余21%的人對(duì)BIM完全不了解。英國(guó)實(shí)施在世界范圍內(nèi)已是領(lǐng)頭位置，AEC與世界其他公司相比，發(fā)展速度更快。

2.2 BIM在國(guó)內(nèi)工程造價(jià)行業(yè)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

BIM首次引入中國(guó)是在2002年，由歐特克公司引進(jìn)。在中國(guó)，BIM正在被越來(lái)越多的人了解，建筑行業(yè)正在經(jīng)歷著一場(chǎng)BIM的變革。設(shè)計(jì)單位、施工單位、軟件公司、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商、高校科研機(jī)構(gòu)等都開(kāi)始設(shè)立BIM研究機(jī)構(gòu)?！笆晃濉币?guī)劃中BIM已成為國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，“十二五”規(guī)劃中進(jìn)一步將BIM作為信息化的重點(diǎn)研究課題。

另外，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)的各個(gè)不同階段不同程度地運(yùn)用了BIM技術(shù)，其中上海中心大廈是全生命周期應(yīng)用BIM的典型案例，整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程由業(yè)主主導(dǎo)，運(yùn)用BIM對(duì)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全方位的規(guī)劃。BIM在該項(xiàng)目中的全程應(yīng)用尚屬首次，為以后BIM更廣泛的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)一步地推動(dòng)了BIM在中國(guó)的發(fā)展。

3 BIM在電力工程造價(jià)中的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)現(xiàn)途徑

3.1 BIM在電力工程造價(jià)中的應(yīng)用價(jià)值

3.1.1 建立統(tǒng)一的工程量計(jì)算基礎(chǔ)

工程量計(jì)算是編制電力工程造價(jià)的基礎(chǔ)，BIM的自動(dòng)化特性將電力造價(jià)工程師從繁瑣的手工勞動(dòng)中解放出來(lái)，使工程量計(jì)算擺脫了人為因素的影響，得到更加準(zhǔn)確的、客觀的數(shù)據(jù)。3.1.2 具有較為形象的投資計(jì)劃功能

利用BIM數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件能較迅速建立3D模型，賦予模型內(nèi)各構(gòu)件時(shí)間信息和造價(jià)信息，建立工程的5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，成本匯總、統(tǒng)計(jì)、拆分自動(dòng)可得。電力工程造價(jià)人員結(jié)合BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的人、材、機(jī)等價(jià)格信息，可分析出某時(shí)間段、某一部位的造價(jià)，進(jìn)而快速擬定項(xiàng)目的各項(xiàng)資源供應(yīng)計(jì)劃，準(zhǔn)確掌控工程的成本，提高工程造價(jià)管理水平。

3.1.3 BIM數(shù)據(jù)庫(kù)具有很強(qiáng)的時(shí)效性

由3D模型所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)是隨工程進(jìn)度和市場(chǎng)的變動(dòng)而變化的，BIM提供的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)具有很強(qiáng)的時(shí)效性，為電力工程管理人員及電力工程造價(jià)人員準(zhǔn)確地、及時(shí)地選取和調(diào)用工程相關(guān)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息帶來(lái)很大的便利。

3.2 BIM在電力工程造價(jià)中的實(shí)現(xiàn)途徑

3.2.1 決策階段

選擇電力工程建設(shè)方案是項(xiàng)目投資決策階段的主要工作，電力造價(jià)工程師借助設(shè)計(jì)單位構(gòu)建的BIM模型或以往同類(lèi)工程的BIM模型，獲取電力項(xiàng)目的工程量數(shù)據(jù)，并綜合現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，估算出擬建電力工程的造價(jià)。

3.2.2 設(shè)計(jì)階段

初步設(shè)計(jì)概算和施工圖設(shè)計(jì)預(yù)算是電力工程設(shè)計(jì)階段的主要造價(jià)工作，借助BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)，除了為電力工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)提供工程量以外，同時(shí)電力工程設(shè)計(jì)人員也可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行快速限額設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)方案更加經(jīng)濟(jì)合理。

3.2.3 招投標(biāo)階段

電力工程造價(jià)人員可根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)單位提供的BIM模型所包含的大量的數(shù)據(jù)信息，在短時(shí)間內(nèi)調(diào)取相關(guān)工程量信息，工程量清單的編制能有效地避免漏算和錯(cuò)算等情況，減少后階段因工程量問(wèn)題而導(dǎo)致的變更與糾紛。

3.2.4 施工階段

電力工程造價(jià)人員能利用BIM模型整合建筑構(gòu)件與時(shí)間維度，自動(dòng)完成相關(guān)構(gòu)件的工程量統(tǒng)計(jì)，對(duì)進(jìn)度計(jì)劃、資金計(jì)劃進(jìn)行合理的安排，及時(shí)審核進(jìn)度款支付情況。同時(shí)，在發(fā)生工程變更時(shí)，動(dòng)態(tài)地更新BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)，快速匯總從而形成工程計(jì)量報(bào)告，達(dá)到對(duì)施工進(jìn)度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督的目的。

3.2.5 竣工結(jié)算階段

在傳統(tǒng)模式下，發(fā)包方項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)需要花費(fèi)很多的精力和時(shí)間去核實(shí)承包方所提交的工程量報(bào)告，并與合同中和招標(biāo)文件中的工程量清單進(jìn)行核對(duì)；承包方也需要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間去計(jì)量已完成的工程，效率和準(zhǔn)確性都較低。BIM模型通過(guò)施工階段的填充、完善，信息量已完全表達(dá)竣工工程的實(shí)體，提供的工程量即為實(shí)際的發(fā)生量，減少雙方“核量”的時(shí)間，加快結(jié)算的速度。

4 BIM技術(shù)在電力工程中的難點(diǎn)和對(duì)策分析

BIM技術(shù)作為下一代的變電站設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性技術(shù)，其重要性毋庸置疑。我國(guó)正在進(jìn)行著世界上最大規(guī)模的建設(shè)，有必要著力推進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用，尤其是促進(jìn)我國(guó)電力工程技術(shù)的更新?lián)Q代。筆者認(rèn)為，在我國(guó)電力行業(yè)推廣應(yīng)用BIM技術(shù)需要著重解決以下三個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）應(yīng)用軟件問(wèn)題。發(fā)達(dá)國(guó)家基于BIM技術(shù)的軟件已經(jīng)比較成熟，也有多數(shù)軟件已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，但僅僅依靠它們是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這些軟件不能很好地滿(mǎn)足我國(guó)電力設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，另一方面，我國(guó)必須形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用軟件，這樣不僅可以制造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也可以避免受制于他人。目前，在我國(guó)各項(xiàng)科技計(jì)劃中已經(jīng)包含了這樣的應(yīng)用軟件的研究課題，在產(chǎn)業(yè)政策中也需要體現(xiàn)出對(duì)發(fā)展BIM技術(shù)的重視，以便推動(dòng)我國(guó)電力設(shè)計(jì)院發(fā)展這方面的技術(shù)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。目前作為BIM數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，IFC標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上已日趨成熟，美國(guó)采用NBIMS標(biāo)準(zhǔn)。在美國(guó)，類(lèi)似Autodesk的大型軟件開(kāi)發(fā)商提供成套的軟件，而且在軟件之間可以直接實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)，從而使得這樣的標(biāo)準(zhǔn)的重要性沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。而在實(shí)際中，BIM數(shù)據(jù)將應(yīng)用于變電站工程的全生命期，時(shí)間跨度大多均在50年以上，僅僅依靠某一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)商支持的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是不可取的。在我國(guó)沒(méi)有像Autodesk這樣的大型軟件開(kāi)發(fā)商，所以需要鼓勵(lì)更多的軟件開(kāi)發(fā)商投入到BIM的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中去，因此頒布統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可以保證應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)互通。目前，我國(guó)雖然引進(jìn)了IFC標(biāo)準(zhǔn)的部分平臺(tái)，但是對(duì)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的研究相對(duì)薄弱，結(jié)合我國(guó)電力工程的實(shí)際對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拓展的經(jīng)驗(yàn)更加缺乏。在實(shí)際過(guò)程中，不僅需要像IFC這樣的技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，還需要更高層次的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地滿(mǎn)足BIM技術(shù)的需求。

（3）應(yīng)用模式問(wèn)題。一方面是技術(shù)模式，通過(guò)實(shí)踐尋找能夠滿(mǎn)足實(shí)際要求，即可以作為有效的技術(shù)。另一方面是應(yīng)用模式，IPD模式是一個(gè)成功的例子，它把業(yè)主、設(shè)計(jì)方、總承包商和分包商集合在一起，通過(guò)利用BIM技術(shù)，可以在電力工程建設(shè)中收到很好的效果。即使在國(guó)外，也是通過(guò)摸索，最終形成了相應(yīng)的合約模板，才使得IPD的推廣應(yīng)用成為可能。只要勇于實(shí)踐和探索，通過(guò)努力完全有可能創(chuàng)造出適合我國(guó)情況、更加有效的應(yīng)用模式。

5 結(jié)語(yǔ)

工程造價(jià)控制是一個(gè)全方位的、動(dòng)態(tài)的過(guò)程，BIM技術(shù)在電力工程造價(jià)中的應(yīng)用，可使電力工程參建各方能更加快速地、準(zhǔn)確地獲取工程量和造價(jià)數(shù)據(jù)，使電力工程造價(jià)的精細(xì)化控制在技術(shù)上變?yōu)榭赡?。但BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，相關(guān)軟件也還沒(méi)有形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，BIM在電力工程建設(shè)及電力工程造價(jià)方面的潛在價(jià)值還沒(méi)有充分發(fā)揮。要促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在我國(guó)快速發(fā)展和應(yīng)用，需要建立一系列統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則。同時(shí)，BIM技術(shù)的發(fā)展缺乏制度保障，要真正實(shí)現(xiàn)各管理方的協(xié)同工作，仍需電力行業(yè)各位同仁的共同努力與探索。

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