随着经济的发展,社会对电力的需求量日益增多,各种类型的电力工程项目迅猛发展。鉴于工程项目多呈线型或点状,且工程项目一般投资巨大,建设周期也较为漫长,一旦电力工程项目的管理、施工、设计、决策等环节出现失误或落实项目计划不到位,会导致很多电力工程项目出现设计规划不合理、成本管控水平低、制订预算缺乏严谨性等问题,最终失去项目规划的前瞻性,同时也会给工程项目带来审计风险。因此,通过控制工程造价对工程的建设方案和设计方案进行优化十分必要。

为提升对电力工程造价的整体性把握和阶段性管理性能,现提出一种基于BIM技术的电力工程造价控制方法。即在工程实施过程中,通过利用三维地形图准确计算工程量、概预算等相关数据,明确电力工程总量与造价的关系,从而实现对最终决策环节的具体说明。

首先,传统的电力工程造价控制方法,往往忽视了早期投资决策中的预算控制,工程施工普遍以建设优先,缺乏对经济效益的宏观认识。然而,电力工程项目是一项庞大且长期性工程,具有投资规模大、技术复杂等特征,在工程运转的过程中,涉及到多个部门和工程要素之间的统筹划分,低效的甚至是缺少前期控制势必会导致后期投入难以预算而造成经济损失。

其次,在工程施工阶段,工程设计变更往往存在很大的随意性。工程造价控制一般是在项目经过严格的可行性研究和投资额度审批后,制定标准的额度控制,因此,在项目开工前就要做好全面且必要的准备。然而,现实中,很多建设单位急着开工,在造价控制体系、投资额度、建筑标准尚未完全把握的情况下,提前进入施工状态,从而造成后期随意更改施工程序和内容的现象。电力工程施工的每一个环节,牵一发而动全身,工程设计变更的随意性对造价控制带来了诸多负面影响,比如因更改造成巨大损失、打破原有的造价体系、重新制订费时费力、提高工程的施工成本等。

另外,有效的成本管理体系是确保电力工程造价系统有序发展的重要基础,然而,由于在电力工程成本管理中采用了诸如生产定额、费用定额、预算定额和估算指标等多种管理要素,使管理程序十分复杂,增加了电力工程造价控制工作的难度,继而导致传统的电力工程造价系统存在较大的滞后和缺陷,难以适应当前的电力工程改革需要。

综上,工程造价管理应是全过程、全方位的动态式管理,考虑各种选择的影响。造价控制的重点体现在投资、设计和施工过程的概预算,以及验收时的工程结算等各个环节,如果只侧重于工程完工后的成本结算,对造价控制而言,施工费用的统计会出现失控局面,难以实现成本控制的目标。

新时期的电力工程预算控制,是借助先进的管理技术和科学的管理理念,将项目施工的总体价格调控在一个合理范围内。电力工程的施工阶段,BIM技术可以将电力工程定额规则和电力工程成本投资分析结合起来,实时计算出建筑物实际信息的几何系数变化情况,同时,利用BIM技术创建电力工程的设备族与构件,通过信息模型构建方式可以将定额规则嵌入至电力工程建筑模型族中,实现符合定额规则的、电力工程建筑模型的工程量可视化计算和统计。

本文应用BIM技术,通过虚拟建模,将预算人员、工程量计算规则、工程造价计算程序、分析工程清单编制等集成在一起,从而对现场施工提出合理化建议,及时发现和改善不合理因素,以适应新形势下工程造价管理的需要。

在分析工程清单编制时,确定分项分部费用计价包是难点,阶段性工程造价控制是重点。在这个过程中,首先需要结合企业定额确定清单中具体包含的子项目,接着对各项目的具体工程量进行计算,最后确定各项目的综合单价,具体计算见式(1)。

P=Y+T+R+Z+C (1)

式中,P代表各项目的综合单价;Y代表项目计量人工费;T代表项目计量材料费;R代表项目计量机械费;Z代表管理费;C代表利润。

措施费用计价需要根据施工方案进行计算。

税费与规费计价需要按照相关规定与标准收取。

工程造价计价的计算见式(2):

式中,Q代表工程项目单项造价;F代表过程单位造价;D代表项目建设总造价。

价款特征计价需要计算机械、材料、人工等单价的调整幅度与额度。

其次,根据计价结果,基于BIM技术,对电力工程实施三阶段造价控制,包括决策与设计阶段的工程造价控制、施工阶段的工程造价控制以及竣工阶段的工程造价控制。主要通过BIM技术在决策项目时根据制订的各种工程建设方案构建工程信息可视化初步模型,接着针对各种工程建设方案对其实施工程量的对应估算,根据数据库里的整体造价信息关联工程投资估算与BIM电力工程模型,对各种工程建设方案的对应投资量进行估算。然后通过BIM技术中的方案优化与虚拟建造功能,选出备选的工程建设方案并对其进行充分的分析与对比,从而凸显电力工程项目的整体规划,完善工程项目的整体可行性,实现电力工程的造价控制。

决策与设计阶段、施工阶段、竣工阶段的工程造价控制方案具体流程分别如图1、图2、图3所示。

通过制订决策与设计阶段、施工阶段、竣工阶段的工程造价控制方案,结合BIM技术,对工程的施工成本进行有效控制,利用BIM软件可以直接导出工程数据,操作简单,在设计修改过程中不会给造价计算带来很大的工作量,从而提高工作效率。随着BIM技术在电力工程行业的广泛推广和应用,基于BIM技术的造价控制方法也将会被广泛推广使用,从技术和应用模式两方面保证电力工程的全生命周期服务。

在数据库Amazon WebServices(AWS)datasets(https://aws.amazon.com/cn/datasets/)中选取某已实施完成的电力工程项目,排除冗余的工程信息,采集的实验电力工程的分部项目静态投资情况,如表1所示。

结合表1采集的相关数据,将相关数据例如配电设备定位线宽等,导入电力工程建筑模型中,结合BIM技术导入某已实施完成的电力工程场地,分析建筑阴影自遮挡情况,分析复合屋顶最佳角度,指导光伏设备定位等,并应用三维地形图实现数据传递。这些操作可以让建筑师更加方便地了解场地环境,辅助现场施工人员综合考虑光、热、风等因素,优化施工过程,实现协同工作。

将本文设计的基于BIM技术的电力工程造价控制方法与以往文献[1]和文献[2]中的方法进行对比分析,以验证本文方法的有效性。

不同管理方法的阶段性造价管控性能分析结果如图4所示。

由图4可知,采用文献[1]方法,三个造价阶段性造价管控曲线的升幅很大,表明阶段性造价管控性能较差;采用文献[2]方法,三个造价阶段造价管控曲线的升幅较大,也表明其阶段性造价管控性能不佳;相比之下,采用本文方法,三个造价阶段造价管控曲线的升幅最小,表明其阶段性造价管控性能较好,因为该方法根据决策与设计阶段的工程造价控制方案对决策环节做出具体说明。综上,本文方法的阶段性造价管控性能强于其他两种电力工程造价控制方法。

为了验证本文方法的实际应用效果,对比不同方法对总说明清单编制的计价分析程度,其中,本文分析得出总说明清单编制共包括六项内容,序号一表示设计阶段,二表示施工阶段,三表示竣工阶段,据此评价其计价程度,分析结果如图5所示。

由图5可知,在进行电力工程造价控制时,计价程度最高可达99%,均值为81%,而其他方法的均值为78%和73%,说明本文方法可实现对电力工程的总说明,并分项分步地编制工程清单,实现清单编制计价定额的相关分析,而在BIM建模中,由于整个过程都是可视化的,模型可视化的结果不仅可以用来生成效果图和报告,还可以在项目设计、施工和运营过程中进行沟通、讨论和决策,实际应用效果更好。

以设计阶段,施工阶段,竣工阶段三个阶段的实施工程量估算值和实际值拟合效果为依据,判断工程可行性分析结果有效性,进一步验证本文方法,将本文方法与两种传统方法(文献[1]方法和文献[2]方法)进行对比,比较阶段性造价管控性能,对比测试结果如图6所示。

由图6可知,在三个造价阶段,本文方法与实际值的拟合程度皆高于其他两种方法,说明本文方法具有较强的阶段性造价管控性能,可为该领域的阶段性造价控制提供有益价值。

综上所述,采用基于BIM技术的电力工程造价控制方法,可以运用模型可视化以便在成本管理过程中对整个工程项目进行立体化了解,可以更加便捷地对项目设计方案进行变更操作和重新整合,还可以实现更好的阶段性管控性能,同时也证明了将BIM技术应用在现代的工程造价管理中具有可操作性,且具有很好的效果。

本文提出了基于BIM技术的电力工程造价控制方法,分析传统电力工程造价控制方法存在的问题,梳理电力工程清单编制与计价方法,总结决策与设计阶段、施工阶段、竣工阶段的工程造价控制方案具体流程。结合案例,对比分析和验证本文方法的阶段性造价管控性能。研究表明,该方法有助于在保证电力工程建筑质量的同时降低电力工程的造价,适应宏观调控下电力市场的管理体制,并为相关领域研究提供理论参考。在未来的研究中,应加强施工工程量阶段性造价分层管控,优化本次研究结果。