基于BIM5D技術在電網工程造價管理中的應用

國網武威供電公司經濟技術研究所 古璽玉

美國專家最早提出了BIM這一概念，同時對于BIM技術應用最早的國家也是美國。隨著時間的推移，越來越多國家的建筑師認識到工程成本管控的重要性，這使得成本管控理論和方法得到了不斷的豐富和發展。國內學者和建筑行業人士對成本管控的研究起步相對較晚。近年來隨著工程項目實體量和復雜程度的持續增長，以及從事施工成本管控的人數不斷增加。學者、專家從我國國情出發，通過借鑒國外成熟的理念、方案，建立起適用于我國輸變電項目管理的成本管控模式。

BIM5D即在原本的三維模型基礎上關聯施工進度和資金情況，以模型為基礎，模擬施工進度各過程中的資金流。BIM5D模型是在3D模型基礎上建立并不斷完善架構內容，另外BIM5D模型不僅包含3D模型的功能還擁有4D維度，（四維建筑信息模型，用于網站建設規劃等活動，以項目的生命周期為視角允許參與者提取和可視化其活動的進展），BIM5D模型可以為工作人員構建更加真實的工作場景，隨著項目的推進，讓工作人員在可視化的BIM5D模型視域下觀察施工作業的執行情況，掌握成本管控狀況。

1 BIM5D的定義及特點

BIM5D的定義。BIM5D技術建立在數據的基礎上，為工程項目管理、設計人員完成崗位工作提供便利的數據化工作，BIM5D模型收集工程的各方面參數，可隨著項目的進行呈現可視化模型，幫助管理人員掌握各環節、各工序的作業執行情況，在項目立項后，于策劃、運行與維護等階段實現數據共享，是項目實現全過程動態管理的基石，項目管理人員與技術人員在BIM5D技術下可快速掌握項目運行狀況，在第一時間了解施工作業出現的問題，同時根據掌握的建筑信息給出正確的處理建議，為各方建筑主體相互協作建立專業化的信息溝通平臺，讓多主體協同推進工程作業成為可能，在平臺共享施工作業信息、優化資源配置，在節約施工成本的同時還可大幅度提升施工作業效率，保證項目可以按照要求在規定時間內竣工[1]。

BIM5D的特點。BIM5D最集中的特點是在數據的基礎上構建實景化的場景，工程人員將這種方式稱為可視化，可以直觀的發現同構件間的搭接方式，將構件空間信息的反饋性與互動性通過可視化的方式呈現出來。在BIM5D建筑信息模型中表現在全生命周期的可視化，建筑項目是一項系統工程，BIM5D技術可以隨著項目的運行展示各階段的施工情況，通過技術數據處理能力生成各類報表，還可以讓項目從初步設計評審、施工圖預算、招投標管理、現場管理、結算管理等工作均在可視化的狀態下進行[2]。

2 BIM5D的架構用途及理論依據

BIM5D主要用于施工階段的精細化管理。BIM5D三大中心：模型中心，數據中心，應用中心。

圖1 BIM5D質量管理過程

BIM5D技術擁有眾多功能，對數據進行深度挖掘與處理，從海量數據中提煉出用價值的內容，合理的應用信息指導各階段的施工作業，BIM5D技術在設計、管理、施工等方面均有較大的應用價值，支撐工程集成管理，按照收集的工程參數構建與施工相近的場景，便于管理人員與技術人員掌握項目運行狀況，結合項目建設要求進行針對性監管，降低人為因素與環境因素對施工作業造成的不良影響。BIM5D技術對建筑施工的具體優勢體現在以下方面：

2.1 實現資源優化配置

工程項目作業體量大，在項目運行過程中會出現大量的工程數據，這也是在以往施工中影響企業管理的主要因素，能否在最短的時間內處理工程數據，從中找到支撐項目資源計劃的內容，直接影響到工程資源應用情況。BIM5D技術應用在施工企業后有效的解決企業在數據處理方面存在的問題，BIM5D技術擁有強大的數據處理能力，可從海量的數據中發現有價值的資源，對管理職能機構實施精細化管理起到良好的促進作用，可結合獲取的工程基礎數據以及建設要求制定資源應用計劃，減少施工在倉儲、物流等方面的無用損耗，科學的開展限額領料等舉措，有效的提升工程成本管理水平[3]。

2.2 實現多主體協同作業

BIM5D技術擁有可視化的功能，同時三維可視化功能通過對數據的深度處理，融合時間維度構建動態施工模型，可隨著施工的進行展現各環節、各工序的作業情況，將施工作業使用模型立體展現出來，便于管理人員比對實際作業與工程進度，快速發現施工存在的問題，在BIM5D技術下打造可供設計單位、監理單位、建設單位、施工單位協同作業的平臺，在該平臺上交流各自的工作信息，讓參與項目的各主體單位可借助相關信息科學的使用工程資源結合掌握的情況開展工作。另外，在BIM5D技術模擬施工情境的功能下，可幫助監理單位實現二十四小時無死角監管，通過技術數據分析能力還可完成現場風險預防工作，減少質量問題與安全問題出現的次數，降低返工出現的頻率，以達到控制項目成本的目的。

2.3 強化數據管理水平

BIM5D技術擁有強大的數據管理能力，建筑企業應用BIM5D技術期間會建立相應的數據庫，而數據庫內部數據均具備可計量的特征，管理人員可隨著工程的進行實時向數據庫傳入信息，還可在其中輸入與項目類似的工程數據，在強大的數據資源支撐下實現科學的監管，BIM5D數據庫中的信息可按照職能部門工作需求，從構件類型、時間維度等層面拆分、匯總、分析數據，從數據中提煉出支撐工作人員的數據，以保證各項工作按照要求進行。另外BIM5D基礎數據也是管理者進行項目決策、進度管理的主要依據[4]。

3 BIM5D的實際應用

由于BIM5D在電網工程中起步較遲，目前尚沒有實體操作平臺。以下以建筑工程為例，對BIM5D在電網工程中的運用進行展望。

圖2 土方開挖階段

圖3 施工階段

BIM5D實現了多專業的可視化及可操作化，使得水暖電通多專業融合，實現了漫游及碰撞檢測，預計未來可用于電網架空線路中輸電線路防碰撞檢測，以及變電站工程中的水暖電通管線防碰撞檢測。無需云端即可直觀展現整個項目的施工過程，進行施工動態管理。圖2、圖3是BIM5D模擬圖。

BIM5D技術打破了時空因素對傳統施工管理的影響，融合多專業直觀展現施工動態過程，實現資源動態管理[5]。借助信息建模技術平臺的施工可視化功能，可規避一些施工中常見的的傳統問題，還可利用技術擁有的可視化功能與強大的數據分析能力，為設計與施工過程管理服務建立可視化項目模型，進行科學的工程監管，提升圖紙質量，及時解決各環節與各工序出現的問題。另外，在BIM5D技術建立的平臺上實現各主體單位的溝通與交流，從而可以更高效的通過掌握的信息完成現場施工監管，布置與劃分施工場地，提升資源應用效率。

將工程相應的時標網絡圖導入BIM5D當中，即可得到資金進度曲線（圖4）和資源進度曲線（圖5）。資金、資源進度曲線圖使得技經管理人員可更加直觀的了解工程各個階段的資源資金投入，便于開展造價分析等工作。任意選取曲線上的一點即可直觀分析工程任一時間節點材料、物資使用情況，便于技經人員估、概、預算的編制以及全過程工程造價管理。更是有利于資金投入，開源節流，避免產生不必要的資金浪費，使得整個造價流程更加資源化、節約化。

圖4 資金進度曲線

圖5 資源進度曲線

在電網工程中各類圖紙相對獨立，專業領域協同性較差，不便于同時作業，各專業之間的大量數據和信息較為封閉且易丟失，容易形成信息孤島。基于BIM5D的工程造價新體系可直接讀取4D設計模型數據中的電氣模型數據，實現電氣模型搭建，可直觀顯示電氣模型各種設備、材料等，幫助技經人員快速且精準的統計工程量。且可實現全站模式下的模型展現，如建筑和電氣模型的同時展現，便于同時作業，實現專業之間數據和信息共享，打破信息孤島的局面。

5 結語

隨著BIM應用范圍的日益廣泛和應用層次的逐漸深入，BIM的內涵也在不斷發生變化。Finith在其著作《廣義BIM與俠義BIM》中指出，BIM的內涵具有俠義和廣義之分：俠義的BIM主要指對軟件的應用；廣義的BIM考慮了組織與環境的復雜性及關聯性對信息管理的影響，目的是為了幫助項目在適當的時間、地點獲取必要的信息。美國國家建筑科學研究院在《國家建筑信息模型標準NBIMS》中對廣義BIM的含義作了闡釋：BIM包含了三層含義，第一層是作為產品的BIM，即指設施的數字化表示；第二層是指作為協同過程的BIM；第三層是作為設施全壽命周期管理工具的BIM。

綜上可對BIM未來的發展進行這樣的展望：廣義的BIM已不僅作為一種模型和產品而存在，更是一種承載建設管理思想方法的媒介，它所承載的這種思想和方法在未來電網建設中會產生深遠的影響。