BIM技术在水利工程造价专业中的应用.pdf

146理论探讨中国招标/2023 年第 9 期AIA C-1912008表1水利工程实例图1水利工程造价专业多方参与合同下的组织结构BIM 技术在水利工程造价专业中的应用文/刘万海【摘要】水利工程建设项目是一项复杂的系统工程，一般包括设计变更、施工技术方案调整和因客观条件发生变化而导致的合同外签证等问题，这对工程造价管理工作提出了新的挑战。在水利工程建设项目实施阶段，要做好工程造价管理工作，从而获得比较理想的项目投资效益。笔者结合工作实际，就水利工程建设项目实施阶段的工程造价管理进行了分析和探讨。【关键词】水利工程建设；实施阶段；工程造价管理水利工程是支撑我国水利水电、防洪、航运、交通等基础行业发展的重要工程，随着社会改革工作的全面深化以及工程施工企业的技术革新，水利工程设计与施工开始逐步向精细化方向发展。与普通施工项目相比，水利工程具有自身的特殊性，大部分工程具有规模大、投资额高、生命周期长、施工现场条件复杂等特点。在工程建设中，由于现场水文、地质、气象等条件存在随机性，或施工过程受到外部其他因素的干扰，工程施工造价往往存在较强的不确定性，进而影响到项目的规范化实施。目前在水利项目成本管理中，超预算现象仍屡见不鲜。水利工程实例该工程项目概况见表1。本研究以上述提出的水利工程项目坝段为个案，进行BIM技术的应用研究。在对该工程项目进行造价控制管理时，利用Revit软件，开发工程结构模型。考虑到水利工程项目具有一定的特殊性，不能像其他建筑一样使用软件中自带的族类，因此需要绘制，并将绘制插件录入到计算机中，参照水利工程项目建设模板，生成一个简单的坝体结构模型，再通过Revit软件对模型进行渲染和贴图，实现对工程功能、建设效果的全方位、立体化展示。BIM技术在水利工程造价专业中的应用水利工程造价专业多方参与合同下的组织结构设计在水利工程造价中，通常实行IPD模式，实现对造价的管控。当前这一模式所衍生的结构，根据AIA标准，可绘制成图1。图1中AIA C-1912008为两个参与序号水利工程实例1总库容（水库最终规模）1350万立方米2水库类型/等级中型/III等级3建筑物等级泄洪输水隧洞、溢洪道、大坝等均属3级建筑4水利工程大坝工程沥青混凝土心墙堆石坝5最大坝高30.8米6坝顶高程1884.61米7坝顶长度118米8坝顶宽7米9心墙顶高程1883.95米10心墙顶宽3米11工程总构成坝体填筑、观测工程、护岸工程、上下游平台、坝顶工程、混凝土心墙工程、坝基开挖工程等将该工程项目中应用现有族类无法表示的元素进行重新业主咨询一咨询二分包供应商设计AIA C-1912008AIA C-1912008AIA C-1912008非IPD合同非IPD合同非IPD合同非IPD合同总包理论探讨刘万海.BIM技术在水利工程造价专业中的应用方之间需要签订的IPD（集成产品开发）合同。在图1所示的组织结构模式中，以IPD合同理念改进了传统交付模式的组织结构，实现了多个参与方合同的一致。按照上述结构，可以对建筑物难度大、体量大、建设周期长、后期运维要求高的水利工程项目进行更加合理的协同控制，确保最终的成效能够满足各个参与方的要求。IPD合同鼓励项目的所有参与者公开、透明地进行合作和交流，其中重要的一条就是互信和互相尊重，双方必须建立起相互信任和相互尊重的关系，这样双方就会愿意承担项目的风险，并在共同的目标上进行合作。构建基于BIM技术的水利工程造价协同管理模型.决策阶段造价协同在基于BIM技术的水利工程造价协同管理模式下，决策阶段主要是为了确定整个工程项目的总体目标，它要求IPD的主要决策者充分利用自己的专业技术，对项目进行正确的投资评估。在水利建设项目的后期，决策期的投资估算对项目的后期总成本起着非常关键的作用。根据工程项目数据的统计，在决策期的投资估算对整个工程的成本影响在80%90%。在决策阶段，不仅要考虑到项目的总成本，还要考虑到其他的专业因素。为保证在此阶段的投资评估有相当的准确性，必须成立一个联合的IPD小组，签署IPD的多个项目合约，以明确整个工程的总体目标。基于BIM技术的水利工程决策阶段造价协同模型如图2所示。建立IPD项目协同小组，关键在于各方要互相信任。如果对组内成员缺乏信心，则会导致工程中、后期的变更索赔、诉讼费用的增加。因此IPD项目组要慎重执行每次协同任务。在组队前，业主应综合考虑潜在参与方的工程资质、信誉、工作效率、专业能力，并综合考察参与方在之前参与同类工程的经验，最终选定最适合参与方。优秀的IPD团队可以合理地制定施工规范，通过实地考察确定施工场地和施工区域，各专业结合各自的特长，制定出先进的工艺流程、技术方案和设备。2.设计阶段造价协同设计阶段的造价协同也是十分重要的，在这一阶段不仅需要有技术与经济的协同，同时更需要各个专业的协同，并以此实现信息的共享。图3为基于BIM技术的水利工程设计阶段造价协同模型。在BIM平台上进行设计，主要是通过BIM软件来实现各个专业模型之间的协作、信息传递。工程项目成本管理的概预算是采用定额设计来进行的，工程造价师必须确保工程初步设计的概算不超出工程项目的概算，并在此基础上对工程项目进行控制。在施工图设计中，重要的是对施工图的优化和完善，采用BIM软件的可出图进行施工图的打印，以便对施工进行指导；通过BIM技术仿真建立建筑场景，对设计中出现的不合理现象进行及时反馈，减少可能出现的项目更改，从而减少项目费用超过限额的可能性。3.施工阶段造价协同在施工阶段，为实现造价协同，采用先进的技术和精准的管理手段，尽可能地减少安全事故。图4为IPD团队与BIM平台IPD团队BIM平台造价影响因素建设标准水平建设区域施工流程技术方案设备选取投资估算图2基于BIM技术的水利工程决策阶段造价协同模型IPD团队与BIM平台IPD团队BIM平台造价影响因素设计方案现场条件设计水平其他设计概预算图3基于BIM技术的水利工程设计阶段造价协同模型基于BIM技术的水利工程施工阶段造价协同模型。在施工过程中，选择不同的施工方案会导致工程造价的差异。因此，在工程正式开工之前，148理论探讨中国招标/2023 年第 9 期算效率，提高成本控制的准确性。此过程如图5所示。施工是水利工程实施的重要环节，此过程不仅需要对设计方案的合理性进行检查，还要对成本进行综合管控。加之水利工程的施工周期又比普通的建设项目长、涉及面广，为解决此方面存在的问题，可引进BIM技术，建立施工中各个环节的协作管理，实现项目施工过程中项目各方工作及信息的高效传递。在保证项目成本的前提下，对施工进度进行优化也是实现工程造价专项管理的主要手段之一。在水利工程建设项目的组织设计中，要完善资源的调配与施工进度的优化。在BIM技术与IPD管理模式下，利用BIM模型包含的构件参数化信息与属性，引入3D-Max软件进行建模，加入关键帧进行现场虚拟施工仿真，观察施工仿真结果，找出施工过程中的不合理因素，进行施工进度的优化。同时，BIM技术人员可以利用广联达软件中的5D动态仿真系统，对施工过程中的人工、材料、机械进行调配。通过此类技术手段，可以较好地避免施工窝工和材料浪费现象，提高项目的建设速度，减少由于工期拖拉造成的项目超预算现象。结语根据水利工程项目各个阶段施工造价控制效果可知，该项目在各个阶段的实际支出小于期望支出，证明笔者提出的造价控制方法可以起到控制项目建设各个阶段造价支出的良好效果。在后续的工作中，还将根据不同项目的实际建设需求，加大对BIM技术与项目造价管理控制工作的融合研究，带动我国水利建设项目的高质量、高标准发展。（作者单位：浙江水利水电工程审价中心有限公司）参考文献:1谢冕.GM灰色理论在水利工程造价估算中的应用研究J.水利技术监督，2022（11）：121-124，243.责编：夏建立；编辑：高宏博图4基于BIM技术的水利工程施工阶段造价协同模型图5基于BIM技术的工程量统计IPD团队与BIM平台IPD团队BIM平台造价影响因素社会因素自然因素人为因素材料设备工程变更进度计划模型导入通过插件或IFC标准完成模型导入套取定额，得到工程量清单，自动算量，将自动算出的工程量进行汇总质量检查碰撞检查5D模拟成本分析经济报表材料价格施工阶段BIM技术的应用项目级、企业级工程基础数据导入相关造价软件，得到造价信息，汇总到BIM数据库必须有一个最佳的施工计划。IPD小组能够利用BIM平台了解项目的总体情况、初步设计方案和各个阶段的成本信息，并利用施工模拟对不同的施工方案进行对比，将这些数据综合起来，得到满足质量、环保和进度要求的最优施工方案。在进入工地进行施工时，将BIM技术建立的BIM-5D模型化为实际应用。在施工现场，BIM数据库的专业管理员每日整理现场情况，定期对BIM数据库中的数据、施工情况、资源消耗、设备进场、机械维修、运行情况等信息进行及时反馈，防止数据丢失，并以此减少工程结算的工作量，提高造价协同效率。实证分析利用BIM技术，将工程三维模型建立在时间维度上，生成BIM-3D模型。在此基础上，对模型中各个主要节点进行工程量统计，为工程施工中各个参与方提供直观、真实的数据，便于工程造价人员进行项目成本的集中管理，加速项目造价人员的进度结