基于BIM的风电工程项目全过程造价管理研究

本文是一篇工程管理论文，论文以我国中部地区某平原风电场为例，对如何完成基于BIM技术的风电项目概算编制、方案比选、招标策划等具体工作进行了案例说明。另外还从BIM应用的角度出发，探讨了建立风电项目全过程造价信息系统的构建方案，展示了相对较为完整的风电项目造价信息数据库与指标体系的建立成果。

第一章绪论

1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
风能是一种清洁的可再生能源。在过去的30多年中，风力发电一直是世界上增长最快的能源发电产业。根据全球风能理事会统计，从2001年到2016年，全球风电累计总装机容量由23900MW增至486749MW。GWEC同时预测，未来5年全球风电将持续快速增长，2017年全球风电年新增装机容量5940万kw，到2021年新增装机容量将增至7530万kw，累计容量达到8.17亿kw。

风电产业的主要生产模式是依靠风力机，获取风能并转化为机械能，然后依靠发电机，将机械能转化为电能输出，通过箱式变电站、场内集电线路，升压站等设备，将风电场所发电量并入电网公司指定的并网点，发电企业与电网公司按月确认上网电量，实现电量交割。上网电能的销售结算方式主要是按国家定价结算，即依据风电项目核准时国家能源价格主管部门确定的区域电价或特许权投标电价与电网公司直接结算电费，回笼货币资金。
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1.2国内外研究及应用现状
我国政策一向支持建筑行业的信息化进程，为了加强建筑业信息化的建设，有关部门发布了一系列标准、规范、发展纲要等政策性文件。最新的关于BIM技术的规范、政策和应用标准包括：住房城乡建设部《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》；住房城乡建设部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》；住房城乡建设部《建筑业发展“十三五”规划》；国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》；住房城乡建设部《建设项目工程总承包管理规范》；住房城乡建设部《建筑信息模型应用统一标准》；住房城乡建设部《建筑信息模型施工应用标准》。
针对“基于BIM的风电项目全过程造价管理研究”这一课题，本论文查阅了国内外大量有关BIM、工程造价及风电项目管理的文献、期刊、资料，对课题的理论基础进行深入研究分析，结合作者本人的实际工作经验，针对风电项目的特点，论述了在风电项目全过程造价管理中应用BIM技术的优越性，并结合具体的案例，深入探讨了在风电项目建设的各个阶段对BIM 技术的具体应用。另外还探讨了建立风电项目全过程造价信息系统的构建方案，展示了相对较为完整的风电项目造价信息数据库与指标体系的建立成果。
本文研究的主要路线为：首先通过查找相关资料和文献的方法，阐述本课题的研究现状，包括风电行业的发展与造价管理现状与BIM在工程造价领域应用的现状。其次通过理论研究的方法，研究本课题的相关概念与定义，包括工程造价相关理论与建筑信息模型BIM的理论知识。然后通过定性研究的方法分析问题，包括BIM应用于风电项目造价管理的准备工作以及BIM应用于风电项目造价管理的优势。最后通过案例研究的方法解决问题，提出BIM在风电项目各阶段造价管理的具体应用方式，构建了基于BIM的风电项目全过程造价信息系统，并对整个课题的完成过程进行了总结，展望了下一步的研究方向。
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第二章BIM与风电项目全过程造价理论研究

2.1工程造价相关理论
2.1.1工程造价的定义与特征
建设工程造价可以从项目业主的角度或者市场交易的角度去定义其含义。
从项目业主的角度，建设工程造价是指建设某项工程预计或者实际开支的所有固定资产投资费用总和。投资者从策划决策开始，到建设实施该项目，直至竣工验收达到可使用状态，进行的一系列投资管理活动所花费的全部成本，就构成了工程造价。从这个角度来说，工程造价就是建设工程项目固定资产总投资。
从市场交易的角度，建设工程造价是指为建成某项工程，预计或实际在建设工程发承包交易活动中形成的建安工程价格或建设工程总价。建设工程作为特定的商品进行交易，通过公开招标采购等交易方式，在进行若干次估算或预算的基础上，由市场形成的最终的价格。
建设工程计价具有如下特点。
1.单独计价。每项建设工程都必须单独计算工程造价。
2.多次计价。工程项目的建设必须按照既定的建设程序进行策划实施，建设工程计价也必须在建设过程中的各个阶段多次进行，逐步深入、细化，最终接近真实造价，以此保证工程造价准确计算与有效控制。
2.1.2风电工程造价的内容与特点
陆上风电工程造价由施工辅助工程费、设备及安装工程费、建筑工程费、其他费用、预备费和建设期贷款利息六大部分组成。具体如下：
1.施工辅助工程费
施工辅助工程是为辅助主体工程施工而修建的临时性工程。施工辅助工程费包含包含施工交通工程费、施工供电工程费、施工供水工程费、其他施工辅助工程费。
2.设备及安装工程费
设备及安装工程费包含发电场设备及安装工程费；升压变电站设备及安装工程费；控制保护设备及安装工程费；其他设备及安装工程费。
3.建筑工程费
建筑工程费包含发电场工程费、升压变电站工程费、房屋建筑工程费、交通工程费和其他工程费。
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2.2建筑信息模型BIM
2.2.1基于BIM的造价原理
工程造价的直意就是工程的建造价格。工程计价的三要素分别是量、价、费。工程造价的步骤一般为按照设计图纸计算分部分项工程量，将工程量与对应的定额子目配套，将定额的人材机价格调整为最新的市场价格并进行分部分项汇总，在分部分项工程价格合计的基础上乘以相应费率，得到最终的工程总价。
传统的按照设计图纸计算分部分项工程量方式一般是由有经验的工程造价师根据设计图上各个结构件的几何尺寸，按照一定的工程量计算规则，逐项计算最后累加完成。可以用手工进行识图算量，也可以运用算量软件先建模，然后从软件中导出工程量的汇总数据。手工算量的准确程度与造价工程师的专业能力关系密切，不同人算出来的工程量，往往也都不完全一样，容易出现差错，不便于进行校对与审核。使用算量软件需要在建模阶段投入大量精力，花费较高的人工成本，且算量软件建模准确度难以保证，如果算量的模型跟原设计图内容不一致，也会造成工程量计算不够准确。应用BIM技术进行工程量计算，直接沿用工程设计阶段己完成的模型，减少了重新建模的工作量，避免了二次建模可能发生错误的概率，实现工程量的自动生成，提高了计量的效率和准确性。
传统的套定额和取费工作是由有经验的工程造价专业工程师手动完成，或者使用专门的计价软件，简化“输入”和“汇总”环节半自动化的完成。但是选取合适的定额和取费标准，仍是需要全部以人工方式进行。针对这一问题，应用BIM技术在工程项目模型的构建过程中，按照构件的尺寸、材质、型号的不同对构件属性进行差别化定义，然后利用差异特征进行定额以及取费费率匹配，可以实现半自动化的套定额与取费，后期仍需要手动的调整和复核检查。
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第三章BIM在风电项目全过程造价管理中的应用...........16
3.1BIM应用于风电项目造价管理的准备工作.............16
3.1.1基于BIM的风电工程全生命期管理平台.........16
3.1.2定制风电项目标准构件库.................16
第四章基于BIM的风电项目全过程造价信息系统建设.........32
4.1全过程造价信息系统的构建方案.........32
4.1.1风电项目全过程造价信息系统的构建平台................32
4.1.2风电项目全过程造价信息系统的模块结构..............33
第五章结论与展望........53
5.1结论............53
5.2展望.............54

第四章基于BIM的风电项目全过程造价信息系统建设

4.1全过程造价信息系统的构建方案
4.1.1风电项目全过程造价信息系统的构建平台
风电项目全过程造价信息系统包含多个要素和子系统，各要素与子系统之间存在复杂的关系，相互作用。要保障该系统正常运行，需要强大的技术做后盾。信息系统由工作者和计算机共同构成，用来收集、归纳、挑选、储存和更新获取的数据。通过数据信息平台，实现下列三个功能：
一、实现信息共享，不同的项目参与方可以简单快捷的获取信息。
二、实现集成处理，数据和数据平台衔接无障碍，增强系统的可操作性。
三、实现定制化需求，信息库系统涵盖工程造价管理的各个性能，根据不同的项目参与单位的需求制定不同计划。
在整个平台的构建和推行的过程中，不仅要对造价信息库中的各个数据进行分析，通过科学的方法对各类数据进行归类，保证系统能够准确对数据模块进行存储和读取，还要利用编程语言和模型推进整个造价信息系统实现集成化，利用网络通信技术，实现资源共享。
BIM作为智能化和参数化的建筑设施数字化模拟系统，获取信息速度快、精准度高，可以从多角度进行分析。基于BIM的风电项目全过程造价信息系统能够不间断的获取精准的信息，是构建造价信息系统的核心所在，为风电项目的造价管理和成本控制提供保障。
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第五章结论与展望

5.1结论
本文主要研究基于BIM技术的风电项目全过程造价管理，从风电项目全过程造价管理理论入手，结合BIM技术的特点，对BIM技术在风电项目建设的决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、竣工验收阶段的全过程造价管理中的应用进行了深入的研宄。
本文研究的主要结论包括：
一、BIM应用于风电项目造价管理应如何完成准备工作。可以通过搭建基于BIM的风电工程全生命期管理平台，实现信息共享、集成处理和实现定制化需求；定制风电项目标准构件库，对库内所有构件都赋予详细的信息，实现风电项目标准化、自动化的造价管理。
二、总结BIM应用于风电项目造价管理的优势。例如，可以建立BIM造价数据库、全面准确进行投资估算、快速准确计算工程量、有效减少和高效处理工程变更、积累多算对比、高效精准进行限额设计等等。
三、BIM应如何在风电项目全过程造价管理中进行具体的应用，通过具体的案例进行了详细的展示。首先要从决策阶段入手，利用BIM的技术优势全面准确的进行投资估算和经济评价，并且实现对风电项目各建设方案的快速比选。其次在设计阶段，基于BIM可以实现风电场限额设计和设计方案优化，控制概算投资不超过估算投资；在招投标阶段，基于BIM可以进行风电项目招标策划、工程量的快速统筹计算、提高招标和投标文件的编制效率，控制预算投资不超过概算投资；在施工阶段，基于BIM可以实现精细化的资金计划与施工成本管理，实现进度偏差与费用偏差的动态监管和工程变更与索赔的实时高效处理；在工程竣工结决算阶段，应用BIM模型方便进行变更前后的对比分析，使结算过程更加透明公正，辅助财务人员完成在建工程转为固定资产，尽量控制决算投资不超过概算投资，从而实现对风电项目建设成本的全过程控制。
参考文献（略）