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2020年，国家电网有限公司将“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”确立为引领公司长远发展的战略目标，并发布“数字新基建”十大任务，聚焦大数据、工业互联网、5G、人工智能等领域，建设以云平台、企业中台、物联平台等为核心的基础平台，打造能源互联网数字化创新服务支撑体系，建设以电力数据为核心的能源大数据中心。
当前，电力工程造价管理面临新的机遇与挑战，迫切需要进行信息化改革。特别是“单纯造价控制”向“全生命周期成本最优”转变已成为电力工程造价管理的共识，传统电力工程在造价计算过程中存在的计算量大、精确度低、更改频繁、阶段割裂等问题，已无法适应信息化时代电力工程造价管理的新要求。而建筑领域的BIM（Building Information Modeling）技术具有3D可视化、可模拟、全程管控的特点，能够整合电力工程建设的多个阶段信息，实现系统规划、三维设计、虚拟施工、协同管理、辅助运营的全生命周期工程管理和信息共享。本文依据数字新基建的建设背景，从全生命周期造价计算的视角，应用BIM技术，搭建集自动算量、计价、联动更新、存储、对比分析等功能于一体的造价计算数据平台，为电力工程建设投资决策提供更精准的数据支撑，为电力工程造价管理信息化建设提供理论参考。
电力工程造价管理
电力工程全生命周期的造价管理包括建设期的造价管理和运营期的造价管理，具体内容包括造价计算方式和造价控制方式两个部分，如表1所示。
全生命周期造价计算
本文依据计算造价的内容，应用BIM技术搭建电力工程造价计算数据平台，此平台涵盖了建设期和运营期的造价计算，是全生命周期造价自动计算数据平台。全生命周期的造价由工程各阶段的造价集合组成，计算形式有两种：单阶段独立造价计算和全生命周期联动造价计算。
（1）单阶段独立造價计算。单阶段独立造价包括：①建设期，投资决策阶段的投资估算、设计阶段的设计概算和施工图预算、招投标阶段的工程量清单和招标控制价确定投标报价、施工阶段的编制资金使用计划、竣工验收阶段的竣工决算；②运营期，运营维护阶段和拆除阶段的技改检修概预算及拆除工程的概预算，保修阶段一般没有相关资金编制需求。
单阶段独立造价计算主要有四个步骤：①工程量计算，根据设计图纸及相关材料表计算工程量；②定额录入，根据已计算工程量、设计提供的工程设计说明及相关材料表进行对应定额录入；③费用计算调整，查询相关政策文件调整相应的费率、税率，查询造价市场信息并更新材料设备的最新价格；④对比分析，可分为方案对比分析、标准价对比分析、预算投资对比分析和工程量对比分析。
（2）全生命周期联动造价计算。根据在决策、设计、招投标及施工各阶段设计方案的改动和调整，电力工程造价管理团队进行可研估算、初设概算、工程量清单与施工图预算及工程结算等的联动修改与更新。
BIM技术支撑的造价计算
BIM技术具有可视功能、模拟功能、双向关联功能、协调功能与优化功能，其应用主要包括专项应用、集成应用和协同应用。在电力工程造价方面，BIM技术的集成应用主要表现在三个方面：一是BIM技术能保证不同应用软件之间能够基于统一的模型和标准进行高效互用和信息互换，实现各单项应用的集成；二是集成云计算、大数据、物联网和移动应用等先进信息化技术，形成对工程建设全过程的监控、管理和决策等立体信息化体系；三是BIM技术与项目管理集成应用，有效解决企业之间、企业到项目、项目与项目之间的协同管理问题，实现了项目全生命周期数据的集成整合，实现了岗位作业层与管理及决策层信息化的有效结合。本文主要利用BIM技术的集成应用来构建电力工程造价计算数据平台，实现自动算量、组价、更新、对比分析等功能。
电力工程造价计算数据平台
基于全生命周期造价管理理论，将电力工程全生命周期的造价计算按阶段划分，借助BIM技术，构建电力工程造价计算数据平台，主要包括3D模型、单阶段独立造价计算模型和全生命周期联动造价计算模型三个部分，如图1所示。其中，3D模型能绘制和识别三维设计图，单阶段独立造价计算模型能自动计算工程某个阶段的造价投资，其核心是造价信息数据库，通过库中各功能模块的联接，对造价数据进行查找、识别、筛选、计算、匹配、分析、更新；全生命周期联动造价计算模型由3D模型、单阶段独立造价计算模型组成，能同时联动计算、更新电力工程各个阶段的造价投资。
造价信息数据库
依托BIM技术的专项应用、集成应用和协同应用，构建集数据集成、数据分析、数据整合、数据分配、数据预警功能为一体的造价信息数据库，该数据库主要包括六个数据模块：计量数据模块、计价数据模块、市场数据模块、标准造价模块、造价方案存储模块和对比分析存储模块。
计量数据模块。按照定额的分类方式导入相对应的工程量计算规则，包括计量公式、扣减规则、清单及定额中工程量的计算规则等，构建符合我国电力工程计算规范和计价规范的计量数据模块。
计价数据模块。按照电力工程造价定额编制的类目进行分类和分项，导入每类工序对应的定额条目和定额选取计列规则。
市场数据模块。按行政区域进行分区，每个分区分为网络数据单元和本地数据单元。网络数据单元中，联动全国及各地方造价数据信息网，实时更新设备材料的市场价格；本地数据单元中，各地各单位可根据所获取的行业资料（如行业设备材料季度价格、招标价格、财评价格及其他费用中的协议价格等）进行上传，实现数据积累和共享。
标准造价模块。根据标准设计方案自动生成标准造价。在标准造价数据模块与市场数据模块之间设置联动。当市场价格信息随时间变化时，在该模块中会生成并储存每个时点的动态标准造价版本。 造价方案存储模块。按行政区域进行分类，行政区域下再按工程类型和电压等级进行细化，分类储存全国各行政区域各类工程在各个阶段的造价版本。
对比分析存储模块。自动进行设计方案、标准价、预算投资和工程量的对比分析，并将对比分析报告进行储存。
单阶段独立造价计算模型
本文以设计阶段或投资决策阶段的造价计算为例。
1.模型构建
依托BIM技术的集成应用，将目前已普遍应用的3D模型与构建的造价信息数据库相连接，搭建了单阶段独立造价计算模型，如图2所示。
2.模型运作分析
（1）识别三维图，计算工程量。将3D模型与造价信息数据库中的计量数据模块相关联，3D模型对三维图上构件信息属性进行识别，在计量数据模块中找出对应的计算规则，并根据对应的规则进行内部运算，得出工程各部分工序及构件的工程量。根据设定的工程量清单计算规则、计价规则，形成工程量清单项目。最终形成完整的工程量清单，保存在造价方案存储模块中。
（2）匹配定额，形成本地预算。数据平台程序将自动统计出的工程量清单与造价信息数据库相关联，系统地对清单项目特征、施工组织方案等信息和计价数据模块中的定额进行双向识别，并根据每个分部分项工程及其所需要的构件对定额进行筛选，建立两者间的一一对应关系，按照设定的模板进行工程定额的匹配输出，形成工程的本地预算版本，并保存在造价方案存储模块中。
（3）更新费用，形成市场预算。系统将形成的本地预算版本与市场数据模块相关联，根据规格、型号、类型等对本地预算版本中所列出的人、材、机信息与网络实时更新的当地造价信息相对应，筛选出相匹配的价格信息，进行自動填录。对本地预算版本中的其他费用子目、相关费率、税率等在最新政策文件中进行筛选更新，从而得到调整人材机及相关税费后的市场预算版本，并保存在造价方案存储模块中。
（4）联网市场信息，更新标准造价。将标准设计方案放入单阶段造价模型中，将会自动计算生成标准造价。在标准造价数据模块与市场数据模块之间设置联动。当市场数据信息随时间变化而变化时，标准造价模块中的预算金额也随之变动。在该模块中会随时生成该时点下的标准造价版本。
（5）提取数据，进行标准造价对比分析。系统将形成的市场预算版本与通用造价数据模块相关联，通过与动态的通用造价相对比，得出各项设计模块的变动情况及其相应的具体工程量与造价变动分析，实现电力工程造价的精准控制。当工程的设计有比选方案时，系统还可以将造价方案存储模块中的比选方案的市场预算版本与推荐方案的市场预算版本相比较，做出工程各部分的工程量及造价变动分析，为工程方案决策提供依据。还可从造价方案存储模块中调取预算投资进行三算对比分析及工程量对比分析等。所有形成的对比分析输出后保存在对比分析存储模块中。
全生命周期联动造价计算模型
1.模型构建
以单阶段独立造价计算模型为基础，通过其自动造价计算功能，将全生命周期（包括建设期和运营期各个阶段）的设计方案及数据在 3D模型中进行识别，则可自动计算出全生命周期所有阶段的造价投资，形成全生命周期联动造价计算模型，如图3所示。
2.模型运行分析
（1）自动计算建设期造价。在电力工程建设期，3D模型对不同阶段的三维设计图进行识别，通过单阶段独立造价计算模型的运行，自动计算出投资决策阶段的可研估算，设计阶段的概、预算，招投标阶段的清单和最高投标限价，以及施工阶段的资金投资计划和竣工阶段的工程结算。
（2）测算生成运营期造价。在电力工程运营期，工程还会产生人工维护费、维修费、拆除费等运营成本。将3D模型、单阶段独立造价计算模型相联接，可在投资决策阶段，自动计算出包括可研估算和运营成本在内的工程全生命周期造价投资，为投资决策提供完整的数据支撑，也可将运营期的技改检修、拆除作为独立的工程，自动计算各阶段的造价投资。
（3）联动更新全生命周期造价。当电力工程设计方案有所变动时，3D模型可对变更后的三维设计图进行重新识别，工程全生命周期各阶段的造价都会进行相应的联动更新，由此形成每个阶段的n个造价方案版本，便于追溯检查，对比分析与造价控制。
结语
数字新基建下的电力工程造价计算数据平台依托BIM技术，能够通过三维模型识别自动统计工程量，极大地节约了人工算量的时间，且正确率较高；其自动匹配组价功能解决了人工筛选定额不够精确的问题，使工程造价从人工化向自动化和智能化转变。市场信息的联动和自动更新，使得造价计算的精确性得到极大提升。从电力工程全生命周期来看，该平台的建立能够提升整个行业的全生命周期造价管理水平，使电力工程在最初的方案决策阶段，不局限于仅从节约建设期造价成本来考虑设计方案，以致忽视后期更大的运营成本。同时，该平台有利于从建设期到运营期进行全生命周期造价对比，并筛选最优设计方案，促进各个阶段造价计算的联动，解决因涉及变动而产生的造价反复修改问题。
因此，完善BIM技术造价应用标准，充分利用电力工程全生命周期造价管理理论，逐步搭建电力工程造价计算数据平台，实现造价计算的自动化和智能化，提高造价编制与管理的精准性，满足泛在数字新基建任务建设需要，适应电力行业信息化、数字化、智能化发展的新趋势。P
当前，电力工程造价管理面临新的机遇与挑战，迫切需要进行信息化改革。特别是“单纯造价控制”向“全生命周期成本最优”转变已成为电力工程造价管理的共识，传统电力工程在造价计算过程中存在的计算量大、精确度低、更改频繁、阶段割裂等问题，已无法适应信息化时代电力工程造价管理的新要求。而建筑领域的BIM（Building Information Modeling）技术具有3D可视化、可模拟、全程管控的特点，能够整合电力工程建设的多个阶段信息，实现系统规划、三维设计、虚拟施工、协同管理、辅助运营的全生命周期工程管理和信息共享。本文依据数字新基建的建设背景，从全生命周期造价计算的视角，应用BIM技术，搭建集自动算量、计价、联动更新、存储、对比分析等功能于一体的造价计算数据平台，为电力工程建设投资决策提供更精准的数据支撑，为电力工程造价管理信息化建设提供理论参考。
电力工程造价管理
电力工程全生命周期的造价管理包括建设期的造价管理和运营期的造价管理，具体内容包括造价计算方式和造价控制方式两个部分，如表1所示。
全生命周期造价计算
本文依据计算造价的内容，应用BIM技术搭建电力工程造价计算数据平台，此平台涵盖了建设期和运营期的造价计算，是全生命周期造价自动计算数据平台。全生命周期的造价由工程各阶段的造价集合组成，计算形式有两种：单阶段独立造价计算和全生命周期联动造价计算。
（1）单阶段独立造價计算。单阶段独立造价包括：①建设期，投资决策阶段的投资估算、设计阶段的设计概算和施工图预算、招投标阶段的工程量清单和招标控制价确定投标报价、施工阶段的编制资金使用计划、竣工验收阶段的竣工决算；②运营期，运营维护阶段和拆除阶段的技改检修概预算及拆除工程的概预算，保修阶段一般没有相关资金编制需求。
单阶段独立造价计算主要有四个步骤：①工程量计算，根据设计图纸及相关材料表计算工程量；②定额录入，根据已计算工程量、设计提供的工程设计说明及相关材料表进行对应定额录入；③费用计算调整，查询相关政策文件调整相应的费率、税率，查询造价市场信息并更新材料设备的最新价格；④对比分析，可分为方案对比分析、标准价对比分析、预算投资对比分析和工程量对比分析。
（2）全生命周期联动造价计算。根据在决策、设计、招投标及施工各阶段设计方案的改动和调整，电力工程造价管理团队进行可研估算、初设概算、工程量清单与施工图预算及工程结算等的联动修改与更新。
BIM技术支撑的造价计算
BIM技术具有可视功能、模拟功能、双向关联功能、协调功能与优化功能，其应用主要包括专项应用、集成应用和协同应用。在电力工程造价方面，BIM技术的集成应用主要表现在三个方面：一是BIM技术能保证不同应用软件之间能够基于统一的模型和标准进行高效互用和信息互换，实现各单项应用的集成；二是集成云计算、大数据、物联网和移动应用等先进信息化技术，形成对工程建设全过程的监控、管理和决策等立体信息化体系；三是BIM技术与项目管理集成应用，有效解决企业之间、企业到项目、项目与项目之间的协同管理问题，实现了项目全生命周期数据的集成整合，实现了岗位作业层与管理及决策层信息化的有效结合。本文主要利用BIM技术的集成应用来构建电力工程造价计算数据平台，实现自动算量、组价、更新、对比分析等功能。
电力工程造价计算数据平台
基于全生命周期造价管理理论，将电力工程全生命周期的造价计算按阶段划分，借助BIM技术，构建电力工程造价计算数据平台，主要包括3D模型、单阶段独立造价计算模型和全生命周期联动造价计算模型三个部分，如图1所示。其中，3D模型能绘制和识别三维设计图，单阶段独立造价计算模型能自动计算工程某个阶段的造价投资，其核心是造价信息数据库，通过库中各功能模块的联接，对造价数据进行查找、识别、筛选、计算、匹配、分析、更新；全生命周期联动造价计算模型由3D模型、单阶段独立造价计算模型组成，能同时联动计算、更新电力工程各个阶段的造价投资。
造价信息数据库
依托BIM技术的专项应用、集成应用和协同应用，构建集数据集成、数据分析、数据整合、数据分配、数据预警功能为一体的造价信息数据库，该数据库主要包括六个数据模块：计量数据模块、计价数据模块、市场数据模块、标准造价模块、造价方案存储模块和对比分析存储模块。
计量数据模块。按照定额的分类方式导入相对应的工程量计算规则，包括计量公式、扣减规则、清单及定额中工程量的计算规则等，构建符合我国电力工程计算规范和计价规范的计量数据模块。
计价数据模块。按照电力工程造价定额编制的类目进行分类和分项，导入每类工序对应的定额条目和定额选取计列规则。
市场数据模块。按行政区域进行分区，每个分区分为网络数据单元和本地数据单元。网络数据单元中，联动全国及各地方造价数据信息网，实时更新设备材料的市场价格；本地数据单元中，各地各单位可根据所获取的行业资料（如行业设备材料季度价格、招标价格、财评价格及其他费用中的协议价格等）进行上传，实现数据积累和共享。
标准造价模块。根据标准设计方案自动生成标准造价。在标准造价数据模块与市场数据模块之间设置联动。当市场价格信息随时间变化时，在该模块中会生成并储存每个时点的动态标准造价版本。 造价方案存储模块。按行政区域进行分类，行政区域下再按工程类型和电压等级进行细化，分类储存全国各行政区域各类工程在各个阶段的造价版本。
对比分析存储模块。自动进行设计方案、标准价、预算投资和工程量的对比分析，并将对比分析报告进行储存。
单阶段独立造价计算模型
本文以设计阶段或投资决策阶段的造价计算为例。
1.模型构建
依托BIM技术的集成应用，将目前已普遍应用的3D模型与构建的造价信息数据库相连接，搭建了单阶段独立造价计算模型，如图2所示。
2.模型运作分析
（1）识别三维图，计算工程量。将3D模型与造价信息数据库中的计量数据模块相关联，3D模型对三维图上构件信息属性进行识别，在计量数据模块中找出对应的计算规则，并根据对应的规则进行内部运算，得出工程各部分工序及构件的工程量。根据设定的工程量清单计算规则、计价规则，形成工程量清单项目。最终形成完整的工程量清单，保存在造价方案存储模块中。
（2）匹配定额，形成本地预算。数据平台程序将自动统计出的工程量清单与造价信息数据库相关联，系统地对清单项目特征、施工组织方案等信息和计价数据模块中的定额进行双向识别，并根据每个分部分项工程及其所需要的构件对定额进行筛选，建立两者间的一一对应关系，按照设定的模板进行工程定额的匹配输出，形成工程的本地预算版本，并保存在造价方案存储模块中。
（3）更新费用，形成市场预算。系统将形成的本地预算版本与市场数据模块相关联，根据规格、型号、类型等对本地预算版本中所列出的人、材、机信息与网络实时更新的当地造价信息相对应，筛选出相匹配的价格信息，进行自動填录。对本地预算版本中的其他费用子目、相关费率、税率等在最新政策文件中进行筛选更新，从而得到调整人材机及相关税费后的市场预算版本，并保存在造价方案存储模块中。
（4）联网市场信息，更新标准造价。将标准设计方案放入单阶段造价模型中，将会自动计算生成标准造价。在标准造价数据模块与市场数据模块之间设置联动。当市场数据信息随时间变化而变化时，标准造价模块中的预算金额也随之变动。在该模块中会随时生成该时点下的标准造价版本。
（5）提取数据，进行标准造价对比分析。系统将形成的市场预算版本与通用造价数据模块相关联，通过与动态的通用造价相对比，得出各项设计模块的变动情况及其相应的具体工程量与造价变动分析，实现电力工程造价的精准控制。当工程的设计有比选方案时，系统还可以将造价方案存储模块中的比选方案的市场预算版本与推荐方案的市场预算版本相比较，做出工程各部分的工程量及造价变动分析，为工程方案决策提供依据。还可从造价方案存储模块中调取预算投资进行三算对比分析及工程量对比分析等。所有形成的对比分析输出后保存在对比分析存储模块中。
全生命周期联动造价计算模型
1.模型构建
以单阶段独立造价计算模型为基础，通过其自动造价计算功能，将全生命周期（包括建设期和运营期各个阶段）的设计方案及数据在 3D模型中进行识别，则可自动计算出全生命周期所有阶段的造价投资，形成全生命周期联动造价计算模型，如图3所示。
2.模型运行分析
（1）自动计算建设期造价。在电力工程建设期，3D模型对不同阶段的三维设计图进行识别，通过单阶段独立造价计算模型的运行，自动计算出投资决策阶段的可研估算，设计阶段的概、预算，招投标阶段的清单和最高投标限价，以及施工阶段的资金投资计划和竣工阶段的工程结算。
（2）测算生成运营期造价。在电力工程运营期，工程还会产生人工维护费、维修费、拆除费等运营成本。将3D模型、单阶段独立造价计算模型相联接，可在投资决策阶段，自动计算出包括可研估算和运营成本在内的工程全生命周期造价投资，为投资决策提供完整的数据支撑，也可将运营期的技改检修、拆除作为独立的工程，自动计算各阶段的造价投资。
（3）联动更新全生命周期造价。当电力工程设计方案有所变动时，3D模型可对变更后的三维设计图进行重新识别，工程全生命周期各阶段的造价都会进行相应的联动更新，由此形成每个阶段的n个造价方案版本，便于追溯检查，对比分析与造价控制。
结语
数字新基建下的电力工程造价计算数据平台依托BIM技术，能够通过三维模型识别自动统计工程量，极大地节约了人工算量的时间，且正确率较高；其自动匹配组价功能解决了人工筛选定额不够精确的问题，使工程造价从人工化向自动化和智能化转变。市场信息的联动和自动更新，使得造价计算的精确性得到极大提升。从电力工程全生命周期来看，该平台的建立能够提升整个行业的全生命周期造价管理水平，使电力工程在最初的方案决策阶段，不局限于仅从节约建设期造价成本来考虑设计方案，以致忽视后期更大的运营成本。同时，该平台有利于从建设期到运营期进行全生命周期造价对比，并筛选最优设计方案，促进各个阶段造价计算的联动，解决因涉及变动而产生的造价反复修改问题。
因此，完善BIM技术造价应用标准，充分利用电力工程全生命周期造价管理理论，逐步搭建电力工程造价计算数据平台，实现造价计算的自动化和智能化，提高造价编制与管理的精准性，满足泛在数字新基建任务建设需要，适应电力行业信息化、数字化、智能化发展的新趋势。P