利用GIM 三维设计成果开展变电站技经计算的探索

张 辉 贾存曜 耿世英 刘仲奇 原 菲 陈 喆

（1、国网青海省电力公司建设公司，青海 西宁810000 2、北京洛斯达科技发展有限公司，北京100120）

在2017 年2 月，国网公司组织召开输变电工程三维设计和工程数据中心建设专题会议，会议明确了输变电工程三维设计和工程数据中心（设计部分）的重要意义，要求实现三维设计成果数字化移交。三维设计模型是贯通工程全生命周期的模型，理论上可以打通工程建设全过程间的数据壁垒，但由于目前国网公司编制的13 项三维输变电工程三维设计GIM标准[1]，只规定了设计数据、缺陷数据、调试数据的数据模型[2]，未规定费用的数据模型，使得当前造价文件仍然是以excel 报表为主，数据缺乏关联。不仅很难与财务、物资等其他业务的数据贯通，甚至由于定额计价体系与清单计价体系的不同，在工程“五算”阶段（估算、概算、预算、结算、决算）也未能有效贯通。当前各种市场主体均在抓紧研究基于三维设计模型（*.GIM）文件自动生成工程初设概算、施工图预算、工程量清单和竣工结算的方法，以获取行业领先地位。

1 梳理业务，建立技经数据模型

1.1 利用参数化技术，梳理技经编制信息需求。

图1 GIM 数据结构

在定额物资层对定额、物料等基础成本数据进行封装，梳理成本类别及其属性参数。根据定额和定额使用指南，分别确定定额子目选取、定额调整系数、定额工程量计算所需属性参数，以上属性参数的并集即为表征安装工作费用所需属性参数；根据信息价、物资招标结果，确定表征物料价格所需属性参数。以变压器安装为例，概算定额子目选取需要确定电压等级、变压器型式、变压器容量，定额系数调整需要确定电压等级、变压器位置、散热器位置、有无负荷调压器，定额工程量为1，因此该安装工作的费用参数集为{电压等级、变压器型式、变压器容量、变压器位置、散热器位置、有无负荷调压器}。

1.2 构建造价文件数据模型。采用结构化分析方法、数据建模方法、参数化技术方法和面向对象技术，分别研究定额规范和清单规范对估算、概算、预算、招标控制价、投标报价、竣工结算报表的格式要求，提出工程各阶段造价文件的数据模型。

梳理工程技经全过程数据流和业务流，明确“五算”数据模型字段间的对应关系。

1.3 分析定额体系与清单体系数据模型的映射关系。建立清单项与定额项之间的映射关系，梳理确定清单项目特征所需的定额参数，编制清单项目属性目录。

1.4 分析技经专业数据与其他业务数据间的关联关系。结合《三维设计模型交互规范》和实物“ID”，确定实物资产与工程量清单之间的映射关系，明确各类设备造价管理所需的属性参数。基于三维设计模型交互规范、通用设备应用目录、标准工艺体系成果，提出各个设备、变电站和变电站的技经参数信息目录。

1.5 明确缺失信息补充方法。通过对比技经数据模型属性参数和现有三维设计模型交互规范以及数字化导则的属性字段，从技经专业角度提出对工程各阶段三维设计模型扩展属性的要求，并争取作为标准发布，将费用数据与三维设计模型相关联。

2 开发专业软件，实现技经编制智能化

从三维设计模型属性集研究、标准提资模式研究、编码体系对应规则研究、定额清单对应规则研究等多方面入手，满足从三维模型自动算量提资→自动套价→自动组价需要，实现三维设计至工程造价的快速衔接，形成基于三维设计技术的工程造价新管理体系。

3 数据模型应用

3.1 工程造价“五算”贯通，构建评审指标库。收集输变电工程估算、概算、预算、招标工程量及控制价、合同价、施工工程量、结算等全过程造价数据，建立电网工程全过程造价数据库、技术经济指标经验库，打造湖南范围内电网工程造价权威数据源。支撑工程量智能统计，造价预测技术，造价成本核算，造价风险预警等各方面技术研究，实现精准投资估算、实际成本核算、成本风险预警和管控。

3.2 造价分析基础数据自动采集。基于造价数据库分析工程造价成本及预测偏差成因，促进基层管理单位前期精准估算，中期严格控制，后期规范结算，改善工程结余率和单位造价偏高状况，提升电网工程造价控制水平。

3.3 造价数据与物资数据、财务数据之间的融合研究。

4 技经数据共享

4.1 数据存储规则建立。基于元数据创建、数据库表空间关系设计及实体- 属性关系建立开展数据库的结构化存储模型设计。结合具体的业务需求，设计技经数据库系统，采取“集中式”存储模式进行存储；数据源自动采集三维设计文件的设计数据，按照存储模型进行标准化处理后可存储到数据库相应目录中。

表1 造价文件数据模型部分数据表说明

表2 技经计算表

表3 措施项目清单计价表

图2 三维专业软件

4.2 数据共享规则建立。结合工程参建各方，以及内外部业务数据需求，形成技经数据共享清单，实现基建造价管理与财务、物资等上下游业务数据贯通。

（1）梳理内外部共享数据需求。通过数据清理与调研工作，明确内外部共享数据需求，统一标准与数据格式，便于后续数据共享。（2）梳理数据特点，了解数据共享权限与安全控制。开展业务数据分析与清理工作，摸清数据特点，区分数据专业性、保密性及数据共享价值等，了解数据共享权限与安全控制，梳理形成一套安全的数据共享流程[3]。

5 结论

基于三维设计模型（GIM）自动算量工具，能够对于国网公司主要的典型变电站、线路通用设计方案的三维设计成果进行解析，并输出符合造价文件编制要求的工程量表。能够基于算量规则对GIM文件完整性和规范性进行自动校核。存在的不足在于，设计模型深度不能完全涵盖技经需求。GIM模型格式无法完全满足算量要求。