bim模型算量应用

目前，国内工程算量模式多是依据CAD平台开发的算量软件来实现。然而，不论是基于二维CAD或是基于三维CAD软件进行的工程算量，其共同前提都必须要重新建立模型。虽然这些软件都具有对CAD设计文件的识别能力，可以提高计算效率，但是识别预设了很多苛刻条件，若要符合工程计量规范的规定，则需经过很多人工调整。此外，由于设计文件与算量文件不能关联，任何设计上的变更都需要手工录入和调整，这显然会影响工程算量的质量和效率。另外，从目前基于CAD平台的算量软件应用情况来看，这些软件对不规则或复杂的几何形体计算能力比较弱，甚至无法计算(如对曲面形体只能采用近似计算方法)。

　　相较于CAD算量软件，BIM型软件在工程述算量方面具有显著优势。BIM通过建立3D关联数据库，可以准确、快速计算并提取工程量，提高工程算量的精度和效率。BIM遵循面向对象的参数化建模方法，利用模型的参数化特点，在表单域(Field)设置所需条件对构件的工程信息进行筛选，并利用软件自带表单统计功能(Schedule)完成相关构件的工程量统计。而且，BIM模型能实现即时算量，即设计完成或修改，算量随之完成或修改。随着工程推进、项目参与者信息量的增加，最初的要求会发生调整和改变，工程变更必然发生，BIM模型算量的即时性大幅度减少变更算量的响应时间，提高工程算量效率。

1.BIM模型内的工程算量

　　建筑构造形式千差万别，难以用归纳法对每个具体项目进行验证。本文采用归类方法进行实例验证，即对造价划分的某一类项目做典型实例计算测试，据此推论此类项目的计算效果。在选择测试项目之前，需要先行建立BIM分类和造价分类的对应关系，这是因为，BIM的构件划分思路与国内现行施工图设计阶段的工程造价划分并不一致，前者是按建筑构造功能性单元划分，后者则以建筑施工工种或工作来划分项目，两种分类体系并非简单的一一对应关系，见图。

清单计价与Revit软件构件和项目分类对应关系

2.土石方工程

　　利用BIM模型可以直接进行土石方工程算量。对于平整场地的工程量，可以根据模型中建筑物首层面积计算。挖土方量和回填土量按结构基础的体积、所占面积以及所处的层高进行工程算量。造价人员在表单属性中设定计算公式可提取所需工程量信息。例如，利用BIM模型计算某一建筑物中条形基础的挖基槽土方量，已知挖土深度为1.15m。按照国内工程计量规范中的计算方法，在BIM模型的表单属性中设置项目参数和计算公式，使用表单直接统计出建筑物挖基槽土方总量。

3.基础

　　BIM自带表单功能可以自动统计出基础的工程量，也可以通过属性窗口获取任意位置的基础工程量。大多类型的基础都可按特定的基础族模板建模，若某些特殊基础没有特定的建模方式，可利用软件的基本工具(如梁、板、柱等)变通建模，但需改变这些构件的类别属性，以便与其源建筑类型的元素相区分，利于工程量的数据统计。

4.混凝土构件

　　BIM软件能够精确计算混凝土梁、板、柱和墙的工程量且与国内工程计量规范基本一致。对单个混凝土构件，BIM能直接根据表单得出相应工程量。但对混凝土板和墙进行算量时，其预留孔洞所占体积均被扣除。当梁、板、柱发生交接时，国内计量规范规定三者的扣减优先序为柱>梁>板(“>”表示优先于)，即交接处工程量部分，优先计算柱工程量，其次为梁，最后为板工程量。使用BIM软件内修改工具中的连接(Join)命令，根据构件类型修正构件位置并通过连接优先序扣减实体交接处重复工程量，优先保留主构件的工程量，将次构件的统计参数修正为扣减后的精确数据，避免了构件工程量统计的虚增或减少。图2为一梁、板、柱交接处的节点图，使用连接命令设置后自动生成的梁、板、柱体积分别为：0.192m3、0.307m3、0.320m3，即实现了柱>梁>板的扣减顺序。

某梁板柱交接处节点图及楼板工程量

5.BIM工程算量优势及问题

　　与独立建模的算量软件相比，BIM在工程算量评价标准中显示出很多优势，但暂时还存在一些问题。在上述验证的项目中，同时采用国内主流算量软件进行相同项目的计算，并对两者进行简单指标评分比较.

　　综合对比分析，利用施工图设计阶段BIM模型进行工程算量的优势主要体现在：

　　1)计算能力强，BIM模型提供了建筑物的实际存在信息，能够对复杂项目的设计进行优化，可以快速提取任意几何形体的相应数据；

　　2)计算质量好，可实现构件的精确算量，并能统计构件子项的相关数据，有助于准确估算工程造价；

　　3)计算效率高，设计者对BIM模型深化设计，造价人员直接进行算量，可实现设计与算量的同步，并且能自动更新并统计变更部分的工程量；

　　4)BIM附带几何对象的属性能力强，如通过设置阶段或分区等属性进行施工图设计进度管理，可确定不同时段或区域的已完工程量，有利于工程造价管理。

　　BIM模型在工程算量方面存在的问题主要是：需求问题、构建方法、算量规则不一。由于BIM软件面向众多有着不同需求的使用者，若要满足所有使用者需求，则会导致软件庞大、运行困难。BIM软件商提供的一般是通用的平台软件，使用者可根据自身的需求通过编程插件解决专用需求问题。类似前述混凝土模板建模和工程量计算就是需求问题而不是技术问题，已有专业人员通过编程解决了混凝土建模问题。构建模型方法问题则比较复杂，不能通过技术解决。典型问题如，建筑师可以使用贯通多层的墙体建立外墙，建模速度快，视觉效果和图纸要求都能满足要求。然而，这对统计墙体工程量和进行造价管理带来困难，造价人员无法直接利用模型分层统计不同强度等级的墙体或为合同管理需要楼层墙体工程量。这类问题是因建模者和模型使用者目标不一所致，可以通过项目管理制度安排解决。

　　在掌握BIM技术的基础上，模型使用者向建模者提出建模要求，建模者按照要求建立模型。对于算量规则不一问题，由于几何形体在BIM软件属性中显示的是其自然数量，与手工计算工程量年代制定的工程量计算规则肯定会有所不同，后者考虑到手工计算量的繁琐，简化了计算规则，遵循“细编粗算”原则，如规则对面积较小的洞口做不扣除的规定，对门窗洞口侧边的抹灰梁等亦不增加。但是，如果让BIM适应既有规则，会有“削足适履”效果，使BIM的价值降低。而现在让规则完全适应BIM，显然也不现实。解决问题的对策是改进现有规则，让规则具有适应不同要求的灵活性。

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