基于三維算量軟件特性的應(yīng)用技巧和改進(jìn)

黃凈　黃利頻

(福州大學(xué)土木工程學(xué)院　福建福州　350108)

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基于三維算量軟件特性的應(yīng)用技巧和改進(jìn)

黃凈黃利頻

(福州大學(xué)土木工程學(xué)院福建福州350108)

為了造價(jià)從業(yè)人員能接受工程算量工作模式的轉(zhuǎn)變，并在實(shí)際工作中運(yùn)用三維算量軟件更準(zhǔn)確高效地確定工程造價(jià)，以三維算量軟件計(jì)算規(guī)則的開(kāi)放性、圖形分析的程序性、構(gòu)件形式的局限性和報(bào)表分析的高效性，這三個(gè)特性為基礎(chǔ)，結(jié)合造價(jià)從業(yè)人員傳統(tǒng)的工作習(xí)慣進(jìn)行了三維算量軟件應(yīng)用技巧的分析，并就軟件的改進(jìn)提出了建議。分析結(jié)果表明，造價(jià)從業(yè)人員需掌握一定的計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，在充分掌握工程計(jì)量計(jì)價(jià)基本原理和三維算量軟件應(yīng)用技巧的基礎(chǔ)上，靈活應(yīng)用三維算量軟件提高工作效率和質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)量難的問(wèn)題將因信息化思維下新工作模式的轉(zhuǎn)變而被解決，而為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，軟件開(kāi)發(fā)商可建立模型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，以提高建模的速度。

三維算量；手工算量；工程造價(jià)；建模；建筑行業(yè)信息化

0　前言

三維算量軟件將工程項(xiàng)目中工程量的信息抽象為柱、梁、板、墻、鋼筋等構(gòu)件，通過(guò)快速建立模型，幫助造價(jià)從業(yè)人員在計(jì)算機(jī)的虛擬三維空間中將真實(shí)建筑物像搭積木般“搭建”起來(lái)，也就是建立可視化的建筑三維模型。在此基礎(chǔ)上，軟件通過(guò)提取建筑三維模型中的有關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)一定的計(jì)算規(guī)則，自動(dòng)按照三維對(duì)應(yīng)關(guān)系完成構(gòu)件體積或面積的扣減、相加或者乘除等運(yùn)算，從而計(jì)算出相關(guān)工程量[1]。此外，三維算量軟件還將構(gòu)件定額和清單信息存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)多對(duì)多的鏈接將構(gòu)件與清單和定額信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣能夠方便造價(jià)從業(yè)人員將數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)的計(jì)價(jià)軟件中，進(jìn)而完成計(jì)價(jià)工作，確定工程造價(jià)[2]。其報(bào)表系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)工程量的自動(dòng)分類匯總和輸出，造價(jià)人員可以利用此功能快速地計(jì)算出項(xiàng)目形象進(jìn)度的工程量，從而高效地計(jì)算出相應(yīng)的工程進(jìn)度款，工作效率大大提高[3]。不僅如此，造價(jià)人員能夠在三維視圖下查看所建立的工程三維模型，從而清晰地查看構(gòu)件的扣減關(guān)系和扣減范圍。并且造價(jià)人員可以單獨(dú)檢查構(gòu)件的計(jì)算公式，還可以在三維視圖下核查公式中相關(guān)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的圖形位置，從而判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性[4]。

由以上分析可知，三維算量軟件在提高算量效率和優(yōu)化工程造價(jià)管理方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是，軟件在推廣應(yīng)用方面卻存在較大的阻力。其原因在于，一方面，許多從業(yè)人員習(xí)慣了手工算量的工作模式，對(duì)三維算量軟件的特性和應(yīng)用方法不熟悉，無(wú)法明顯提高工作效率；另一方面，軟件在一些功能上的局限性也進(jìn)一步加深了造價(jià)人員對(duì)三維算量軟件的排斥。

為此，本文對(duì)三維算量軟件的特性進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合造價(jià)從業(yè)人員傳統(tǒng)的工作習(xí)慣，討論軟件的應(yīng)用技巧。為造價(jià)從業(yè)人員運(yùn)用三維算量軟件準(zhǔn)確高效地確定工程造價(jià)提供參考。

1　三維算量軟件的特性

雖然軟件開(kāi)發(fā)商不斷改進(jìn)軟件的功能以適應(yīng)造價(jià)人員的使用需求，但是三維算量軟件的基本特性使得電算的工作模式與手工算量工作模式還是有很大區(qū)別。市場(chǎng)上的三維算量軟件雖然種類繁多，但其軟件特性和操作模式有許多共通之處，就市場(chǎng)占有率最高的幾款三維算量軟件進(jìn)行分析，可以歸納出以下幾點(diǎn)軟件特性。

1.1計(jì)算規(guī)則的開(kāi)放性

在傳統(tǒng)手工算量中，造價(jià)員通常熟記計(jì)算規(guī)則，并在計(jì)量過(guò)程中套用不同的公式、選取不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。而三維算量軟件有默認(rèn)的計(jì)算規(guī)則，在此基礎(chǔ)上造價(jià)人員還可以根據(jù)需要，在特定的節(jié)點(diǎn)上對(duì)計(jì)算規(guī)則進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，即具有一定的開(kāi)放性。雖然，軟件默認(rèn)的計(jì)算規(guī)則是按照相關(guān)計(jì)量規(guī)范設(shè)置的，但是在實(shí)際應(yīng)用中往往需要根據(jù)圖紙的說(shuō)明進(jìn)行修改，尤其是鋼筋工程，在相關(guān)的圖集規(guī)范中，有些節(jié)點(diǎn)的施工做法是有多種可選方案的，此時(shí)若按軟件默認(rèn)的計(jì)算設(shè)置就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

1.2圖形分析的程序性

三維算量軟件是采用一定的程序算法提取和分析建筑三維模型中的構(gòu)件數(shù)據(jù)進(jìn)行工程量計(jì)算的，如果對(duì)軟件的分析模式不了解，就有可能導(dǎo)致計(jì)量錯(cuò)誤。例如，軟件在分析圖形時(shí)，會(huì)將梁與梁、梁與柱的相交點(diǎn)識(shí)別為支座，但目前三維算量軟件還無(wú)法按照柱為主梁支座、主梁為次梁支座的對(duì)應(yīng)關(guān)系百分百準(zhǔn)確識(shí)別支座，尤其在主次梁的相交處，軟件常將次梁誤識(shí)為主梁的支座，這會(huì)使得軟件在計(jì)算梁的支座負(fù)筋時(shí)，將次梁的支座負(fù)筋工程量計(jì)入主梁的鋼筋工程量中，且相關(guān)的計(jì)算尺寸也會(huì)按照主梁的尺寸計(jì)取，從而導(dǎo)致鋼筋工程量計(jì)算錯(cuò)誤。

再者，軟件對(duì)數(shù)據(jù)分析的方式與手工算量不同，使得其計(jì)算公式與傳統(tǒng)手工算量的公式有時(shí)存在很大的區(qū)別。例如，對(duì)于砌筑工程量的計(jì)算，傳統(tǒng)手工算量和常見(jiàn)的三維算量的計(jì)算公式不同，分別如式(1)、式(2)所示：

V=(墻長(zhǎng)×墻高-S門(mén)窗洞口)×墻厚-V其他

(1)

V=墻長(zhǎng)×墻高×墻厚-V門(mén)窗洞口)-V其他

(2)

式中：V——砌筑工程量；

V其他——構(gòu)造柱、圈梁和過(guò)梁等體積；

S門(mén)窗洞口——門(mén)窗洞口的面積；

V門(mén)窗洞口——門(mén)窗洞口的體積。

所以，造價(jià)人員難以使用三維算量導(dǎo)出的計(jì)算書(shū)與傳統(tǒng)手工算量計(jì)算書(shū)進(jìn)行對(duì)賬。此外，軟件計(jì)算出來(lái)的報(bào)表數(shù)據(jù)較為龐大，和手工算量得到的報(bào)表很難進(jìn)行核對(duì)，增加了審計(jì)和對(duì)賬的時(shí)間[5]。

1.3構(gòu)件形式的局限性

目前，三維算量軟件所支持的構(gòu)件類型是有限度的，對(duì)一些零星項(xiàng)目和異形構(gòu)件的處理比較困難，特別是樓梯、大樣節(jié)點(diǎn)和異形鋼筋。有的三維算量軟件雖然應(yīng)能夠支持造價(jià)人員對(duì)復(fù)雜構(gòu)件進(jìn)行個(gè)性化的建模，但是操作過(guò)程比較復(fù)雜，甚至需要自行編輯計(jì)算公式，這對(duì)造價(jià)人員的制圖技術(shù)有較高的要求，并且其計(jì)算過(guò)程相比于手工算量往往耗時(shí)較多。

1.4報(bào)表分析的高效性

三維算量軟件將建筑模型的數(shù)據(jù)分析結(jié)果儲(chǔ)存在自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此軟件能夠快速地按照分部分項(xiàng)工程、樓層、構(gòu)件類型和構(gòu)件屬性等不同的分類方式進(jìn)行報(bào)表的分類匯總和輸出。此外，由于報(bào)表中的數(shù)據(jù)與建筑模型一一對(duì)應(yīng)，造價(jià)人員還能夠通過(guò)報(bào)表查找和定位相關(guān)的構(gòu)件。實(shí)質(zhì)上，通過(guò)建模三維算量技術(shù)完成了原始的造價(jià)數(shù)據(jù)采集和整理，是工程造價(jià)信息化管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2　基于軟件特性的應(yīng)用技巧

雖然三維算量軟件改變了工程造價(jià)計(jì)算的工作模式，但是其計(jì)算原理和本質(zhì)是不變的。造價(jià)從業(yè)人員只要了解軟件的特性，將手工算量的步驟對(duì)應(yīng)到三維算量軟件中，就能夠適應(yīng)這一新的工作模式。

2.1重視計(jì)算參數(shù)的設(shè)置

基于計(jì)算規(guī)則的開(kāi)放性，計(jì)算參數(shù)的正確設(shè)置，是保證工程量計(jì)算準(zhǔn)確性的關(guān)鍵一步，造價(jià)人員需要充分了解工程計(jì)量的原理，以及不同節(jié)點(diǎn)施工做法對(duì)于對(duì)工程量的影響。在此基礎(chǔ)上，熟悉相關(guān)參數(shù)在軟件中對(duì)應(yīng)的設(shè)置方式，從而保證軟件計(jì)算的準(zhǔn)確性。

2.2掌握正確的建模方式

基于圖形分析的程序性，造價(jià)人員在使用軟件建模時(shí)要遵照軟件的特性和規(guī)則，這樣所建立的模型才能夠被軟件準(zhǔn)確地讀取分析。

常見(jiàn)的情況，例如筆者前文提到的梁體支座識(shí)別問(wèn)題，造價(jià)人員在模型建立后應(yīng)認(rèn)真檢查，更正支座的對(duì)應(yīng)關(guān)系。又如，根據(jù)《11G101混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》，剪力墻在轉(zhuǎn)角處，內(nèi)側(cè)鋼筋計(jì)算彎折錨固長(zhǎng)度，而外側(cè)水平鋼筋連續(xù)通過(guò)轉(zhuǎn)彎或者在轉(zhuǎn)角處搭接[6]，因此，繪制有轉(zhuǎn)角的剪力墻時(shí)，不能只將墻體繪制到暗柱邊，如圖1(a)所示；而應(yīng)該穿過(guò)暗柱且連續(xù)繪制，如圖1(b)所示，否則軟件無(wú)法識(shí)別出墻體的內(nèi)外側(cè)，進(jìn)而在計(jì)算鋼筋時(shí)會(huì)漏算內(nèi)側(cè)彎折錨固的長(zhǎng)度，導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。同時(shí)，計(jì)算混凝土工程量時(shí)，軟件會(huì)根據(jù)構(gòu)件的屬性分析三維模型，對(duì)暗柱與剪力墻重疊的部分進(jìn)行自動(dòng)扣減，并不會(huì)重復(fù)計(jì)算暗柱的混凝土工程量。

2.3手工算量與軟件建模相結(jié)合

基于構(gòu)件形式的局限性，造價(jià)人員不必于三維局限于建模的定式思維，可以結(jié)合自定義模型和手工計(jì)算靈活地提高工作效率。

通常軟件具有點(diǎn)、線、面等自定義模型供造價(jià)人員進(jìn)行個(gè)數(shù)、長(zhǎng)度和面積的計(jì)算。例如，在土建工程量計(jì)算中，預(yù)埋構(gòu)件數(shù)量、裝飾架長(zhǎng)度以及樓梯、臺(tái)階裝飾等計(jì)算投影面積的構(gòu)件就可以采用自定義的模型進(jìn)行計(jì)算。而對(duì)于較為復(fù)雜的零星構(gòu)件，也不需要建立復(fù)雜的模型，可以直接將手工計(jì)算數(shù)據(jù)填入軟件的工程量匯總報(bào)表。再者，對(duì)于零星和異形構(gòu)件的鋼筋，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上主流的鋼筋三維算量軟件仍然不能實(shí)現(xiàn)便捷的三維建模計(jì)算，特別是結(jié)構(gòu)施工大樣圖中的構(gòu)件，多數(shù)需要進(jìn)行自定義鋼筋的繪制，但操作過(guò)程比較繁瑣，造價(jià)人員采用手工計(jì)算反而更為便捷。

2.4充分利用軟件報(bào)表

軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)再分析能力，以及整合調(diào)用數(shù)據(jù)的速度，是手工算量無(wú)法企及的。例如，當(dāng)造價(jià)人員需要按照工程進(jìn)度核算進(jìn)度款時(shí)就需要重新對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加減整理，而軟件能夠按照用戶所選擇的構(gòu)件模型或者構(gòu)件分類快速地進(jìn)行工程量數(shù)據(jù)的匯總和報(bào)表輸出。因此，在工程造價(jià)管理的中后期，軟件能有效提高造價(jià)人員的工作效率。

3　基于用戶需求的軟件改進(jìn)

對(duì)于軟件在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在的適應(yīng)性問(wèn)題，軟件開(kāi)發(fā)商也在不斷地改進(jìn)。加上近年來(lái)，具有計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的新人不斷加入到建筑行業(yè)，三維算量軟件的接受程度也越來(lái)越高。但是，軟件在使用功能上仍有一些缺陷需要改進(jìn)。

3.1工程造價(jià)對(duì)量

對(duì)于對(duì)賬困難的問(wèn)題，就已有的改進(jìn)成果而言，目前主要已有兩種改進(jìn)方式。一部分軟件開(kāi)發(fā)商改變了程序算法，對(duì)軟件分析的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使得其導(dǎo)出的計(jì)算書(shū)格式與手工計(jì)算書(shū)基本符合。

另一部分軟件開(kāi)發(fā)商則推廣配套的三維對(duì)量技術(shù)，即在雙方造價(jià)人員都使用同一款三維算量軟件的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)程序?qū)λ懔康慕Y(jié)果進(jìn)行三維對(duì)量分析，如圖2所示。這種對(duì)量方式不僅高效而且準(zhǔn)確，軟件可以自動(dòng)分析出雙方造價(jià)人員從計(jì)算設(shè)置到模型數(shù)據(jù)甚至計(jì)價(jià)方案上的差異，并且可以從導(dǎo)出的電子報(bào)表中定位到相應(yīng)的三維模型節(jié)點(diǎn)上，進(jìn)而查看構(gòu)件屬性和模型數(shù)據(jù)，這樣造價(jià)人員可以很容易對(duì)計(jì)量結(jié)果的對(duì)錯(cuò)做出判斷。

雖然第一種改進(jìn)方式在電算與手算兩種計(jì)算方式的更替期能夠起到很好的過(guò)渡作用。但是，由于這種算法本身存在一定缺陷，有時(shí)會(huì)使軟件計(jì)量造成誤差，且不會(huì)提高對(duì)量工作的效率。而第二種改進(jìn)方法則更符合工程造價(jià)管理信息化下新工作模式的轉(zhuǎn)變，更能適應(yīng)行業(yè)未來(lái)的發(fā)展。

3.2構(gòu)件形式的局限

對(duì)于構(gòu)件形式的局限性問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有軟件可以很便捷地對(duì)異形構(gòu)件進(jìn)行處理。筆者建議，軟件開(kāi)發(fā)商可以建立一個(gè)模型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，造價(jià)人員可以共享自己建立的異形構(gòu)件模型，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)逐步完善，造價(jià)人員可以在需要的時(shí)候下載相近的模型，在對(duì)應(yīng)參數(shù)上稍作修改便可使用，此法能一定程度上提高建模的速度，還能避免軟件數(shù)據(jù)的冗余造成程序運(yùn)行過(guò)慢的問(wèn)題。

4　總結(jié)

(1)造價(jià)從業(yè)人員需要掌握一定的計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，在充分掌握工程計(jì)量計(jì)價(jià)基本原理和三維算量軟件應(yīng)用技巧的基礎(chǔ)上，靈活結(jié)合三維算量與手工算量提高工作效率。

(2)在工程造價(jià)管理的中后期，三維算量的數(shù)據(jù)再分析功能可以有效提高造價(jià)人員的工作效率。

(3)三維算量軟件長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展應(yīng)以建筑全過(guò)程信息化為方向，讓軟件能夠適應(yīng)信息化思維下的新工作模式，對(duì)量難的問(wèn)題也將因工作模式的轉(zhuǎn)變而被解決。

(4)在建筑信息化發(fā)展的過(guò)渡期，為了適應(yīng)市場(chǎng)的實(shí)際需求，軟件開(kāi)發(fā)商可以建立模型數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，以應(yīng)對(duì)軟件構(gòu)件形式的局限，提高建模的速度。

[1]趙海濱，于美艷.三維算量軟件現(xiàn)狀及發(fā)展方向研究[J].建筑經(jīng)濟(jì),2008(05):90-92

[2]姬慧，王保.三維技術(shù)在工程算量中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù),2010(02):87-90

[3]劉寶山.三維算量軟件在施工管理中的應(yīng)用[J].科技資訊,2011(13):50-51

[4]張潔.關(guān)于廣聯(lián)達(dá)土建圖形算量軟件和鋼筋算量軟件在設(shè)計(jì)院工程造價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2014(22):246

[5]徐春媛.工程量計(jì)算軟件的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].山西建筑,2009(09):367-368

[6]唐才均.“平法”系列圖集的構(gòu)造缺漏和構(gòu)造交叉矛盾的解決措施[J].建筑施工,2010(01):5-8

黃凈(1993-)，女，本科。

黃利頻(1968-),女，博士。

ApplicationSkillsandImprovementBasedontheFeaturesofTridimensionalQuantityCalculationSoftware

HUANG JingHUANG Lipin

(CollegeofCivilEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350108)

Forengineeringcostworkers’acceptanceoftheworkpatternchangesofengineeringcostcalculation,andmakeworkerscanusetridimensionalquantitycalculationsoftwaretocalculatetheprojectcostmoreaccuratelyandefficientlyinpractice.Thepaperanalyzedtheapplicationskillsofthesoftware,basedonthreefeaturesofthesoftware,whicharetheopennesstocomputationrule,theproceduralgraphicalanalysis,thelimitationstocomponentformandefficientstatementanalysis,incombinationwithtraditionalworkhabitsofengineeringcostworkers.Alsothesuggestionsfortheimprovementofthesoftwarewereproposed.Theconclusionisthatengineeringcostworkersshouldmastercomputercartographytechnologyandusethesoftwaretoimproveworkefficiencyandqualityflexiblybasedontherationaleforengineeringquantitycalculationandtheknowledgeofskillsinsoftwareapplication.What’smore,thecheckingproblemwillbesolvedduetothenewworkpatternunderthethinkingmodeofinformatization,butinordertoadapttothemarketdemand,softwaredeveloperscansetupamodeldatabaseplatformtoimprovethespeedofmodeling.

Tridimensionalquantityautomaticcalculation；Manualquantitycalculation；Engineeringcost；Modeling；InformationManagementSystemsforConstructionIndustry

福州大學(xué)本科專業(yè)核心課程建設(shè)項(xiàng)目

黃凈(1993-)，女。

E-mail:594315003@qq.com

2015-10-20

TU723.3

A

1004-6135(2016)03-0118-04