BIM技術在建筑工程算量中的發(fā)展趨勢及應用

黃兆榮

摘 要：建筑工程算量的傳統(tǒng)方式是手工計算和二維圖形構件算量，致使工程計量的計算工作量大、復雜、費時，并且計算結果的精確度也不高。BIM（建筑信息模型）技術的出現(xiàn)和應用對建筑工程算量起到了深刻的變革，有力促進了建筑工程算量信息化過程的發(fā)展。通過分析建筑工程算量的發(fā)展歷程，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑工程算量存在局限，現(xiàn)與BIM技術特點相結合，對BIM技術在建筑工程算量中的發(fā)展趨勢和應用進行研究，分析了在建筑工程算量中的應用價值，隨著BIM技術在工程算量中的應用不斷深入，建筑工程行業(yè)的工程量計算將變得更加透明，更加有序、合理和準確。

關鍵詞：BIM技術 計量 發(fā)展 應用

中圖分類號：TU72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0195-02

BIM（建筑信息模型）技術是一種應用于工程設計、施工、運營和數(shù)據(jù)化管理的工具，通過集成建筑信息模型的各種相關項目信息，在建設工程項目規(guī)劃、策劃、建設、運營和建筑的整個生命周期進行共享和傳輸過程中，使工程技術人員能夠做出正確的理解和有效應對各類建筑的設計，施工，監(jiān)理，項目管理團隊，并在提高生產(chǎn)效率，管理精細，節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮了重要作用。

項目成本管理和工程造價控制是基本建設項目的核心任務，這個核心任務的首要工作是快速、正確地計算工程量，且工程量計算又是編制招標控制價工作的基礎，其具有工作量大、復雜、耗時費力等特點，編制招標控制價的60%～80%工作量約被其占用，而且其完整性和準確性會直接影響到編制招標控制價的質量和速度。所以，改進工程量計算方法，對于提高編制招標控制價質量和效率，加快編制招標控制價速度，減輕造價人員的工作量具有非常重要的意義。

1 建筑工程算量成長歷程

1.1 全手工計算工程量階段

在計算機還沒有普及的年代，建筑工程量計算一切只能靠手工來完成。

1.2 算量軟件階段

隨著計算機的逐漸普及，各地算量軟件像雨后春筍一樣不斷涌現(xiàn)，由于工作效率提高明顯，在得到用戶認可后迅速普及，工程量計算復雜而繁瑣的問題為了得到解決，人們利用計算機開發(fā)了多種工程量計算軟件：比如工程量表格計算軟件、二維圖形構件算量軟件、三維圖形立體算量軟件、以及廣泛應用的基于CAD技術自動識別的三維算量軟件即BIM技術。

工程量表格計算軟件就是表格數(shù)據(jù)輸入法，該方法實際是對傳統(tǒng)手工算量進行延伸和改進，需要造價人員在軟件界面中輸入算量表達式，程序會自動進行統(tǒng)計匯總計算，如果發(fā)現(xiàn)計算式錯誤后也比較容易修改，只需簡單地更改錯誤的計算式內容，軟件就可以重新完成對工程量的計算并生成新的報表數(shù)據(jù)，該方法的計算思路比較符合造價人員的計算習慣，優(yōu)點是容易操作上手快，所以很多造價人員會選擇使用。缺點是造價人員必須邊翻閱圖紙邊往計算機中輸入數(shù)據(jù)，同時還要考慮相關聯(lián)的構件之間扣減關系，而且一般需要在草稿紙上預先羅列出來每個構件的工程量計算表達式，計算上仍然比較復雜繁瑣。

二維圖形構件算量軟件方法是把建筑結構的基礎、柱、墻、梁、板、樓梯等構件按平法圖集標準繪制出來，造價人員根據(jù)工程圖紙的構件選擇相對應的構件圖形輸入構件的尺寸及信息，軟件會自動進行工程量計算。構件計算法比表格輸入法相比其工作效率提高了很多，造價人員極大減少了計算式的數(shù)據(jù)輸入量，但由于計算數(shù)據(jù)利用率不高，內置的構件相對比較單一固定，不能完全滿足實際工程出現(xiàn)的異型構件工程量計算需要。

基于BIM技術的三維圖形算量軟件計算方法有建模法和數(shù)據(jù)導入法，建模法通過在計算機上繪制基礎、柱、墻、梁、板、樓梯等構件模型圖，軟件根據(jù)設置的清單和定額工程量計算規(guī)則，在充分利用幾何數(shù)學原理的基礎上自動計算工程量。計算時以樓層為單位元，在計算機界面上輸入相關構件數(shù)據(jù)，建立整棟樓層基礎、柱、墻、梁、板、樓梯、裝飾的建筑模型，根據(jù)建好的模型進行計算工程量。數(shù)據(jù)導入法將工程圖紙的CAD電子文檔直接導入三維圖形算量軟件，智能識別工程設計圖中的各種建筑結構構件，快速虛擬仿真出建筑。由于不需要重新對各種構件進行繪圖，只需定義構件屬性和進行構件的轉化就能準確計算工程量，極大提高了算量工作效率，降低了造價人員工程計算量，這是工程量計算軟件的主要發(fā)展方向。

2 BIM技術在建筑工程算量中的發(fā)展趨勢及應用

BIM技術使得其在建筑工程算量方面具有無可比擬的優(yōu)勢，對于提升建筑工程算量水平、提高工作效率，具有很大的積極意義。

2.1 提高工程量計算準確性

基于BIM的自動化工程算量方法比傳統(tǒng)的計算方法準確率更高。工程量計算是編制招標控制價的基礎，但是計算過程非常枯燥和復雜，造價人員容易因自身原因造成各種計算錯誤，影響后續(xù)計算的準確性和完整性。造價人員計算工程量一般誤差在±3%左右已經(jīng)算很合理了。如果遇到大型工程、復雜工程、不規(guī)則工程計算結果的準確性和完整性就更加難說了。另外，由于各地定額計算規(guī)則不同也是阻礙手工計算準確性和完整性的重要因素。每計算一個構件要考慮相關哪些部分要扣減，需要極大的耐心和細心。

為了讓工程量計算工作脫離人為因素的影響，必須使用BIM技術的自動計算工程量功能，就能得到更加客觀完整準確的工程量數(shù)據(jù)。利用建好的三維模型對構件實體進行扣減計算，不管是對于規(guī)則構件或者是對于不規(guī)則構件都能同樣計算，且計算效果是一樣，不會受到各種因素干擾影響。

2.2 合理安排資源計劃，加快項目進度

建筑工程因為周期長，涉及人員多，條線多，管理復雜，沒有充分合理的計劃，容易導致工期延誤，甚至發(fā)生質量和安全事故。

資金使用計劃、人工消耗計劃、材料消耗計劃和機械消耗計劃可以利用BIM模型提供的基礎數(shù)據(jù)得到合理安排。在BIM模型所獲得的工程量上賦予時間信息（4D），就可以知道任意時間段各項工作量已完成多少，進而可以知道任意時間段造價是多少，還可根據(jù)4D來制定資金使用計劃。另外，通過4D技術可以查詢任意時間段的工程量，分析出該工程量所需要消耗的人工、材料、機械數(shù)量，工作進度計劃就會得到合理安排。

2.3 控制設計變更

在建設項目執(zhí)行過程中，經(jīng)常會碰到工程設計變更，傳統(tǒng)方法是靠手工先在施工藍圖上確認變更位置，然后再計算由于設計變更引起的工程量增減數(shù)量。同時，還得要調整與設計變更相關聯(lián)的構件工程量。這樣的計算過程不僅速度慢，所用時間多，而且也難以控制和保證準確性。加之可能由于設計變更內容沒有歷史計算數(shù)據(jù)和構件位置信息，今后想要去查詢也是很不方便。

利用BIM技術建立的模型，設計變更內容不但可以關聯(lián)到模型中，而且對模型稍作調整，相關設計變更的工程量變化數(shù)據(jù)就會自動反映和顯示出來。

2.4 歷史數(shù)據(jù)積累和共享

建設工程項目結束后，所有算量數(shù)據(jù)材料要么堆積在檔案室，要么不知所措，今后碰到相關類似項目，如要參考這些算量數(shù)據(jù)就難以再找到。而且以往計算出工程的算量指標，對今后類似工程項目的投資估算和可行性研究具有比較大的參考價值，造價咨詢單位會把這些數(shù)據(jù)視為企業(yè)核心競爭力。利用BIM模型可以對算量指標進行準確、詳細地分析和提取，并且形成電子檔案資料，方便保存和共享。

2.5 BIM技術算量方法價值和發(fā)展趨勢

造價人員從繁重的算量勞動中解放出來一切都得歸功于基于BIM的自動工程量計算方法，該方法為造價人員節(jié)省更多的時間和精力用于參與更有價值的工作，如工程造價的BIM咨詢、項目風險評估預測分析、后期運營階段管理等，還可利用節(jié)約的時間編制更精確的招標控制價。

BIM技術在建筑工程算量中的發(fā)展目標不僅僅是高效率工具，在BIM技術基礎之上，可以將造價人員所建立的模型，加上時間信息（4D）和成本信息（5D），然后進行計算處理，極大提高工程量計算精度和為后續(xù)的項目造價管理提供有力的支撐。

3 結語

三維算量軟件作為BIM技術在造價管理中最直接的應用，目前在迅速普及階段，應用率不斷在得到提高，特別是一些“高”“大”“難”工程幾乎都是用的三維算量軟件，利用BIM模型短時間內快速準確提供招標所需的工程量并計算造價數(shù)據(jù)，一方面可以提高計算的準確度。另一方面可以提高計算的深度，避免因工程量計算問題引起的各方參與項目單位的糾紛。隨著BIM技術在工程算量中的應用不斷深入，建筑工程行業(yè)的工程量將變得更加透明，更加有序、準確和合理。

參考文獻

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