基于清華斯維爾軟件的建筑工程三維算量研究

王源佑　祝連波　衣好光

摘要：文章就三維算量軟件在建筑工程中較二維算量的優(yōu)勢及應(yīng)用展開詳細的論述，重點探討了三維算量在算量數(shù)據(jù)準確性和速度上的優(yōu)勢，并用清華斯維爾BIM三維算量軟件對清華信息港科研樓工程分析在建筑工程中的應(yīng)用。

Abstract： This article introduced the advantage and application of 3D quantity calculation software compared with 2D quantity calculation software in detail， and focused on the advantage of 3D quantity calculation in data accuracy and speed， and analyzes the application of Thsware BIM 3D quantity calculation software in Tsinghua Teleport Research Activities Building engineering.

關(guān)鍵詞： 三維算量；二維算量；清華斯維爾；BIM軟件

Key words： 3Dquantity calculation；2Dquantity calculation；Tsware；BIM software

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）06-0167-03

0 引言

“國家十二五規(guī)劃”重視發(fā)展BIM理論及技術(shù)，國內(nèi)對BIM理論和技術(shù)的研究洶涌而至。住建部的《2011-2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確提出對BIM技術(shù)的研究[1]。未來建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向就是建筑業(yè)的能耗降低，信息化快速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率提高，實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)的精細化發(fā)展[2]。在閱讀大量參考文獻和前人的研究成果后，BIM三維算量軟件較二維算量在算量數(shù)據(jù)準確性和速度上的優(yōu)勢及應(yīng)用不夠明確，結(jié)合清華斯維爾軟件以清華信息港科研樓工程為例，清華斯維爾BIM三維算量軟件較二維算量的優(yōu)勢，從而大力推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用。

1 基于清華斯維爾BIM三維算量軟件的優(yōu)勢

清華斯維爾BIM三維算量軟件較二維算量的顯著優(yōu)勢是快速精確建安工程計量算價。

基于圖紙的二維算量，牽涉的部門眾多、面臨大量的數(shù)據(jù)、子項目很難分解等眾多難題，基于算量的估算、預算、核算、決算時復雜情況[3]，采用數(shù)據(jù)共享技術(shù)，建立三維模型基礎(chǔ)上，再通過自動算量可以做到多個部門共享一個模型，多次利用算量結(jié)果，進而來降低成本。自動算量技術(shù)明確定義了每個構(gòu)件，通過軟件建立的模型導出含有構(gòu)件、鋼筋、混凝土等明細表。此外，方便檢查和進行動態(tài)查詢，并且能直接計算匯總，這就使建設(shè)過程中算量的工作量大大減少，而且統(tǒng)計分析工作就很輕松。

基于BIM的實際成本核算方法，較傳統(tǒng)方法具有挖回填工程、地下室邊坡支護、外墻裝飾工程等，為竣工結(jié)算送審造價提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)[4]。將BIM建模與BIM專項應(yīng)用分解，建模工作為工作量大的一般勞動[5]，BIM專項應(yīng)用工作為專業(yè)性強、經(jīng)驗要求高的智力工作，實現(xiàn)分工與協(xié)作，提高效益。提供便捷的手工建模和智能建模兩種BIM建模功能，經(jīng)過工程識圖培訓和軟件簡單入門培訓即可掌握建模方法；在簡單建模方法基礎(chǔ)上建立復雜模型。

目前我國國內(nèi)在工程量的計量規(guī)則上并沒有一個統(tǒng)一的標準，例如，對墻梁板柱的交叉接觸部分的扣減計算方式，各省市地方都有著自己的標準[6]。在傳統(tǒng)人工計算工程量時，計算并匯總工程量對造價人員是一個極其困難的工作。在參數(shù)化模型的基礎(chǔ)，通過BIM技術(shù)按照空間拓撲關(guān)系和三維計算規(guī)則，造價人員只需要改變相應(yīng)的扣減計算規(guī)則，軟件就會自主完成扣減運算，并將工程量信息精確完整地統(tǒng)計出來。

另外，在嚴格按照計算規(guī)則的前提下，傳統(tǒng)手工算量與軟件算量準確性一致，顯然，軟件更簡便快捷，而且實際工作中手工算量只是概算而非嚴格按照計算規(guī)則計算。

2 基于清華斯維爾BIM三維算量軟件的案例分析

2.1 工程簡介

7萬多平方米，擬建14層，總造價2.06億元的清華信息港科研樓，該項目位于深圳市北環(huán)大道與科苑大道交匯處東北角，西鄰已建成的一期A棟技術(shù)孵化樓，南朝緊鄰北環(huán)大道輔道，北側(cè)是擬建工程唯一的進出通道；市政管道臨近建筑用地；東北側(cè)是其他企業(yè)辦公樓；深圳市直升機場就在西邊2.5公里處，屬建筑高度控制區(qū)域。結(jié)合清華斯維爾軟件，進行算量分析。

2.2 清華斯維爾BIM三維算量軟件的應(yīng)用

2.2.1 精確建安工程量

①建筑專業(yè)。二、三維，同步設(shè)計；THS-BIM三維算量的基礎(chǔ)土方軟件自動采集網(wǎng)點自然標高、設(shè)計標高，等高線識別、網(wǎng)格土方三維顯示，輕松解決土方算量問題[7]；在內(nèi)外墻面，利用已有的工程模型，通過展開拉伸墻面的正立面、背立面、側(cè)立面區(qū)域[8]，自有切割指定裝飾做法，快速準確計算內(nèi)外墻裝修工程量；軟件自帶工程對比模塊，導入不同人做的同一個工程，自動分析快速定位兩個工程各層、各類構(gòu)件的做法[9]，工程量或?qū)嵨锪坎町悺摻畈町?，并形成差異?shù)據(jù)報表；斜墻斜柱、分層土方按實際計算歸并輸出工程量；還可以自動布置欄桿和扶手，減少漏項[10]；門垛、防水反坎、異形欄板等算量全面，計算準確；梁柱板墻混凝土強度差處結(jié)點計算，專業(yè)又智能。這就增強了土建算量的準確性。（圖1）

②結(jié)構(gòu)專業(yè)。建筑傳遞柱、梁、墻、板等結(jié)構(gòu)信息進入BIM結(jié)構(gòu)分析軟件，直接得到受力分析以及配筋圖；正確反映鋼結(jié)構(gòu)平面（鋼柱、鋼梁、鋼桁架、組合樓板）的類型、截面尺寸和鋼材等級。（圖2）

③安裝工程。管線二、三維同步設(shè)計；機電部分建模范圍包括機電全專業(yè)，如：空調(diào)、給排水、強電、弱電、燃氣、雨水、消防；給排水所有管線和各機電專業(yè)管線、設(shè)備機房內(nèi)的管線、管道支吊架、管線、閥門的保溫；各類機電末端：燈具、溫感、噴淋、開關(guān)、插座、消防控制器等。（圖3）

2.2.2 算量和造價

THS-BIM三維算量軟件提供了二維圖紙智能識別建模功能，智能識別算法高效轉(zhuǎn)化二維圖紙為三維BIM模型，可極大提高工作效率，還可以有效利用設(shè)計院的BIM模型設(shè)計成果，做到一鍵識別快速算量建模，節(jié)約50%算量建模時間。算量模型一鍵導入，快速計價。

2.2.3 案例小結(jié)

時間快捷方面，在選擇增加層高3.7還是3.8米時，若手工計算需耗時2-3天，施工單位是不能接受這樣的時間延誤的。用已建好的算量模型，2個小時就確定了不同層高所需費用；通過BIM三維算量軟件，可對工程項目起到控制盲目決策的作用，假設(shè)案例中隨便確定3.8米為變更高度，將對環(huán)境、費用投入等都有帶來極大風險；利用BIM軟件，對工程項目起到造價控制作用，如通過費用比對選擇3.7米層高，就會少投入65.33萬元；在指導施工管理方面，如果不進行比較，其模板的利用和備料就會造成浪費和不能保證工程質(zhì)量。

3 結(jié)論

①微觀方面，清華斯維爾BIM三維算量軟件的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在快速、準確地處理工程量信息，改變傳統(tǒng)思維以及工作方式等方面；②宏觀方面，基于清華斯維爾BIM的三維算量軟件提高了工程項目各參與方對成本控制的能力，同時也為各方節(jié)約了成本。

目前BIM主要在一些大型項目和設(shè)計院中使用，因此，大力推廣BIM三維算量軟件在建筑工程中的應(yīng)用勢在必行，從而加強BIM技術(shù)在工程項目全過程造價控制中的應(yīng)用。

參考文獻：

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