基于BIM技術(shù)的混凝土工程三維算量分析

（廣東白云學(xué)院， 廣東 廣州 510000）

1 BIM技術(shù)在精細(xì)化成本管控中的應(yīng)用

隨著近幾年BIM技術(shù)在我國的迅猛發(fā)展，建筑界有關(guān)專家對這種新的方法、理念以及技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并進(jìn)行了深入的研究，專家一致認(rèn)為，BIM技術(shù)將會對工程各階段的精細(xì)化成本管控產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1.1 利用BIM技術(shù)能提高工程量計算效率

利用在設(shè)計階段建立的BIM三維模型，首先可以改善工程量計算效率的問題。造價人員直接或間接調(diào)用BIM 模型里各個構(gòu)件的工程量，并根據(jù)模型里各個構(gòu)件的尺寸、標(biāo)高、混凝土標(biāo)號等屬性，對應(yīng)正確的工程量計算規(guī)則，匯總出計價所需要的工程量。如此，由造價人員對圖紙理解不同所帶來的偏差勢必會減少，也無需造價人員二次建模，大幅提高工程量計算精準(zhǔn)性及工作效率，預(yù)算結(jié)算等耗時縮短80%；

1.2 利用BIM技術(shù)能方案優(yōu)選，減少變更，減少結(jié)算糾紛，更精細(xì)地節(jié)約成本。

在BIM技術(shù)的支撐下，項目的各個參建方用的都是同一個BIM三維模型，所以各方得到的一致的工程量避免了在工程量上的爭議；建模前期通過碰撞檢查等手段減少變更；需要變更時，能利用模型進(jìn)行方案優(yōu)選；發(fā)生變更時，能在模型上及時記錄；結(jié)算時依據(jù)的是承包商提交的帶有變更簽證信息的竣工模型。美國斯坦福大學(xué)整合設(shè)施工程中心（CIFE）從32個項目使用BIM技術(shù)的工程中總結(jié)出的效果有：消除40%預(yù)算外變更；通過發(fā)現(xiàn)和解決沖突，合同價格降低10%；項目工期縮短7%，及早實現(xiàn)投資回報。

1.3 利用BIM技術(shù)能更精準(zhǔn)地進(jìn)行造價分析并形成大型的數(shù)據(jù)庫。

基于 BIM 技術(shù)的成本分析軟件在進(jìn)行造價分析時可以與BIM 建模軟件實現(xiàn)無縫連接,且BIM 模型上可以存儲項目所需工料機(jī)的規(guī)格、型號、數(shù)量及價格等信息，其本質(zhì)是基于三維模型的大型數(shù)據(jù)庫?；?BIM 數(shù)據(jù)庫的工程造價信息，作為一種可儲存計算的結(jié)構(gòu)化信息，增強(qiáng)了其在造價行業(yè)的高效共享性，大量降低了信息傳輸上所需的人力成本，提高了造價信息的精準(zhǔn)性及價值。

綜上，BIM技術(shù)在精細(xì)化成本管控中應(yīng)用的本質(zhì)是利用從BIM模型中提取構(gòu)件工程量及其所附屬的信息來進(jìn)行工程項目造價管理，這就展示了基于BIM技術(shù)的三維算量相對于傳統(tǒng)三維算量的優(yōu)勢所在。

2 實例對比分析基于BIM技術(shù)的混凝土工程算量和傳統(tǒng)算量方式

成本預(yù)算的第一步就是工程量計算，只有工程量計算足夠準(zhǔn)確與完整，才能更好的對成本進(jìn)行管控,因此,如何精確地從BIM模型中提取項目所需要的工程量，是業(yè)內(nèi)人士現(xiàn)階段研究的重點。由廣聯(lián)達(dá)指標(biāo)庫中得到的數(shù)據(jù)，混凝土工程占建筑工程總造價的20%到40%之間，而且混凝土部分的工程量直接或間接影響其他分部工程的工程量，是對工程造價影響最大的一個分部工程，因此本文選取混凝土工程來進(jìn)行基于BIM技術(shù)的三維算量研究，通過對比三種三維算量方式，比較其各自的優(yōu)缺點。

2.1 現(xiàn)行的BIM三維算量方式介紹

（1）傳統(tǒng)的三維算量軟件，以廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、魯班等三維算量軟件為代表。需要根據(jù)CAD圖紙進(jìn)行建模，再匹配相應(yīng)的清單定額計算規(guī)則，提出模型中的工程量。

（2）二次開發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具通過 BIM 設(shè)計軟件 API 接口將 BIM 設(shè)計模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BIM 算量軟件可讀取的數(shù)據(jù)格式，魯班與廣聯(lián)達(dá)均在這方面做了深入的研究，魯班研發(fā)出的Lubntrans 和廣聯(lián)達(dá)研發(fā)出的GFC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具，能將使用 Revit 創(chuàng)建的 BIM 模型，導(dǎo)入自身的算量軟件中，只需進(jìn)行基于清單和定額規(guī)則的模型檢查與模型完善，避免了二次建模，實現(xiàn)了設(shè)計階段BIM模型與算量模型的對接。

（3）基于 BIM 模型二次開發(fā)算量軟件，可以直接運用建模軟件設(shè)計模型，然后按照我國的國標(biāo)清單規(guī)范以及各省市地區(qū)定額工程量計算規(guī)則，直接在 BIM模型上完成工程量的計算與統(tǒng)計工作，并可以以最快的速度輸出結(jié)果及相關(guān)報表，其計算結(jié)果能夠直接在計價軟件上使用。 如新點比目云5D算量、isBIMQS、斯維爾—三維算量 For Revit；探索者等軟件，這類軟件算量的操作步驟大概為：①工程設(shè)置；②模型映射；③構(gòu)件映射；④套用做法 ⑤分析計算⑥輸出報表。

2.2 選取實例對比三種三維算量

本文選取某學(xué)校1號辦公樓項目為案例，此項目擬建于廣州市，建筑面積5183.01，共5層，建筑裝飾總造價約為850萬元。

已有由學(xué)校 BIM 團(tuán)隊建立的 revit 模型作為研究基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上選用使用廣泛的廣聯(lián)達(dá)GCL土建算量軟件和 isBIMQS 插件作為算量工具，工作流程為：

①用廣聯(lián)達(dá)GCL建立宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層主體構(gòu)件模型（包括柱、梁、墻、板、樓梯），掛接相應(yīng)的清單計算規(guī)則，得出主體結(jié)構(gòu)的混凝土工程量（模型截圖如圖1）；

②將revit模型通過插件導(dǎo)出GFC文件，再將GFC文件導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)GCL算量軟件中，模型處理后，再掛接相應(yīng)的清單計算規(guī)則，得出主體結(jié)構(gòu)的混凝土工程量（模型截圖如圖2）；

③在revit模型的基礎(chǔ)上用上海比程開發(fā)的魔術(shù)師進(jìn)行構(gòu)件剪切，再利用isBIMQS 插件掛接清單計算規(guī)則，直接從模型提取工程量（模型截圖如圖3）；

④對比分析，得出如下結(jié)果，表1為三種算量方式下各個構(gòu)件算出的工程量，表2為總結(jié)出的各個算量工具的優(yōu)缺點。

表1 三種算量方式下各個構(gòu)件的工程量

表2 三種算量方式的優(yōu)缺點比較

3 總結(jié)

BIM相關(guān)的應(yīng)用軟件的發(fā)展直接帶動BIM技術(shù)的發(fā)展，BIM算量BIM技術(shù)發(fā)展給工程造價從業(yè)者帶來的福音，不同的工程量計算方式有其各自的優(yōu)勢和缺陷，選擇合適的出量方式以及算量工具，可以高效利用設(shè)計階段BIM模型信息，準(zhǔn)確計算工程量，最終實現(xiàn)成本的精細(xì)化管控并符合我國國情。