BIM在工程算量中的應(yīng)用分析

朱丹丹

【摘 ?要】BIM技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中得到了廣泛應(yīng)用，使建筑工程量計(jì)算工作實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新和優(yōu)化。BIM技術(shù)能夠應(yīng)用在工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，如項(xiàng)目規(guī)劃、工程施工等。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠針對(duì)建筑工程建立精準(zhǔn)的三維模型，并且能夠使管理工作更加精細(xì)化，大幅降低管理成本。因此，施工企業(yè)需要對(duì)工程量計(jì)算模式進(jìn)行優(yōu)化，并且將BIM技術(shù)與工程算量工作相結(jié)合，由此提升工程招標(biāo)質(zhì)量及工程施工效率。論文對(duì)BIM技術(shù)在工程算量中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探究與分析，以期為我國(guó)工程算量工作的優(yōu)化提供參考。

【Abstract】BIM technology has been widely used in modern society， which makes the calculation work of building engineering quantity innovative and optimized. BIM technology can be applied to all aspects of the engineering， such as project planning， engineering construction， etc. The application of BIM technology can establish an accurate three-dimensional model for the building engineering， refine the management work and greatly reduce the management cost. Therefore， construction enterprises need to optimize the calculation mode of engineering quantity and combine BIM technology with engineering quantity calculation work， so as to improve the quality of engineering bidding and engineering construction efficiency. This paper explores and analyzes the practical application of BIM technology in engineering quantity calculation， so as to provide a reference for the optimization of engineering quantity calculation work in China.

【關(guān)鍵詞】工程算量;BIM技術(shù);工程施工

【Keywords】engineering quantity calculation; BIM technology; engineering construction

【中圖分類號(hào)】TU723.3;TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2021）12-0188-03

1 引言

BIM的全稱是Building Information Modeling，即建筑信息模型，該技術(shù)能夠在工程的設(shè)計(jì)施工以及管理中得以全方位的使用。應(yīng)用BIM技術(shù)可以生成建筑信息模型，并且集成各項(xiàng)信息。BIM技術(shù)能夠幫助施工人員優(yōu)化項(xiàng)目的全生命周期管理，同時(shí)，能夠使工程施工技術(shù)人員在工作中有效理解建筑施工圖紙的設(shè)計(jì)意圖，提升施工的效率和準(zhǔn)確性，由此幫助項(xiàng)目施工團(tuán)隊(duì)提升工作效率，開(kāi)展細(xì)致化的精細(xì)施工工作，使工期得以縮短。工程的造價(jià)控制與成本管理工作在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程當(dāng)中極為重要，在工程建設(shè)中需要快速且正確地對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，工程量計(jì)算工作是招標(biāo)控制價(jià)編制工作的開(kāi)展基礎(chǔ)，其工作量較大，并且具有高度復(fù)雜性，同時(shí)存在耗時(shí)、費(fèi)力等諸多特點(diǎn)，在編制招投標(biāo)控制價(jià)的工作中，工程量計(jì)算耗用的工作量占比較大，其所具有的完整性會(huì)對(duì)編制招標(biāo)控制價(jià)的速度與質(zhì)量產(chǎn)生影響。由此，對(duì)工程量計(jì)算方式進(jìn)行改善，對(duì)于招標(biāo)控制價(jià)編制效率的提升有著極為重要的作用。

2 工程算量概述

2.1 工程算量方法的發(fā)展

在算量工作的開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，主要經(jīng)歷了以下2個(gè)階段：第一是手工計(jì)算工程量階段。此階段內(nèi)，計(jì)算機(jī)尚未普及，工作人員采取手工模式完成相關(guān)的工程量計(jì)算工作。第二是算量軟件應(yīng)用階段。在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)普及率大幅度提升，各類測(cè)量軟件得以研發(fā)應(yīng)用，使算量工作效率大幅度提升。在諸多用戶予以認(rèn)可后，算量軟件得到普及。應(yīng)用算量軟件可以解決工程量計(jì)算中的復(fù)雜問(wèn)題。目前，研發(fā)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)諸多種類的工程量計(jì)算軟件。例如，以CAD技術(shù)為基礎(chǔ)的三維算量軟件已得到廣泛應(yīng)用，BIM技術(shù)是應(yīng)用三維算量軟件中的基礎(chǔ)技術(shù)，由此表明，在現(xiàn)代工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，BIM技術(shù)的利用率大幅度提升。

2.2 工程算量工作的現(xiàn)狀

通常，工程量計(jì)算耗用的工作量約占全部預(yù)算編制工作量的60%以上，并且會(huì)消耗工程預(yù)算人員大量的時(shí)間與精力，如何使工程量計(jì)算效率得以提升，是當(dāng)前社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中極為重要的熱門(mén)話題。目前，我國(guó)工程量計(jì)算工作主要應(yīng)用二維圖形算量軟件或者圖表結(jié)合的算量方式。圖表結(jié)合軟件在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，采取人工輸入計(jì)算公式的方法開(kāi)展工程量計(jì)算工作，造價(jià)工程師需要理解更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，由此以人工方式生成公式，開(kāi)展計(jì)算工程量的工作。該種模式在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中主要依靠人工完成，因此，由于人為失誤而產(chǎn)生的負(fù)面影響相對(duì)較多。在統(tǒng)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，整體工程量記錄的準(zhǔn)確性相對(duì)較低。圖形算法在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，主要以軸線作為工程量計(jì)算工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中的定位線。由此，在工程的構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，在CAD平面圖紙內(nèi)輸入各類實(shí)體構(gòu)件的屬性。工程量計(jì)算工作根據(jù)軸線定位，對(duì)平面簡(jiǎn)圖予以生成，這種方式能夠使圖形工程量以及定額項(xiàng)目得到有機(jī)結(jié)合，但在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中仍然存在較高的誤差發(fā)生概率。目前，建筑工程造價(jià)管理工作中存在成本管理與設(shè)計(jì)脫節(jié)問(wèn)題。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，雖然能夠?qū)⒐こ痰母黝惞こ塘吭趫D紙中進(jìn)行詳細(xì)表達(dá)，但造價(jià)師在分析過(guò)程當(dāng)中會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以人工的方式對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，由此使得工程量計(jì)算工作更具復(fù)雜化特征，并且使工作量更為龐大，因此，在分析的過(guò)程當(dāng)中極易出現(xiàn)各類錯(cuò)誤。鑒于此，工程量自動(dòng)提取技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于建筑設(shè)計(jì)以及預(yù)算一體化工作有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 BIM技術(shù)在工程算量中的具體應(yīng)用

3.1 基于BIM技術(shù)的三維算量軟件概述

在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員能夠開(kāi)發(fā)以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的三維圖形算量軟件，而其計(jì)算方法主要為建模方法以及數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式。建模法在使用過(guò)程當(dāng)中會(huì)在計(jì)算機(jī)軟件中對(duì)基礎(chǔ)的墻、柱、梁板進(jìn)行體現(xiàn)，并且對(duì)各類構(gòu)件模型圖進(jìn)行優(yōu)化。在應(yīng)用軟件的過(guò)程當(dāng)中，工作人員會(huì)依照所設(shè)置的清單以及具體的定額工程量計(jì)算原則，對(duì)數(shù)學(xué)幾何原理進(jìn)行充分應(yīng)用，自動(dòng)對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，將樓層作為計(jì)算單元，并且在計(jì)算機(jī)界面輸入相關(guān)構(gòu)建數(shù)據(jù)，由此構(gòu)建涵蓋整棟樓層、梁、柱、樓梯、裝飾、基礎(chǔ)的建筑模型。通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行分析，開(kāi)展工程量計(jì)算工作。在應(yīng)用數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式的過(guò)程當(dāng)中，工作人員需要將工程圖紙的CAD電子文件導(dǎo)入三維算量軟件，通過(guò)智能識(shí)別方式，對(duì)設(shè)計(jì)圖中建筑的各類結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并以虛擬仿真的方式對(duì)建筑進(jìn)行模擬構(gòu)建，由此便不需要在軟件內(nèi)重新對(duì)各類結(jié)構(gòu)進(jìn)行繪制。在具體應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，僅需要定義構(gòu)件屬性，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)化，便可通過(guò)更為精準(zhǔn)化的方式進(jìn)行工程量計(jì)算，使得算量工作效率大幅度提升。由此也使造價(jià)人員的工程量計(jì)算的工作量大幅度降低，該種模式是目前工程量計(jì)算軟件技術(shù)的主流發(fā)展方向。

3.2 BIM技術(shù)在工程算量中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

3.2.1 提高工程算量的準(zhǔn)確性

在BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，與傳統(tǒng)模式相比，該技術(shù)的自動(dòng)化特征較為明顯，并且在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中其精準(zhǔn)率較高。工程量清單的編制是招標(biāo)控制價(jià)制定的重要條件，而在運(yùn)算過(guò)程當(dāng)中會(huì)涉及諸多元素。同時(shí)，其計(jì)算工作也更具復(fù)雜性，造價(jià)管理人員受到自身能力、專注度等因素影響導(dǎo)致運(yùn)算出現(xiàn)各類問(wèn)題，由此使計(jì)算的準(zhǔn)確性以及后續(xù)的各項(xiàng)計(jì)算工作受到負(fù)面影響。如若對(duì)大型工程進(jìn)行算量工作，或者對(duì)工程設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜同時(shí)規(guī)則性較低的工程開(kāi)展各類運(yùn)算時(shí)，失誤等諸多問(wèn)題的發(fā)生概率相對(duì)較高。由此，為減少計(jì)算工作的外部影響因素，工作人員需要應(yīng)用BIM技術(shù)，并且進(jìn)行智能化計(jì)算。通過(guò)開(kāi)展基于BIM技術(shù)的工程算量工作，能夠獲得更為可靠且客觀的數(shù)據(jù)，通過(guò)建立立體模型的方法，對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，以此種模式開(kāi)展預(yù)算編制工作，最終結(jié)果受外部因素的影響相對(duì)較低。

3.2.2 便于歷史數(shù)據(jù)的積累和共享

工程進(jìn)入其竣工階段，工作人員會(huì)對(duì)各項(xiàng)工作予以驗(yàn)收，而此時(shí)大部分工作人員會(huì)忽略對(duì)各類材料的收集及處理，雖然在工程的實(shí)際建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)材料處理的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值較低，但相關(guān)的數(shù)據(jù)如果能夠得到有效的收集，能夠?yàn)楹罄m(xù)類似工程起到較為重要的參考作用，而如果無(wú)法對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)予以保存，將使各類重要數(shù)據(jù)丟失。在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)歷史數(shù)據(jù)種類繁多，其數(shù)據(jù)量龐大。在項(xiàng)目中通過(guò)計(jì)算獲得的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，對(duì)同類工程具有較高的參考價(jià)值。在后續(xù)的施工過(guò)程當(dāng)中，部分施工單位將歷史工程數(shù)據(jù)作為企業(yè)強(qiáng)化實(shí)力的重要內(nèi)容。在此背景下，應(yīng)用BIM技術(shù)可基于三維圖形構(gòu)建每一項(xiàng)工程獨(dú)特的數(shù)據(jù)包，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)在三維圖形中標(biāo)注，使數(shù)據(jù)展示更為直觀，使施工人員能夠?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致化的分析，并且能夠提取具有高度參考價(jià)值的內(nèi)容，形成電子檔案，通過(guò)電子記錄的方式方便后續(xù)的查詢，保存具有較高參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，使后續(xù)工作的各項(xiàng)需求得到滿足。

3.2.3 提高資源調(diào)度的有效性

建筑工程項(xiàng)目通常具備諸多施工環(huán)節(jié)并且影響因素具有高度復(fù)雜性，如果其中任何一項(xiàng)因素存在問(wèn)題，將有可能影響整體施工。為了使建筑工程管理的科學(xué)性得到提升，使建筑工程算量的精細(xì)化水平得到提高，需要應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)施工中的人、機(jī)、物等諸多要素進(jìn)行精細(xì)化管理，利用BIM技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化跟蹤并進(jìn)行有效配置。在結(jié)合建筑成本管理以及成本控制原理的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建優(yōu)質(zhì)BIM模型，以此對(duì)各類時(shí)間數(shù)據(jù)予以添加，確保不同時(shí)間點(diǎn)工作中存在的問(wèn)題能夠在模型中予以體現(xiàn)，使管理人員能夠?qū)Ω饕刈兓a(chǎn)生的影響進(jìn)行及時(shí)判斷。此外，在具體的施工過(guò)程當(dāng)中，可以通過(guò)4D技術(shù)對(duì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)、成本損耗等諸多數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，并且進(jìn)行有效控制，另外，在BIM技術(shù)的使用過(guò)程當(dāng)中，能夠?qū)δ骋粫r(shí)間周期之內(nèi)，以及與工程量相關(guān)的詳細(xì)資料進(jìn)行有效查詢，以此使工程在開(kāi)展中各個(gè)階段的成本能夠具備高度可視化的內(nèi)容，使當(dāng)前施工的綜合進(jìn)程得到加快，提高整體施工效率。

3.3 BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

3.3.1 構(gòu)建模型

BIM三維算量技術(shù)的基礎(chǔ)在于構(gòu)建三維模型。模型的優(yōu)質(zhì)程度會(huì)對(duì)工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。目前，在BIM技術(shù)得到快速發(fā)展的背景之下，設(shè)計(jì)人員采取協(xié)同工作方式，能夠在三維軟件中開(kāi)展各類專業(yè)性的設(shè)計(jì)工作，并且直接生成BIM模型。通過(guò)碰撞檢查，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各工程專業(yè)之間的設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題發(fā)，發(fā)現(xiàn)相撞問(wèn)題之后及時(shí)對(duì)模型進(jìn)行修改，對(duì)于部分復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更為細(xì)致的構(gòu)建，由此使得造價(jià)師能夠?qū)Ω黝悘?fù)雜節(jié)點(diǎn)予以充分的認(rèn)知，使設(shè)計(jì)意圖以及其工藝流程理解偏差性得到下降，并且防止出現(xiàn)由此造成的工程量統(tǒng)計(jì)偏差問(wèn)題。算量模型的基礎(chǔ)內(nèi)容在于由設(shè)計(jì)單位提供的各個(gè)設(shè)計(jì)階段的專業(yè)性設(shè)計(jì)模型。在構(gòu)建設(shè)計(jì)模型的過(guò)程當(dāng)中，往往并不具有算量所需的必要信息，由此需要造價(jià)工程師在模型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，并且設(shè)置圖源參數(shù)信息，相關(guān)的信息包含物理信息以及幾何信息。例如，在構(gòu)建土建工程模型時(shí)，對(duì)2道墻體進(jìn)行標(biāo)注時(shí)可將其標(biāo)注為“2F”。在實(shí)際施工過(guò)程當(dāng)中，其中一道墻為建筑砌筑墻，另一道墻為結(jié)構(gòu)剪力墻。在墻體工程量的綜合統(tǒng)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，將上述2種墻體依照同一類別進(jìn)行綜合性的分析，而由此便使得工程量清單的編制不能滿足當(dāng)前我國(guó)所規(guī)定的清單及定額統(tǒng)計(jì)方法的要求。因此，在造價(jià)工作之中，需對(duì)設(shè)計(jì)方案模型進(jìn)行修改，將其構(gòu)建為與算量規(guī)范相符合的模型。

3.3.2 拆分BIM模型

在工程建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，通常設(shè)計(jì)方會(huì)提供一個(gè)具有整體性的三維模型。在工程量的統(tǒng)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，需要區(qū)分各個(gè)階段開(kāi)展工程量統(tǒng)計(jì)工作。因此，就三維模型進(jìn)行合理化的分類，對(duì)工程量的統(tǒng)計(jì)與具體的造價(jià)管理過(guò)程發(fā)揮了極為重要的現(xiàn)實(shí)作用。由建筑工程設(shè)計(jì)方給出三維模型，其主要目的是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行直觀展現(xiàn)，方便在設(shè)計(jì)中開(kāi)展工程量計(jì)算工作以及造價(jià)管理工作。造價(jià)工程師在具體的工作過(guò)程當(dāng)中，需要將設(shè)計(jì)方所給出的三維模型進(jìn)行分類，并且將其進(jìn)行有效的拆分，由此使三維模型能夠滿足當(dāng)前工程量計(jì)算及工程造價(jià)管理中的需求。具體而言，造價(jià)工程師結(jié)合當(dāng)前建筑工程的特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)師所給出的BIM模型進(jìn)行細(xì)致化的拆分，拆分過(guò)程當(dāng)中需要依照具體的樓層區(qū)域以及不同的專業(yè)予以開(kāi)展，而在造價(jià)工程師進(jìn)行拆分時(shí)，需要添加與工程造價(jià)相關(guān)的信息，由此使工程量計(jì)算構(gòu)件以及部分分項(xiàng)工程具有高度對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并且使模型構(gòu)件以及整體工程量的計(jì)算分類能夠獲得有效的對(duì)應(yīng)。

3.3.3 構(gòu)建算量標(biāo)準(zhǔn)

BIM模型在應(yīng)用中能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行直接提取，模型構(gòu)建的幾何形體的數(shù)據(jù)與整體建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況保持一致，并且在設(shè)計(jì)方面的工作中，在三維建筑模型中，會(huì)對(duì)真實(shí)的材質(zhì)信息予以設(shè)置，而由此也能夠使工程量統(tǒng)計(jì)工作獲得可靠基礎(chǔ)。但在建設(shè)BIM模型的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)其所提取的工程量?jī)H為建筑構(gòu)件所具有的凈量，我國(guó)建筑工程在開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，概算體系會(huì)以定額規(guī)則量以及清單為主，而相關(guān)的凈量不可在概算中進(jìn)行直接使用。因此，在構(gòu)建算量標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)具體的實(shí)際凈量以及規(guī)則量進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，使三維模型所提取的量值直接為規(guī)則量，由此便能夠在實(shí)際工程造價(jià)中得以應(yīng)用。

3.3.4 編制工程量清單

在工程量清單的編制過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于各類工程而言采取的方式具有差異性的特征，在編制工程量清單的過(guò)程當(dāng)中，需要根據(jù)不同區(qū)域以及各個(gè)類型對(duì)差異化的工程量清單予以生成。例如，混凝土型號(hào)以及混凝土的數(shù)量會(huì)對(duì)應(yīng)具有高度差異化的工程量，由此需要實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域以及不同類別的綜合分類，使得工程量清單在編制當(dāng)中能夠細(xì)化到每一個(gè)項(xiàng)目之中。在完成工程量計(jì)算工作之后，需要與相關(guān)的算量標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，并且使其能夠轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前工程項(xiàng)目施工所需要的工程量清單。工程量清單是工程造價(jià)中極為常用的模式，基于BIM技術(shù)的應(yīng)用以三維計(jì)算的方法對(duì)工程量計(jì)算進(jìn)行有效的整理與分類，并且對(duì)清單予以生成，由此能夠依照不同進(jìn)度，對(duì)不同階段所使用的各類清單內(nèi)容進(jìn)行調(diào)度，使得不同階段所具有的生產(chǎn)要求能夠得到有效滿足。

4 結(jié)語(yǔ)

在三維算量軟件中BIM技術(shù)發(fā)揮著極為重要的現(xiàn)實(shí)作用，目前該種算量模式在造價(jià)管理中的普及率得到提升，諸多難度相對(duì)較高并且施工范圍較廣的工程均會(huì)對(duì)三維算量軟件予以應(yīng)用，BIM技術(shù)在當(dāng)前工程算量中所具有的使用效果以及重要性得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可，在開(kāi)展以BIM為基礎(chǔ)的三維算量軟件應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)其應(yīng)用模式進(jìn)行更加細(xì)致的分析，并且需要將BIM技術(shù)與工程算量工作進(jìn)行緊密結(jié)合，進(jìn)而提升我國(guó)工程算量工作的質(zhì)量與效率。

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