基于BIM 技術(shù)的建筑工程預(yù)算軟件框架設(shè)計(jì)

張麗霞

（包頭鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市 014060）

BIM 技術(shù)可以將數(shù)據(jù)以模型的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，在建筑工程預(yù)算框架中，BIM 技術(shù)具有獨(dú)特的標(biāo)準(zhǔn)。通過BIM 軟件，將項(xiàng)目當(dāng)中的基本數(shù)據(jù)以可視化的角度呈現(xiàn)給相關(guān)人員。BIM 技術(shù)具有極佳的可視性、可優(yōu)化性。完成協(xié)作、共享，還能夠基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，保障自身的運(yùn)行效果。BIM 技術(shù)將會提供卓越的視覺體驗(yàn)服務(wù)，BIM 技術(shù)的特征使其在工程領(lǐng)域得到了飛速推廣，保障工程建筑效率符合預(yù)計(jì)要求。

1 我國現(xiàn)行建筑工程預(yù)算軟件的泛普性

建筑工程軟件有廣泛的泛普性，包含了實(shí)用性、完善性。其中，建筑結(jié)構(gòu)已由簡單轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜，追求美觀性以及實(shí)用性。作為一種現(xiàn)代建筑模型，對于造價(jià)的技巧以及變通處理是建筑工程預(yù)算軟件的執(zhí)行基礎(chǔ)。再結(jié)合BIM 等技術(shù)，軟件的構(gòu)件類型將會得到優(yōu)化。但目前距大部分軟件算法較為有限，因此在涉及某些公式的運(yùn)算時(shí)，對于單個(gè)建筑個(gè)體的構(gòu)件會出現(xiàn)模型漏洞。例如，造型各異的構(gòu)件或特殊住宅，如別墅等。現(xiàn)行建筑工程預(yù)算軟件在框架搭建中，需要考慮此種特點(diǎn)。使用自定義線型分析完成處理，滿足最終的設(shè)計(jì)要求。可以繪制出合理圖形，包含泛普軟件的模型定量。通過自定義構(gòu)件處理，熟練掌握繪制技巧，使軟件的建模更加清晰。在面對復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)。在軟件的升級以及完善上，還需要從多方面考慮，對軟件中所不便處理的問題進(jìn)行集中分析。結(jié)合最終的造價(jià)需求宗旨為基礎(chǔ)發(fā)展方向，不斷的改進(jìn)以及完善。如AutoCAD 為例，該軟件是目前使用范圍較為廣泛的一款制圖軟件。CAD 界面簡潔，可以將數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。但在使用中，依然會出現(xiàn)一系列的問題。例如，最常見的便是CAD 制圖方法所出現(xiàn)的局限性非標(biāo)準(zhǔn)平法制圖以及非標(biāo)準(zhǔn)CAD 制圖便有顯著差異。所需時(shí)間小于手工建模時(shí)間，因此需要將這種差異性考慮在內(nèi)。

2 我國現(xiàn)行比較主流的建筑工程預(yù)算軟件

受我國客觀原因的影響，建筑預(yù)算工程模式受到一定制約。其中，在軟件層次，工程計(jì)量軟件以及工程計(jì)價(jià)軟件二者配合出現(xiàn)一定程度的問題。且部分軟件公司雖然實(shí)現(xiàn)工程量計(jì)算以及工程計(jì)價(jià)軟件接口整合，但依然有一定的差異。我國目前工程計(jì)價(jià)軟件可以導(dǎo)入GCL 工程文件，完成工程計(jì)價(jià)分析。而國外根據(jù)用戶需求，可以選擇工程計(jì)量軟件以及工程計(jì)價(jià)軟件配合的方式完成預(yù)算整合分析。目前來說，我國現(xiàn)行比較主流的建筑工程預(yù)算軟件如表1 所示。

表1： 我國現(xiàn)行主流的建筑工程預(yù)算軟件的基本特征

經(jīng)綜合分析，我國建筑工程預(yù)算軟件可以更好的完成數(shù)據(jù)的計(jì)量以及輸入。且保障相關(guān)操作便捷、直觀，有可操作優(yōu)勢。軟件擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)空間模型、計(jì)算精度。計(jì)算速度得到明顯優(yōu)化，完成施工電子圖檔的識別，提高工作效率。

3 下一代建筑工程預(yù)算軟件的關(guān)鍵功能需求

在本文的研究中，需要根據(jù)工程軟件自身的優(yōu)勢以及特點(diǎn)，對已有的文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析。并找出目前工程企業(yè)造價(jià)所出現(xiàn)的問題，結(jié)合BIM 技術(shù)發(fā)揮自身的獨(dú)特優(yōu)勢，取得極佳的工程效果。制定更加合理的工程方案，以達(dá)到實(shí)際要求。下一代建筑工程預(yù)算軟件的關(guān)鍵功能需求如表2 所示。

表2： 下一代建筑工程預(yù)算軟件的關(guān)鍵功能需求

4 基于BIM技術(shù)的國外助理建筑工程預(yù)算軟件的適用性分析

4.1 基本適用性分析

在本文研究的過程中，請記住，分析工程軟件的執(zhí)行策略以及工程軟件所完成的數(shù)據(jù)比對。工程軟件可以滿足功能分析，例如計(jì)算公司可以使用CAD 軟件對已有的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行編制預(yù)算，形成的預(yù)算數(shù)據(jù)?？梢园凑战y(tǒng)一的格式完成儲存，以更好的滿足公司軟件的開發(fā)需要，實(shí)現(xiàn)信息共享工程。進(jìn)度模擬軟件還可以產(chǎn)生預(yù)算數(shù)據(jù)，根據(jù)BI M 技術(shù)的主流特征，完成數(shù)據(jù)規(guī)劃以及比對。

4.2 碰撞檢查分析

結(jié)合BIM 技術(shù)，將會對現(xiàn)有的建筑工程模式完成分析。建筑業(yè)是資源消耗最嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)，如高碳、高污染，BIM 結(jié)合工程預(yù)算軟件實(shí)現(xiàn)框架設(shè)計(jì)，將會改善目前出現(xiàn)的建筑問題，使BIM 通過解決沖突降低10%的合同價(jià)格。主要方式碰撞檢查在工程項(xiàng)目中，精準(zhǔn)分析不同專業(yè)結(jié)構(gòu)之間的沖突差異。碰撞檢查分析包含了硬碰撞以及軟碰撞兩種狀態(tài)，碰撞則是基于位置以及空間提出虛擬假設(shè)。如兩根導(dǎo)管若并排排列時(shí)，就需要結(jié)合導(dǎo)管的安裝、保溫、材質(zhì)需求，了解二者之間的成本差異以及最終的安裝效果。若滿足設(shè)計(jì)要求，則以成本最低導(dǎo)管為目標(biāo)。因此，BIM 碰撞檢查在安裝工程各專業(yè)設(shè)備之間能夠節(jié)省建筑工程的資金投入。且碰撞檢查有獨(dú)特的價(jià)格以及優(yōu)勢，在位置信息、施工實(shí)際情況、圖紙更改施工過程中，能夠更快的保障施工進(jìn)度，減少不必要的成本支出。

表3： 基于BIM 技術(shù)的國外主流建筑工程預(yù)算軟件的基本特征

4.3 BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件與預(yù)算框架的執(zhí)行定義

就BIM 技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件與預(yù)算框架的執(zhí)行定義出發(fā)，從設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)營階段、目標(biāo)階段為標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)模式的融合協(xié)調(diào)，還能夠完成建筑物的智能化管理以及維護(hù)。同時(shí)，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營之間，實(shí)現(xiàn)全周期生命管理。

例如，在設(shè)計(jì)階段可以使建筑物的排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等基于同一模型進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，使真正的三維系統(tǒng)成為可能。目前，我國依然處于二維圖紙時(shí)代，因此專業(yè)管道的設(shè)計(jì)以及建筑物工程成本預(yù)算較耗費(fèi)時(shí)長。若預(yù)算不充足，會引起施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)不可控風(fēng)險(xiǎn)。而BIM 技術(shù)結(jié)合三維碰撞檢測，能夠避免施工浪費(fèi)。此外，BIM 技術(shù)使設(shè)計(jì)修改更加容易，僅需要對項(xiàng)目作出更改，所產(chǎn)生的最終結(jié)果便會在項(xiàng)目中自動(dòng)調(diào)整。各個(gè)視圖中的平面圖、剖面圖的參數(shù)將會自動(dòng)更正，避免錯(cuò)誤問題。

而在施工階段，BIM 技術(shù)可以同步施工模擬，并就施工進(jìn)度以及成本信息考慮實(shí)現(xiàn)。就建筑構(gòu)件之間無紙化進(jìn)行構(gòu)造，打造可視化管理以及分析，提高最終的建筑物設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省在施工以及管理過程中出現(xiàn)的問題。

而在運(yùn)營階段，某建筑物的運(yùn)營以及維護(hù)耗費(fèi)成本較高。而在預(yù)算軟件框架建設(shè)中，結(jié)合BIM 特點(diǎn)，能夠保證建筑物協(xié)調(diào)一致，信息共享更加科學(xué)。

在目標(biāo)階段，選擇某建筑項(xiàng)目為最終建設(shè)目標(biāo)前，使用BIM 對項(xiàng)目的最終建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)類型分析，如項(xiàng)目工期類型、項(xiàng)目質(zhì)量類型等。此外，與具體的效益亦有密切關(guān)聯(lián)。

圖1： 基于BIM 技術(shù)的建筑工程預(yù)算軟件總體模型

5 下一代建筑工程預(yù)算軟件框架

5.1 總體模型

結(jié)合本文的研究數(shù)據(jù)，可以對已有的工程預(yù)算軟件進(jìn)行分析。采取預(yù)算數(shù)據(jù)，例如軟件可以使用備案的技術(shù)生成格式數(shù)據(jù)文件。以IFC 為例，并就基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，使軟件的參數(shù)符合預(yù)期要求。

根據(jù)假設(shè)信息對模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如模型可涵蓋預(yù)算框架平臺，建立系統(tǒng)子模型。BIM 管理平臺完成了IFC的數(shù)據(jù)分析、儲存以及相應(yīng)的管理機(jī)制，提供專業(yè)領(lǐng)域處理方案。例如，在預(yù)算軟件的設(shè)計(jì)中，提供具有造價(jià)專業(yè)性的功能，對使用平臺進(jìn)行優(yōu)化，保證BIM 數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用。設(shè)計(jì)最終的處理效果，滿足BIM 數(shù)據(jù)的要求。使BIM 數(shù)據(jù)管理平臺更具針對性，滿足預(yù)算功能軟件的不同拓展需求

5.2 建筑工程預(yù)算子系統(tǒng)的功能模型

基于上述下一代建筑工程預(yù)算軟件的關(guān)鍵功能需求，結(jié)合并考慮當(dāng)前建筑工程預(yù)算軟件的功能覆蓋，本研究創(chuàng)建了支持定價(jià)方法列表的建筑工程預(yù)算子系統(tǒng)的功能模型。也可用于支持配額方法的實(shí)現(xiàn)。該模型包括工程設(shè)計(jì)模塊、清單項(xiàng)設(shè)置模塊、工程量生成模塊、工程計(jì)價(jià)模塊、報(bào)表生成與管理模塊5 個(gè)功能模塊，共十個(gè)方面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程量與計(jì)價(jià)工程的集成。

在子系統(tǒng)的功能模塊中，可以滿足上述下一代建設(shè)工程預(yù)算軟件的主要功能需求。請記住，雖然設(shè)計(jì)結(jié)果可以直接使用，但仍然需要進(jìn)行許多交互操作，以方便輸入所需的參數(shù)。這主要是由我國建設(shè)項(xiàng)目的預(yù)算規(guī)格決定的。表4 為建筑工程預(yù)算子系統(tǒng)的功能。

表4： 建筑工程預(yù)算子系統(tǒng)功能

在設(shè)計(jì)出框架之后，還需要分析這一軟件應(yīng)用過程中的問題，以及對應(yīng)的解決方式。

6 BIM軟件在預(yù)算環(huán)節(jié)當(dāng)中的好處與應(yīng)用條件

6.1 實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，可視性與立體感并存

例如廣聯(lián)達(dá)、魯班等算量軟件屬于相比較于傳統(tǒng)軟件下具有更大的優(yōu)勢，也就是可以根據(jù)提供的文檔和圖片來自動(dòng)生成三維立體模型。這對于設(shè)計(jì)來說非常重要，可以直觀的了解到整個(gè)建筑的細(xì)節(jié)問題和構(gòu)造問題，這對設(shè)計(jì)方案是否合理可以在BIM 軟件進(jìn)行對應(yīng)的演示，避免不必要的一些工作，節(jié)約了更多的工作時(shí)間。除此之外，BIM 軟件的技術(shù)不僅僅如此，BIM 軟件的精確度非常高，用于房屋的一些基本測試也非常有用，所以這在一定條件下保證了施工的質(zhì)量問題，減少了不必要的施工環(huán)節(jié)，提高了施工效率。對于人力物力的節(jié)約，縮短工期、減少風(fēng)險(xiǎn)也有很大的幫助和作用。

6.2 實(shí)現(xiàn)信息進(jìn)行多元化的管理

BIM 屬于將信息資源進(jìn)行共享，加入數(shù)據(jù)存入，那么BIM 將自動(dòng)分析整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，提供最現(xiàn)實(shí)可靠的方式來進(jìn)行接車。建筑師可以根據(jù)BIM 提供的信息積極對項(xiàng)目的建設(shè)局進(jìn)行評估工作，及時(shí)插入、提取、更新、修改數(shù)據(jù)，從而提高整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。BIM 的信息管理實(shí)現(xiàn)了整體與部分之間的高度集合，整合了人員提供的分散信息，并且以圖像的形式呈現(xiàn)了綜合數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)字和圖像的轉(zhuǎn)換提高了可見度，可以看到，BIM 信息管理不僅僅限于簡單的存儲，更重要的是可以進(jìn)行分析，讓整個(gè)施工過程的工作效率大大提升，降低整體施工風(fēng)險(xiǎn)。

6.3 符合國際綠色生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

隨著一系列國家環(huán)保政策的實(shí)施，各行各業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行國家的政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為建設(shè)環(huán)保型社會做出貢獻(xiàn)與幫助，建筑行業(yè)也是如此。建筑行業(yè)似乎并沒有對社會造成危害與影響，但是實(shí)際上，粉塵與肥料的建設(shè)對環(huán)境造成危害，綠色建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢和唯一途徑。BIM作為新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑空間信息對建筑材料和設(shè)備等相關(guān)數(shù)據(jù)集成和綜合管理。

6.4 BIM預(yù)算軟件的應(yīng)用條件

預(yù)算工作在建筑工程當(dāng)中非常重要，但是由于每個(gè)預(yù)算人員對于數(shù)據(jù)的處理以及材料的收集歸納方法不同，將會造成算預(yù)算的數(shù)據(jù)并不統(tǒng)一，甚至發(fā)生數(shù)據(jù)相差很多的問題，如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤，那么在后續(xù)的招投標(biāo)、施工的時(shí)候也會產(chǎn)生重大的影響。軟件是作為每個(gè)預(yù)算員必備的工作技能，但是有些預(yù)算員在使用方面還存在一定的錯(cuò)誤，這就會導(dǎo)致預(yù)算出的數(shù)據(jù)存在偏差。所以在針對預(yù)算員技能培訓(xùn)的這一塊，公司和學(xué)校都需要花費(fèi)時(shí)間來培養(yǎng)造價(jià)、預(yù)算人員的工作能力。

總體來說，BIM 預(yù)算軟件對工程項(xiàng)目來說具有兩大優(yōu)勢，首先就是本文談?wù)摰念A(yù)算工作可以應(yīng)用，進(jìn)而幫助預(yù)算員對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，減少由于手工計(jì)算造成誤差等情況的出現(xiàn)，提升預(yù)算計(jì)算效率。其次，對于項(xiàng)目整體規(guī)劃方面也有很大的幫助，比如說縮短工期、提高質(zhì)量、降低造價(jià)等等。

7 BIM預(yù)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理有效的改進(jìn)策略

7.1 預(yù)算方法改進(jìn)設(shè)計(jì)方法

在建筑工程預(yù)算這一方面，BIM 技術(shù)的選擇主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，首先是軟件的選擇上會呈現(xiàn)出稍許不同，而軟件之間的合作也屬于必不可少。針對于這一兩點(diǎn)問題，BIM 項(xiàng)目可以進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，同時(shí)也需要其他基礎(chǔ)軟件來開展支持，軟件與軟件之間的工作協(xié)調(diào)、合作能力也需要細(xì)分。當(dāng)選擇基礎(chǔ)功能的時(shí)候，軟件的兼容性屬于最重要的因素。兼容性較好的軟件可以有效的幫助BIM項(xiàng)目更好的執(zhí)行工作，兼容性不好的軟件限制條件非常多，這就需要更多的時(shí)間來完成。

7.2 預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)

一個(gè)軟件想要得到更好的客戶就不能夠僅僅將重點(diǎn)放在固定的用戶上面，對于一切潛在的非BIM 用戶也應(yīng)該給予一些幫助，CAD 在此方面需要做得更好。CAD 的標(biāo)準(zhǔn)，BIM 也可以進(jìn)行相關(guān)方面的借鑒和幫助，這樣可以更好的促進(jìn)BIM 各個(gè)技術(shù)的設(shè)定。在很多工作當(dāng)中也有預(yù)算的環(huán)節(jié)，所以在相關(guān)運(yùn)用上，標(biāo)準(zhǔn)也需要適當(dāng)放寬，或者交給預(yù)算相關(guān)工作人員自己完成設(shè)定。

7.3 預(yù)算數(shù)據(jù)信息安全改進(jìn)

數(shù)據(jù)信息的安全問題也是需要值得注意的問題。數(shù)據(jù)信息包括了一個(gè)公司的機(jī)密和勞動(dòng)成果，特別是預(yù)算的工作更加重要，在對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行安全防護(hù)的時(shí)候，一般都會設(shè)置訪問權(quán)限和密碼等工作，也就是為了防止信息外泄，避免給整個(gè)工程造成影響。在近些年來，人們也開始重視自己在隱私方面的權(quán)益，相關(guān)技術(shù)也需要具有更大的近展，所以公司在對一些文檔進(jìn)行管理的過程中，需要選擇安全、可靠的平臺，避免意外的發(fā)生，對公司造成影響。

7.4 協(xié)同設(shè)計(jì)改進(jìn)

協(xié)調(diào)問題始終是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的核心問題，需要多個(gè)部門參與其中，及時(shí)開展溝通與相互理解等，從多個(gè)方面來關(guān)注同一個(gè)問題，不斷的改進(jìn)方法，使用不同的技術(shù)。BIM 技術(shù)可以從這方面下手，幫助整個(gè)建筑工程協(xié)調(diào)工作順利開展，方便工作人員。

8 結(jié)束語

總而言之，本文主要通過對國內(nèi)外現(xiàn)行建筑工程預(yù)算軟件現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，針對BIM 技術(shù)，提供我國下一代建筑工程預(yù)算軟件框架。 在此框架內(nèi)，充分利用先進(jìn)的信息技術(shù)，滿足工程造價(jià)人員對下一代建設(shè)工程預(yù)算軟件的關(guān)鍵功能需求。 該框架的出現(xiàn)為該軟件的開發(fā)帶來了識別依據(jù)。目前正在開發(fā)基于該框架的軟件，使用C++語言實(shí)現(xiàn)功能，IFC作為數(shù)據(jù)交換接口，Open Inventor作為3D圖形開發(fā)技術(shù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。 進(jìn)一步研究的結(jié)果將在原型系統(tǒng)開發(fā)完成后公布。