BIM技術(shù)在工程量統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】建筑信息模型；工程量；施工 

　　工程建設(shè)中需要測(cè)量工程量的項(xiàng)目很多，從勘察設(shè)計(jì)到施工期間由于地質(zhì)、施工、設(shè)計(jì)變更等原因，施工區(qū)內(nèi)的地形地貌變化很頻繁。因此，不僅在勘察設(shè)計(jì)階段要測(cè)量工程量，在施工前、施工過(guò)程中、竣工等階段為控制工程進(jìn)度、預(yù)算分項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、最后結(jié)算等都需要多次測(cè)量工程量。傳統(tǒng)工程量統(tǒng)計(jì)，安裝預(yù)算人員需從圖紙中逐一計(jì)數(shù)來(lái)統(tǒng)計(jì)設(shè)備、部件、管道配件等，然后分類統(tǒng)計(jì)于表格中；目前新型軟件通過(guò)智能識(shí)別，可對(duì)安裝各專業(yè)設(shè)備構(gòu)件一鍵轉(zhuǎn)化，計(jì)算后分型號(hào)、分樓層、分系統(tǒng)形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。利用新型軟件還可使施工單位提前預(yù)覽各專業(yè)管線空間布局，檢查設(shè)計(jì)合理性，避免返工，從而降低成本。 

　　本文主要以大連北方長(zhǎng)龍熱力工程有限公司1#熱源廠綜合樓建設(shè)項(xiàng)目為研究對(duì)象，介紹了室內(nèi)給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)工程量統(tǒng)計(jì)的過(guò)程。該建筑地上五層，無(wú)地下室，建筑高度為18.6m，總建筑面積約8200m2。 

　　1 工程量概述 

　　建設(shè)項(xiàng)目的核心任務(wù)是工程量經(jīng)濟(jì)管理和工程造價(jià)控制，而此核心任務(wù)的首要工作在于準(zhǔn)確、快速的統(tǒng)計(jì)工程量。工程量統(tǒng)計(jì)是編制工程預(yù)算的基礎(chǔ)工作，具有工作量大、費(fèi)時(shí)、繁瑣、要求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)忍攸c(diǎn)，約占全部工程預(yù)算編制工作量的50～70%，且其精確度和快慢程度將直接影響工程預(yù)算的質(zhì)量與速度。工程量統(tǒng)計(jì)方法的改進(jìn)不僅有利于加快概預(yù)算速度、減輕概預(yù)算人員的工作量、提高概預(yù)算質(zhì)量，而且對(duì)于增強(qiáng)審核及審定透明度都具有非常重要的意義[1]。 

　　2 工程量統(tǒng)計(jì)軟件的優(yōu)選 

　　2.1 工程量統(tǒng)計(jì)軟件及其應(yīng)用 

　　魯班安裝 

　　魯班算量（安裝版）是國(guó)內(nèi)基于 AutoCAD 圖形平臺(tái)開(kāi)發(fā)的工程量自動(dòng)計(jì)算軟件，它利用 AutoCAD 強(qiáng)大的圖形功能，充分考慮了我國(guó)工程造價(jià)模式的特點(diǎn)及未來(lái)造價(jià)模式的發(fā)展趨勢(shì)，廣泛適用于建設(shè)方、承包方、審價(jià)方工程造價(jià)人員工程量的計(jì)算[2]。 

　　廣聯(lián)達(dá)安裝算量軟件GQI2013 

　　廣聯(lián)達(dá)安裝算量是針對(duì)民用建筑工程中安裝專業(yè)所研發(fā)的一款工程量計(jì)算軟件，旨在為安裝造價(jià)員打造“0”門檻算量產(chǎn)品。有無(wú)CAD均能快速算量，設(shè)備一鍵統(tǒng)計(jì)，管線自動(dòng)識(shí)別，解決工程造價(jià)人員在招投標(biāo)、過(guò)程提量、結(jié)算對(duì)量等過(guò)程中手工統(tǒng)計(jì)繁雜、審核難度大、工作效率低等問(wèn)題。西安林河春天住宅小區(qū)就是廣聯(lián)達(dá)安裝算量軟件在工程量統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域中的杰出作品。 

　　博奧安裝CAD三維算量2012 

　　博奧安裝CAD三維算量軟件具有以下功能， 

　�、� 工程量可按區(qū)域計(jì)算、核查； 

　�、� 自動(dòng)識(shí)別噴淋管、管徑、噴淋頭，瞬間完成噴淋系統(tǒng)的計(jì)算，自動(dòng)生成立管連接噴淋頭、設(shè)備； 

　�、� 自動(dòng)識(shí)別電氣回路、導(dǎo)線數(shù)目；按回路計(jì)算工程量，生成回路匯總表； 

　�、� 計(jì)算后，每個(gè)回路都可反查、編輯； 

　�、� 自動(dòng)生成管道彎頭、三通、四通； 

　　⑥ 支持批量修改噴淋頭等管件或設(shè)備標(biāo)高，立管標(biāo)高自動(dòng)變化； 

　�、� 快速導(dǎo)入數(shù)碼相機(jī)工程圖片； 

　�、� 支持零星工程輸入，計(jì)算時(shí)自動(dòng)合并到報(bào)表； 

　�、� 導(dǎo)入博奧清單安裝計(jì)價(jià)軟件。 

　　2.2 工程量統(tǒng)計(jì)軟件的優(yōu)選 

　　本文嘗試采用BIM軟件構(gòu)建建設(shè)項(xiàng)目的建筑信息模型，運(yùn)用軟件對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)。 

　　通過(guò)軟件自動(dòng)算量是目前算量方法中最具發(fā)展?jié)摿Φ姆椒�，該方法以�?jì)算規(guī)則為依據(jù)，通過(guò)畫圖確定構(gòu)件實(shí)體的位置，并輸入與算量有關(guān)的構(gòu)件屬性，軟件通過(guò)默認(rèn)的計(jì)算規(guī)則，自動(dòng)計(jì)算得到構(gòu)件實(shí)體的工程量，自動(dòng)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，得到工程量清單。并且更重要的是該方法的計(jì)算思路完全符合用戶操作習(xí)慣，軟件應(yīng)用門檻低，容易上手，是對(duì)手工算量較大的改進(jìn)。該算量方法簡(jiǎn)化了算量輸入，可以大幅度提高算量效率。通過(guò)在本文中對(duì)各個(gè)算量軟件的對(duì)比分析，最終選擇魯班安裝軟件對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)。魯班安裝軟件在工程量統(tǒng)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)在于： 

　　（1）廣聯(lián)達(dá)安裝算量軟件較魯班安裝在數(shù)據(jù)處理上，特別是扣減部分上不夠精確直觀；在構(gòu)建功能上，兩者做得均很細(xì)，比較起來(lái)魯班安裝構(gòu)件做得更細(xì)，更靈活，而且有自定義功能，其擴(kuò)展性適應(yīng)性均強(qiáng)于廣聯(lián)達(dá)，而廣聯(lián)達(dá)相對(duì)死板可供用戶選擇范圍較�。辉谟�(jì)算規(guī)則上，魯班安裝與各地定額無(wú)關(guān)，可自主修改，靈活性高，廣聯(lián)達(dá)須與各地定額掛鉤，較死板，但可以方便地調(diào)用定額及相關(guān)人材機(jī)數(shù)據(jù)；廣聯(lián)達(dá)在圖形顯示上也不如魯班安裝精確真實(shí)。 

　�。�2）博奧安裝CAD三維算量軟件在鋼筋算量上參數(shù)設(shè)置不全，給算量結(jié)果再來(lái)不便。 

　　（3）魯班安裝采用了與施工圖相同的高精度計(jì)算模型；既可以分門別類地輸出與施工圖相同的工程量標(biāo)注圖，用于工程量核對(duì)，或用于指導(dǎo)生產(chǎn)和繪制竣工圖，也可以輸出工程量匯總表、明細(xì)表、計(jì)算公式表、建筑面積表等；另外操作流程、構(gòu)件工程量等信息即時(shí)顯示，具有三維編輯功能可快速的完成建立算量模型，可充分滿足工程造價(jià)預(yù)算以及工程統(tǒng)計(jì)的任務(wù)。 

　　3 魯班軟件在綜合樓項(xiàng)目工程量統(tǒng)計(jì)上的應(yīng)用 

　　對(duì)管材用量和附件用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)是建立BIM[3]（建筑信息模型）的一個(gè)重要目的，也是魯班安裝軟件較其他軟件的一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。本文以大連北方長(zhǎng)龍熱力工程有限公司1#熱源廠綜合樓建設(shè)項(xiàng)目施工為例進(jìn)行管材用量統(tǒng)計(jì)的示范。 

　　以該多層綜合樓建筑給排水系統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)圖紙為藍(lán)本基礎(chǔ)，運(yùn)用建筑信息模型技術(shù)構(gòu)建其三維信息模型[4]，并將該模型應(yīng)用于該建筑的建筑給排水系統(tǒng)的模擬施工中。該多層綜合樓排水管道工程模擬施工的主要內(nèi)容包括： 　�。�1）給排水管道及附件的安裝； 

　�。�2）標(biāo)準(zhǔn)房間的創(chuàng)建； 

　�。�3）轉(zhuǎn)化給排水設(shè)備； 

　�。�4）管道配件及套管的生成； 

　�。�5）轉(zhuǎn)化（布置）閥門及生成支架； 

　�。�6）整個(gè)工程的工程量統(tǒng)計(jì)與匯總。 

　　該多層綜合樓的建筑給排水系統(tǒng)中，不僅包括各種用途、種類的給排水管道，還包括各種衛(wèi)生器具、管件及其支架、閥件等附件，這些管道和附件在各自的位置上發(fā)揮著作用，并組成了完整的給排水管道系統(tǒng)。繪制給排水管道系統(tǒng)的魯班安裝軟件的常用工具如圖1所示，熟悉這些繪圖工具，可以有效地提高繪圖的效率。 

　　3.1模型的創(chuàng)建 

　�。�1）圖紙調(diào)入和帶基點(diǎn)復(fù)制 

　　利用魯班安裝軟件為建筑給排水系統(tǒng)工程量計(jì)算創(chuàng)建建筑信息模型[5]的初始文件，并對(duì)這個(gè)初始文件進(jìn)行建筑給排水系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)置，包括對(duì)管道屬性、衛(wèi)生器具種類等信息進(jìn)行設(shè)置，從而準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出項(xiàng)目工程量。本文以建筑給排水系統(tǒng)的給排水系統(tǒng)設(shè)置為例進(jìn)行說(shuō)明。 

　　利用魯班安裝界面菜單欄中“CAD轉(zhuǎn)化”中的CAD文件調(diào)入進(jìn)行圖紙導(dǎo)入，將二維圖紙成功調(diào)入后，使用多層復(fù)制CAD命令“ ”將各樓層圖紙一次性分別導(dǎo)入各樓層中。最后刪除位于0層的圖紙，，此處0層是一個(gè)平面的概念而不是一個(gè)層，是位于最底層的“基礎(chǔ)層”，刪除的目的是為了防止0層圖紙影響建模速度以及在轉(zhuǎn)化構(gòu)件時(shí)會(huì)重復(fù)計(jì)算量。 

　�。�2）給排水管道及附件的安裝 

　　魯班安裝軟件界面中對(duì)管道的設(shè)置有任意布管道、貫通立管及垂直立管。 

　　給排水管道在魯班安裝中鋪設(shè)完成后，點(diǎn)擊區(qū)域三維“ ”，框選衛(wèi)生間管道布置范圍，即得衛(wèi)生間大樣圖中管道轉(zhuǎn)化完成后的三維效果圖，如圖2所示， 

　�。�3）標(biāo)準(zhǔn)房間的布置 

　　標(biāo)準(zhǔn)房間的創(chuàng)建及布置是基于建筑專業(yè)界面上的，因此首先將專業(yè)選擇為建筑，由于二層給排水平面圖上有衛(wèi)生間大樣圖，故在二層平面圖上執(zhí)行此操作。 

　　首先將大樣圖按照平面圖上的尺寸縮放，縮放完成后點(diǎn)擊左側(cè)工具欄中的“標(biāo)準(zhǔn)房間的創(chuàng)建”，提取圖形來(lái)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)房間，標(biāo)準(zhǔn)房間創(chuàng)建完成后，可以以塊的模版保存，以后隨時(shí)可以用其布置標(biāo)準(zhǔn)房間。 

　�。�4）轉(zhuǎn)化給排水設(shè)備 

　　在該建筑實(shí)例的排水管道工程中，有蹲式大便器、坐式大便器、壁式小便器、洗臉盆、洗滌盆等多種衛(wèi)生器具。它們的區(qū)別主要是安裝高度的差異，前兩者在地坪平面上安裝，后三者在距離地面一定高度的墻壁上安裝。這里就以東側(cè)衛(wèi)生間蹲式大便器的安裝為例進(jìn)行設(shè)備構(gòu)建的說(shuō)明。 

　　點(diǎn)擊軟件右側(cè)轉(zhuǎn)化設(shè)備“ ”按鈕，選擇需要轉(zhuǎn)化設(shè)備的二維圖形并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，從系統(tǒng)自帶的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件族中選擇符合設(shè)計(jì)要求的三維衛(wèi)生器具，族中的每個(gè)大便器都具有參數(shù)化的特點(diǎn)，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行尺寸參數(shù)和位置參數(shù)的修改時(shí)，其他同類型的大便器的設(shè)計(jì)內(nèi)容也將隨之改變；最后將參數(shù)設(shè)置完成的大便器按照之前導(dǎo)入的平面圖進(jìn)行安裝。 

　�。�5）管道配件及套管的生成 

　　魯班安裝的工具欄中管道配件生成方式有以下三種：工程生成、樓層生成和選擇生成。工程生成是一次性全部生成整個(gè)工程的設(shè)備配件，樓層生成只是生成本層的管道配件，要想生成指定的幾根管道的管道配件，就要點(diǎn)擊“選擇生成”。建設(shè)工程完成之后，點(diǎn)擊“工程生成”統(tǒng)計(jì)變徑彎頭的數(shù)量，所有的管道配件都會(huì)在點(diǎn)擊“工程生成”后生成，在三維圖中，凡是有變徑彎頭的位置處理的和實(shí)際情形一樣的均會(huì)自動(dòng)生成管道配件。 

　�。�6）轉(zhuǎn)化（布置）閥門及生成支架 

　　魯班安裝中還可對(duì)閥門及支架進(jìn)行布置，首先注意界面是否切換為給排水，此項(xiàng)不只需在給排水界面操作，閥門可以選擇布置也可以選擇轉(zhuǎn)化，但兩者都必須在所有管道都已布置完成的前提下進(jìn)行。選擇設(shè)備轉(zhuǎn)化的話與轉(zhuǎn)化給排水設(shè)備過(guò)程相同，如圖3所示，若選擇布置閥門，則應(yīng)選擇左側(cè)工具欄附件―閥門法蘭―閘閥，再在圖紙上選擇需要布置附件的管道即可。支架的生成步驟為在給排水界面選擇零星構(gòu)件―生成支架，進(jìn)戶管閥門及系統(tǒng)支架布置的三維視圖如圖4所示。 

　　在上述一系列構(gòu)造準(zhǔn)備完成后，點(diǎn)擊視圖―三維顯示―整體，即得衛(wèi)生間給水系統(tǒng)布置三維視圖，如圖5所示。 

　　3.2 給排水系統(tǒng)工程量統(tǒng)計(jì) 

　　安裝算量軟件是按照一定的邏輯連續(xù)計(jì)算管道長(zhǎng)度而不是一段一段的計(jì)算。 

　　建設(shè)項(xiàng)目工程量統(tǒng)計(jì)時(shí)，首先判斷項(xiàng)目中各個(gè)管道的名稱、類型（包括主立管、水平管（分 ）兩大類）及系統(tǒng)編號(hào)是否相同。若這三個(gè)條件均相同則考慮連續(xù)計(jì)算工程量，若不相同則應(yīng)該分別計(jì)算。 

　�。�1） 構(gòu)件類型判斷完成之后軟件會(huì)判斷構(gòu)件是否相連，對(duì)于相連的管道，軟件一并計(jì)算并附帶相應(yīng)的計(jì)算公式；對(duì)于不相連的管道其計(jì)算結(jié)果為單獨(dú)的一條數(shù)據(jù)；計(jì)算過(guò)程中，相連的短立管與水平管亦認(rèn)為是相連的構(gòu)件。 

　　（2）軟件按照先左后右，先下后上的次序計(jì)算圖形上所有的構(gòu)件。軟件自動(dòng)生成工程量情況如圖6（a-b）所示， 

　　4 結(jié)論與建議 

　　4.1 結(jié)論 

　　本文用建立建筑信息模型的方法以大連北方長(zhǎng)龍熱力工程有限公司1#熱源廠綜合樓建設(shè)項(xiàng)目施工為例進(jìn)行三維建模和管材用量統(tǒng)計(jì)[6]的示范。不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)二維平面圖紙的檢查，而且構(gòu)建該建筑信息模型的BIM軟件還具備管材和附件用量統(tǒng)計(jì)的功能。因此BIM軟件構(gòu)建建筑給排水系統(tǒng)的建筑信息模型，不僅實(shí)現(xiàn)了管道工程的三維設(shè)計(jì)，而且為耗材統(tǒng)計(jì)開(kāi)辟了新道路。借助于這個(gè)模型，各合作方可以輕松的交流[7]；施工單位可以提前得知各專業(yè)管線的空間敷設(shè)[8]情況，檢查設(shè)計(jì)的合理性，避免施工返工，從而降低成本，讓工作變的更有價(jià)值[9]。建筑信息模型必將在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)而成為常規(guī)設(shè)計(jì)手段。 

　　4.2 建議 

　　鑒于BIM技術(shù)目前尚處于發(fā)展的初級(jí)階段，在許多方面仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。本文針對(duì)BIM的現(xiàn)狀結(jié)合本文的研究?jī)?nèi)容提出了幾點(diǎn)建議： 　　（1）國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)盡快修訂、完善軟件中用到的相關(guān)規(guī)范，制定適合中國(guó)國(guó)情的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，為BIM在我國(guó)的發(fā)展建立完善的行業(yè)體制、規(guī)范。 

　�。�2）雖然BIM軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中具有二維軟件所不具有的優(yōu)勢(shì)，但是尚不能完全滿足當(dāng)下設(shè)計(jì)人員對(duì)于設(shè)計(jì)工作的要求。軟件開(kāi)發(fā)方應(yīng)在后續(xù)的軟件開(kāi)發(fā)、升級(jí)過(guò)程中根據(jù)設(shè)計(jì)人員的問(wèn)題反饋，推出更適合國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的應(yīng)用版本，為BIM技術(shù)的普及做好技術(shù)支持。 

　　參 考 文 獻(xiàn) 

　　[1] 王在生， 連玲玲. 工程計(jì)價(jià)與算量的改革設(shè)想.北京：中國(guó)建設(shè)信息，2010（14）：62-67. 

　　[2] 蔡玉蘭. 建筑施工企業(yè)如何應(yīng)對(duì)工程量清單計(jì)價(jià). 中國(guó)學(xué)術(shù)期刊電子出版社，1994～2012： 271-273. 

　　[3] 李恒， 郭紅領(lǐng)， 黃霆， 等. BIM在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用模式研究[J]. 工程管理學(xué)報(bào)，2010，24（ 5） ： 525-529. 

　　[4] 傅筱. 建筑信息模型帶來(lái)的設(shè)計(jì)思維和方法的轉(zhuǎn)型[J]. 建筑學(xué)報(bào)， 2009（1）：77-80. 

　　[5] Autodesk，Inc.Autodesk Revit MEP Comprehensive Design Applications of Pipeline [M].Beijing：Publishing House of Electronics Industry，2011. 

　　[6] 何關(guān)培，BIM和BIM相關(guān)軟件，土木建筑工程信息技術(shù)，2010，2（4）：110-117. 

　　[7] EASTMAN C et al.BIM Handbook： A Guide to Building Information Modeling for Owners，Managers，Designers，Engineers and Contractors[M].NY：John Wiley and Sons，2008：93-460. 

　　[8] Thomas Driemeyer， Rolf Hearken. RENDERING WITH MENTAL RAY [M]. Springer Wien New York： Mental Ray handbooks Vol.1， 2000. 

　　[9] 張建平， 梁雄，劉強(qiáng)等.jiyuBIM技術(shù)的工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2012，4（4）：1-6.