CAD在房建工程算量中的應用

文/劉霞、韓石修 中交一航局第四工程有限公司 天津 300456

房建工程算量內容主要包括：土方開挖、混凝土、砌體體積等的計算，地磚、吊頂、室外硬化等的面積計算，門窗、燈具等數量統計，給排水、消防等管網的計算等。傳統手工算量耗時長、易出錯，且后期追溯困難，采用CAD算量簡便、快捷、算量過程清晰。本文以陜西榆林榆佳高速房建工程為例，對CAD算量方法的運用和優化進行總結。

1、數量統計

在算量中，數量統計是非常普遍的，包括燈具、滅火器、門窗等的數量統計。當數量較大時軟件算量的優勢就顯現出來了。

1.1 需計算項目以塊創建時

計算步驟：

（1）選中一個或多個需要計算的對象；

（2）右鍵→選擇類似對象（T）；

（3）采用M（MOVE）命令，將所有選中對象移動到距離原圖較遠的位置，防止對象因重疊造成無法全選要計算的對象。移動后檢查原圖紙位置，看所需計算對象是否已經全部被移走，否則應對剩余的對象重復前三步，且應注意不能把幾次移動的對象重疊；

（4）選中復制出來的所有對象，并采用OV（OVERKILL）命令，刪除所有重疊的對象。使用此命令時，公差設置為0.1mm并取消選擇所有選項。此步驟不能省略，因為設計院出圖時，是批量產生的燈具等，極易造成塊的完全重合；

（5）再次選中所有要計算的對象，采用LI（LIST）命令統計對象的個數。此步驟也可以：選中所有要計算的對象→PR(PROPERTIES)命令/右鍵選擇特性→在屬性框的左上角顯示總個數。

1.2 需計算項目未塊創建時

計算步驟：

（1）選中所有圖層并放在同一鎖定的圖層上，此時圖像灰色顯示；

（2）在新圖層中用C（CIRCLE）命令用鮮艷的顏色創建一個與要計算對象大小接近的圓，采用CO（COPY）命令，標出所有需要計算的對象，對于有規律排布的對象，標記時適當采用多對象復制CO（COPY）、對稱MI（MIRROR）等命令，可以提高速度。

（3）標記完成所有的對象后，采用1.1中的步驟進行數據的統計，如圖1所示。

圖1 服務大廳雙管熒光燈統計示意

1.3 需計算圖紙僅有PDF或掃描版時

計算步驟：

（1）首先將圖紙導成“.JPG”格式；

（2）打開CAD軟件，在初始界面狀態下保存成需要的文件名，例如：辦公樓燈具統計.dwg等；

（3）工具欄插入→光柵圖像參照→選擇已有的“＊.jpg”圖紙;

（4）重復1.2中的步驟進行數量的統計。

2、長度計算

長度類計算一般較為簡單，主要包括各類給排水管道等。但當計算數據很復雜時，一般的計算方法很難留下可以查證的步驟，造成二次核對困難，有時甚至需要重新計算。這里總結了一種既可以記錄計算的位置和過程，又可以生成EXCEL表格的方法。

室外與室內的計算區分點在建筑輪廓外放1.5m，計算前需先在圖紙上標記出分界線。

2.1 有原比例CAD圖紙時的總長度計算

計算步驟：

（1）采用1.1中的步驟1-3篩選出所需計算的管網，此處需一次性篩選出所有需要計算的管網和管徑信息，以保證數據相對位置的準確性。需要注意的是圖紙使用前應DI（DIST）測量縱向和橫向的任意兩段線段，進行復核以防圖紙比例錯誤造成計算無效；

（2）按照管徑種類的數目，復制相應份數的篩選出來的管網圖并將其放于一個鎖定的圖層上；

（3）在非鎖定圖層上，用鮮艷顏色在相應的管徑圖上，采用對齊標注命令（DAL（DIMALIGNED）或工具欄標注→對齊），將相應的所有管路進行標注，如圖2為給水DN32的標注；

圖2 標注示意

（4）檢查是否所有線段均已進行了標注，對于十分復雜的管線，可以將所有標注復制到同一個系統圖中，進行查看。

（5）采用CO（COPY）命令，將所有做好的標注復制到較近的位置；

（6）采用X（EXPLODE）炸開命令，將復制出來的所有標注進行兩次炸開操作；

（7）工具→數據提取（X）→下一步→輸入任意的名稱并選擇位置創建過程文件→在“數據源”中選擇“在當前圖形中選擇對象（O）” ，并框選需要計算的炸開后的對齊標注→下一步→在對象中選擇“文字”→下一步→在“類別過濾器”中選擇“文本”，隨后在“特性”中選擇“值”→下一步→取消選擇“合并相同的行（I）” →下一步→選擇“將數據輸出到外部文件”，并選擇想要保存的位置；

（8）打開步驟7創建的EXCEL文件，選中所有數據，并選擇“轉換為數字”，此時數據已可以進行求和計算。

2.2 需計算圖紙僅有PDF或掃描版時

（1）采用1.3中步驟1-3導入圖紙；

（2）在圖紙中找到一個已知的最大實際長度為a，在圖中采用DI（DIST）命令測量導入的圖片中該線段的長度是b，即導入的圖紙需要放大a/b倍，采用SC（SCALE）命令，選擇插入的圖形→選擇任意基點→輸入a/b→回車，即可完成縮放操作；

例如青云綜合辦公樓外輪廓長邊為72580mm，導入的圖紙上DI（DIST）量得該位置長度為72.58，則圖紙應放大SC（SCALE）72580/72.58倍。

（3）圖紙調整好后，采用2.1中的步驟進行數據的計算。

3、面積類計算

面積類計算主要包括：地坪、地磚、吊頂等的計算。面積計算一般采用填充的方法進行計算，但當圖形包括線段以及各種組合弧形時，填充就難以勝任了，這里總結了兩種面積計算方法。

3.1 室外硬化面積的計算

計算步驟：

（1）處理圖紙，檢查縱橫向的比例是否為1：1比例的圖紙，否則需進行縮放；

（2）將圖紙放到鎖定的圖層；

（3）在新圖層中，采用PL（PLINE）命令分別描出場區外輪廓、建筑周圍的外輪廓、綠化外輪廓等。在描畫輪廓線時，根據提示進行線L和圓弧A的調整以適應外輪廓形狀，過程需一次性完成且閉合時根據提示采用命令符進行閉合，閉合后再對需要微調的圓弧等位置進行調整；

（4）采用AA（AREA）命令進行面域面積的計算，通過面積的加減計算需要的范圍。

3.2 窗四周外沿或內沿面積計算

當計算外墻保溫或者抹灰時，較繁瑣的計算就是窗沿面積的計算。這里總結了一種迅速統計所有外窗周長總和的辦法，具體窗沿寬度可以根據各個現場實際進行計算。

計算步驟：

（1）采用3.1中的步驟（1）-（2），進行圖紙的處理；

（2）采用鮮艷顏色在新圖層上采用REC（RECTANG）或工繪圖矩形命令框選出所有的外窗，若有異形窗則需采用PL（PLINE）命令進行框選；

（3）采用2.1步驟（5）-（9）進行計算，區別之處是：在數據提取第4頁，選擇特性時，在“類別過濾器”中選擇“幾何圖形”，然后在特性中選擇“長度”。其他步驟完全相同。

4、體積類計算

CAD制圖對體積計算是非常強大的，在算量中用到了簡單的能導成面積乘以高度的體積計算、含放坡的土方量計算以及復雜基礎梁的體積計算。

4.1 能導成面積乘以高度的體積計算

此類計算一般包括墊層、混凝土樓板、砌體的體積計算等，一般選擇計算出水平面的面積然后乘以相應的高度即可。面積計算采用填充、前文3.1中的步驟或者采用前文2.1中的步驟在數據提取時篩選面積信息。

算量中需要注意的是：（1）墊層一般需要比基礎外放100mm，此處采用O（OFFSET）偏移命令進行相應的偏移；（2）混凝土樓板面積計算時，因為計算梁時已經計算了部分平板范圍，在框選面積時應沿著梁的內側進行框選；（3）砌體體積計算時，需扣除所有柱子范圍。

4.2 含放坡的土方量計算

以青云匝道收費站交警綜合樓基坑開為例進行計算方法的說明，實際施工中含放坡的基坑體積對于分包結量、機械效率統計等都是有意義的。

計算步驟：

（1）切換工作空間到“三維建模”；

（2）采用PL（PLINE）命令框選出基坑底部開挖范圍，并移動到空白區域，確定放坡坡度1：a，開挖深度h；

（3）采用O（OFFSET）偏移命令，將開挖線向外偏移h/a ，偏移出來的外框是開挖邊界；

（4）選中開挖邊界，采用M（MOVE）移動命令，基點輸入“0,0,0,” →回車→“0,0，h”，視圖轉到“西南等軸測”；

（5）采用LOFT命令→回車→依次選擇兩個圖形→回車，此時完成了立體圖的創建，將“視覺樣式”改為“概念”即可看出立體效果如圖3；

圖3 基坑開挖立體圖

（6）采用MASS（MASSPROP）命令，選中實體即可得到該基坑開挖量。

4.3 復雜基礎梁的體積計算

復雜的基礎梁較難計算的地方在于梁與梁交接部位混凝土方量的扣除，尤其是大體積混凝土是該方量達到了不可忽略的工程量。這里以佳縣西服務區機修間為例通過創建基礎梁模型計算其混凝土方量。

計算步驟：

（1）分析所有基礎梁的種類共4種，繪制毫米為單位的截面圖，最后采用PL（PLINE）多段線命令畫出其輪廓；

（2）切換工作空間到“三維建模”，采用REG（REGION）命令為四種多段線創建面域；

（3）該基礎圖橫向有5道基礎梁，按照梁的間距復制出一排相應位置的截面圖；

（4）視圖轉到“西南等軸測”，打開F8“正交”，按照相對位置進行移動；

（5）采用EXT（EXTRUDE）拉伸命令，將相應的梁創建出來，將縱向所有梁設置成一個組；

（6）重復步驟3-5，創建縱向的5道梁；

（7）利用UCS用戶坐標系和RO（ROTATE）旋轉命令，將縱橫向梁組調整至互相垂直；

（8）找到兩個梁組交叉的基點，如梁組左上角梁頂處有交點，畫出基準線并M（MOVE）命令將兩梁組進行重疊放置；

圖4 基礎梁整體立體圖

（9）采用UNION摩爾并集運算，將兩個所有梁組合成一個整體如圖4所示，采用MASS（MASSPROP）命令，選中實體即可得到該基礎梁混凝土體積，如圖5所示，混凝土體積為 67.491m3。

圖5 基礎梁體積計算

結語：

本文中均采用的CAD基礎命令完成，基礎計算的優勢在于簡便直觀，對計算結果的追溯性強，后期出現工程量爭議時可以迅速找出支持的依據。值得注意的是算量前需對圖紙的比例進行檢查，若圖紙有問題，那計算也就無從談起了。

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