基于BIM的裝飾工程量計算實現方法研究

康笑語

(廣州市弘凱房地產開發有限公司，廣東 廣州 510030)

0 引言

在我國，目前普遍采用手工算量和圖形算量計算裝飾工程量，完成這項工作需要花費大量的時間，相關統計顯示成本管理人員有50%～70%的時間花費在算量工作上[1]。隨著BIM技術的日益成熟，建筑領域開始研究BIM技術在裝飾工程計量上的應用，在市場上也出現了一些BIM算量工具。我國的算量軟件廠商廣聯達、魯班推出了兼容BIM建模平臺的算量工具，通過將BIM模型導入自家算量軟件來做算量；另外，一些軟件公司也研發了基于Revit平臺的算量插件，比如：新點比目云5D算量、isBIM算量、晨曦算量。然而，使用這些BIM算量工具只可以計算出部分裝飾工程量，實際工作中尚須結合大量的手工計算來完成裝飾工程算量。

從已有的BIM算量研究來看，相關研究仍局限在土建算量方面。張春影等[2]研究證明在正確使用BIM建模軟件創建BIM模型的基礎上，可以直接、快速并準確地計算出工程量；裴艷等[3]對比了國內幾種BIM算量工具，證實基于BIM設計軟件的二次開發算量軟件在工程量計算中更具優勢；王茹等[4]利用二次開發技術對Revit模型構件體積扣減規則重置，提取出項目工程量，證實了基于Revit平臺工程量提取本地化的可行性。

1 裝飾工程計量的內容

建筑裝飾工程是指經過細心的裝飾設計、施工與目標管理等一系列建造活動，在建筑物表面，對其各個不同部位施以不同裝飾材料進行裝點修飾，滿足人們生活功能和視覺審美功能等需求的系統工程[5]。根據GB 50854—2013《房屋建筑與裝飾工程工程量計算規范》，裝飾工程可分為7個分部工程，見表1。

表1 裝飾工程計量項目類別

(續)

2 基于BIM的裝飾工程算量工具的優缺點分析

基于BIM的裝飾工程算量工具有兩大類，其對比見表2。

表2 兩類BIM算量工具的對比

第一類是基于Revit平臺進行二次開發的算量插件，目前市場上該類算量工具的代表產品有新點比目云5D算量、isBIM算量、晨曦算量、斯維爾三維算量for Revit等，這類算量插件的實現流程大體一致。以新點比目云5D算量為例，其先根據自定義的映射規則，通過匹配族名，將Revit模型轉換為算量模型；然后，依據插件內置的計算規則計算出工程量。這類插件最大的優勢在于其在Revit平臺上進行操作，實現了與Revit的無縫對接，避免了模型在不同軟件轉換過程中發生數據丟失和信息失真的問題。但是，也正由于其是基于Revit進行再次開發的，對計算機的硬件要求較高，模型較大時，算量速度會受到很大限制。

第二類是算量軟件，即利用Revit插件實現數據轉換，將Revit模型導入傳統算量軟件平臺進行算量，我國的傳統算量軟件廠商，如廣聯達、魯班便是采用這種方式。以廣聯達的GFC插件為例進行分析，首先，在Revit中運行GFC插件，將Revit模型轉換為廣聯達GCL軟件可以識別的數據格式；其次，在GCL軟件中完成所有的算量操作，這種方式對廣大造價人員來說省去了創建算量模型的時間，也無須再另外學習軟件操作，算量工作不是在Revit平臺上進行的，即使模型較大，算量速度也不會受到太大的影響。其最大的劣勢在于數據轉換過程中可能發生數據丟失和失真，需要人工檢查和修改模型。

將這兩類BIM算量工具用于裝飾工程計量，從算量的準確度、效率、實現程度三個方面進行分析如下：

(1)算量插件可依據相應的模型檢查規則檢查模型，極大程度減少模型質量對計量結果的影響。另外，可允許用戶自定義計算規則，三維查看計算過程，自動導出符合規范格式的工程量清單。此類插件可以基本滿足土建工程計量的需要，但在裝飾工程的計量上，這類插件無法讀取帶裝飾墻體的墻面裝飾信息，不能在模型中顯示墻面、天棚、地面這些裝飾構件的三維圖形，這部分僅僅只能出量。

(2)算量軟件為了保證模型轉換無誤，不發生數據丟失，要求建BIM模型時滿足一定的建模規則，這給建模帶來了一定約束，且實際工作中也難以完全保證模型符合要求。另外，模型轉換后尚須仔細檢查模型構件映射是否有誤。且傳統算量軟件在裝飾工程計量上尚須結合大量的手工計量。比如室外的裝飾工程量需要手工計算；需要人工篩選計量結果來得到各個房間的裝飾工程量。

3 基于BIM的裝飾工程量計算實現方法

以上兩類算量工具都是實現裝飾工程計量的方法，但是在實際應用中存在局限性。針對其不足，本文提出以下兩個方法來實現裝飾工程的算量。

3.1 基于Revit平臺進行二次開發實現裝飾工程計量

Revit模型構件的屬性信息和實例信息中本身包含計量裝飾工程量需要的部分數據；另外，查看模型的API對象可發現，其中包含計量裝飾工程量需要的數據，這些數據可通過二次開發提取。有了這些算量數據，便可實現裝飾工程算量。但是采用二次開發的方式需要解決以下幾個關鍵問題：

(1)由于工程量是通過提取模型數據來計算的，因此模型質量決定計量結果的準確性，尤其是模型中構件相交要處理恰當。Revit中本身存在一定的扣減規則，對于結構構件，相交時的優先級為墻、板、柱、梁，建筑構件與結構構件相交時不扣減，但該原則與實際不完全相符。針對這個模型的調整問題，利用Revit的剪切工具改變相交構件扣減關系的方法效率太低，可通過使用一些插件實現高效的批量調整。

(2)裝飾工程計量多處需要計算構件相交時的表面積，如何自動處理好構件相交情況是開發的一個難點。當構件相交時，需判斷工程量應并入哪個構件的工程量中，比如計算附墻柱的抹灰，柱子的抹灰工程量需要并入到墻的抹灰工程量當中。

(3)根據Revit二次開發的特點可知，模型創建的方式不同，需采用不同的方法來編程，然而在實際中過多地約束建模人員的建模操作是不實際的。因此，在進行二次開發時，即要考慮BIM模型可能是采用不同的方式創建的，盡量去減少對建模方式的約束，但這也給二次開發帶來了很大的難度。

3.2 利用Dynamo編程解決裝飾工程計量問題

Dynamo(原名：DesignScript)是Autodesk公司推出的可視化編程工具，是一種視覺程式設計平臺，是一個彈性且可延伸的設計工具。Dynamo的算法用于廣泛的應用程序(包括Revit)，從處理數據到生成幾何圖形的過程都是可視化的，能清晰表達設計師的邏輯思維[6]。Dynamo結合Python(一種面向對象的解釋型計算機程序設計語言)的靈活性、簡便性，能夠攻克各種難點，實現想要的功能，導出符合清單規范要求的統計表。目前Dynamo的應用還在探索之中，國內關于Dynamo的研究比較缺乏。

利用Dynamo可以提取出構件一部分準確的原始數據用于裝飾工程算量。比如在計算抹灰工程量時，利用Dynamo編程可以提取出構件各個表面的面積，再匯總得到工程量；對于墻上的洞口，利用Dynamo編程可以識別洞口的面積大小，并根據計量規范要求，對是否扣除洞口面積自動做出判斷。

4 結論

兩大類基于BIM的算量工具各有其優缺點，但在裝飾工程計量上仍然存在一些不足。通過分析裝飾工程計量的特點以及現有算量工具的不足，提出利用基于Revit平臺進行二次開發以及利用Dynamo進行編程的方法來實現裝飾工程的計量。其中，前者通過二次開發的方式提取裝飾工程計量所需基礎數據進行計算，關鍵問題在于保證模型的質量、減少對建模方式的約束、自動處理構件相交問題；后者是通過編寫可視化程序來提取構件數據進行工程量計量。

[1]AIA,Rick Rundell. 1-2-3 Revit: BIM and Cost Estimating, Part 1 [EB/OL]. 2006-10-07[2010-05-24].http://www.cadalyst.com/cad/building-design/1-2-3-revit-bim-and-cost-estimating-part-1-3350.

[2]張春影,高平,汪茵,等.施工圖設計階段BIM模型的工程算量問題研究[J].建筑經濟,2015,36(8):52-56.

[3]裴艷,王君峰.基于BIM技術的精細化算量實現方法研究[J].工程經濟,2016,26(4):39-44.

[4]王茹,方超,王柳舒.基于我國清單計價規范的Revit模型工程量提取[J].圖學學報,2017,38(3):447-452.

[5]王起兵,鄔宏,張鳳玲,等.建筑裝飾工程計量與計價[M].北京：機械工業出版社,2014.

[6]王松.可視化編程語言下的計算式設計插件：Dynamo初探[J].福建建筑,2015(11):105-110.PMT