基于BIM的軌道交通工程機(jī)電安裝算量應(yīng)用研究

趙馨

摘要：本文以選取的城市軌道交通工程中的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車站為對(duì)象，針對(duì)車站中的給排水及消防系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)，進(jìn)行基于BIM的軌道交通工程機(jī)電安裝算量應(yīng)用研究。借助BIM算量軟件，構(gòu)建BIM安裝算量模型，實(shí)現(xiàn)一模多算，進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)與匯總，將初步設(shè)計(jì)階段與施工圖設(shè)計(jì)階段的工程量進(jìn)行比較，得到量差與量差率，分析不同設(shè)計(jì)階段工程量的合理性。

Abstract： In this paper， three standard stations in the selected urban rail transit project are taken as objects. Based on the water supply and drainage system， fire fighting system， ventilation and air-conditioning system， and power lighting system in the station， the application of mechanical and electrical installation calculation based on BIM rail transit engineering is studied. BIM calculation software is used to build a BIM installation calculation model to achieve a large number of calculations. Statistics and summary of construction quantities are performed. The amount of engineering difference between the preliminary design stage and the construction drawing design stage is compared to obtain the quantity difference and the quantity difference rate， to analyze the rationality of the amount of work in different design stages.

關(guān)鍵詞： BIM；城市軌道交通工程；安裝算量

Key words： BIM；urban rail transit project；installation calculation

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）26-0174-03

1 算量的現(xiàn)狀分析

工程量計(jì)算方法的發(fā)展可以分為三個(gè)階段，二維圖紙+手工算量、CAD圖紙+Excel表格算量、基于BIM的三維信息模型算量。在二維圖紙+手工算量階段，算量過(guò)程較繁雜，常出現(xiàn)重復(fù)性勞動(dòng)，所有工程量都是手工計(jì)算，難以避免因計(jì)算失誤和算量人員對(duì)算量規(guī)則理解偏差導(dǎo)致的差錯(cuò)[1]。CAD圖紙+Excel表格算量在一定程度上提高了工作效率，但工作依舊繁瑣[1-2]。基于BIM模型算量，是近年在工程界廣泛使用的一種方法，算量人員在基于BIM模型的算量軟件中開(kāi)展算量工作，在軟件中設(shè)置工程的基本信息，定義構(gòu)件屬性，確定構(gòu)件位置，構(gòu)建完成需要算量的BIM模型，軟件就可以通過(guò)滿足國(guó)家規(guī)范要求的計(jì)算規(guī)則，進(jìn)行工程量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和匯總。基于BIM模型算量，能夠?qū)崿F(xiàn)工程量的精準(zhǔn)計(jì)算、快速統(tǒng)計(jì)、報(bào)表清晰且直觀，減少傳統(tǒng)算量工作量，提升結(jié)果準(zhǔn)確性。

2 建立基于BIM的算量模型

本文以選取的城市軌道交通工程中的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車站為對(duì)象，針對(duì)車站中的給排水及消防系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)，進(jìn)行基于BIM的軌道交通工程機(jī)電安裝算量應(yīng)用研究。本次研究借助廣聯(lián)達(dá)BIM安裝算量軟件，分別構(gòu)建三個(gè)車站風(fēng)、水、電系統(tǒng)的安裝算量模型。圖1為某車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的BIM算量模型。圖2為某車站給排水及消防系統(tǒng)的BIM算量模型。圖3為某車站動(dòng)力照明系統(tǒng)的BIM算量模型。

3 案例分析

3.1 BIM在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的算量應(yīng)用

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的工程量需要計(jì)算風(fēng)管的展開(kāi)面積，閥件、風(fēng)口、消聲器、靜壓箱、設(shè)備的數(shù)量等。基于BIM的算量方法，在構(gòu)建算量模型時(shí)，需要完成新建構(gòu)件、定義構(gòu)件屬性、識(shí)別、匯總計(jì)算等步驟。以風(fēng)管為例，定義風(fēng)管屬性，需要完善名稱、系統(tǒng)類型、材質(zhì)、寬度、高度、厚度、標(biāo)高、刷油類型等基本信息。圖4為某車站風(fēng)系統(tǒng)的BIM算量模型中局部風(fēng)管的工程量展示圖。將BIM算量模型的工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總與初步設(shè)計(jì)階段和施工圖階段的設(shè)計(jì)提量進(jìn)行對(duì)比，得到量差和量差率，作為判斷工程量合理性的參考依據(jù)，有利于對(duì)不同規(guī)模車站工程量指標(biāo)的宏觀控制。表1為車站風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管工程量對(duì)比表。

由表1的數(shù)據(jù)可以得出，不同厚度風(fēng)管的鍍鋅鋼板工程量，施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量偏差在5%-60%之間，偏差較大；對(duì)風(fēng)管總量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量偏差在1%-4%。

3.2 BIM在給排水及消防系統(tǒng)中的算量應(yīng)用

給排水及消防系統(tǒng)中需要計(jì)算管道長(zhǎng)度，閥門(mén)、水表、衛(wèi)生器具、泵的數(shù)量等。基于BIM的算量方法，構(gòu)建車站水系統(tǒng)算量模型。以管道為例，定義管道屬性，需要完善名稱、系統(tǒng)類型、材質(zhì)、管徑規(guī)格、標(biāo)高、連接方式、支架間距、支架類型、支架重量、吊桿長(zhǎng)度、吊桿規(guī)格重量等基本信息，其中支吊架的工程量計(jì)算參照《室內(nèi)管道支架及吊架 03S402》圖集。圖5為某車站水系統(tǒng)的BIM算量模型中局部管道的工程量展示圖。表2為車站水系統(tǒng)的管道工程量對(duì)比表。由表2的數(shù)據(jù)可以得出，不同規(guī)格管道工程量，施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量偏差在1%-50%之間，偏差較大；對(duì)管道總量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量偏差在1%-9%。

3.3 BIM在動(dòng)力照明系統(tǒng)中的算量應(yīng)用

動(dòng)力照明系統(tǒng)中需要計(jì)算電纜、配管、管內(nèi)穿線的敷設(shè)長(zhǎng)度和預(yù)留長(zhǎng)度，照明器具、電纜終端頭及中間頭、配電箱柜的數(shù)量等。圖6為某車站電氣系統(tǒng)的BIM算量模型中AL11-WL2回路局部工程量展示。表3為車站電系統(tǒng)主要材料工程量對(duì)比表。

由表3的數(shù)據(jù)可以得出，對(duì)電系統(tǒng)主材的工程量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量偏差在1%-15%。

綜上所述，借助BIM算量模型對(duì)車站的風(fēng)、水、電系統(tǒng)進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)一模多算，即通過(guò)一個(gè)構(gòu)件模型，可以算出與該構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的一系列工程量，再將初步設(shè)計(jì)階段與施工圖設(shè)計(jì)階段的工程量進(jìn)行比較，能夠有效的判斷工程量的合理性，有利于對(duì)不同規(guī)模車站工程量指標(biāo)的宏觀控制。通過(guò)上述表1、表2、表3，對(duì)主要材料工程量進(jìn)行不同設(shè)計(jì)階段的量差和量差率的分析比較，可以得出施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量誤差率在10%左右，在可接受的誤差范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

本文針對(duì)城市軌道交通工程標(biāo)準(zhǔn)車站，借助BIM算量軟件進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)和匯總，可以實(shí)現(xiàn)一模多算。通過(guò)本次研究發(fā)現(xiàn)利用基于BIM模型的算量，能夠在滿足規(guī)范要求的前提下實(shí)現(xiàn)工程量的精準(zhǔn)扣減，能夠直觀表達(dá)各構(gòu)件之間的相對(duì)關(guān)系，能夠減少手工輸入的工作量，大大提高工作效率。同時(shí)將初步設(shè)計(jì)階段與施工圖設(shè)計(jì)階段的工程量進(jìn)行比較，能夠有效的判斷工程量的合理性，得出施工圖設(shè)計(jì)階段與初步設(shè)計(jì)階段的工程量誤差率在10%左右，為對(duì)不同規(guī)模車站工程量的宏觀控制提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳超，海洋，李燁.算量軟件在建筑設(shè)備工程中的應(yīng)用及問(wèn)題探討[J].中國(guó)給水排水，2015（31）：14-18.

[2]袁榮麗，朱記偉，楊黨鋒，趙欽.基于BIM技術(shù)的建筑工程三維算量應(yīng)用研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2017（31）：106-110.