BIM算量與傳統算量量差原因分析★

莫自慶 閻夢晴

(廣西建設職業技術學院，廣西 南寧 530007)

0 引言

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)是指在建筑工程的全壽命周期內，對其物理和功能特性進行數字化表達，并依此進行設計、施工、運營的過程和結果的總稱[1]。

1 BIM技術在工程造價領域的應用現狀

BIM這個概念由美國佐治亞理工學院的Chuck Eastman博士在1975年提出[2]，到了2007年，美國建筑科學院將BIM技術定義為“是對一個建設項目物理特性及功能特性的數字表達，在項目的不同階段，利益相關群體在建筑信息模型中錄入、提取、更新和修改信息，以相互協同作業并反映各自職責內容”[3]。

在我國，BIM技術的推廣和應用主要經歷了四個階段，見表1。

表1 BIM技術在我國的推廣歷程

1.1 建筑信息模型呈現割裂狀態

在項目設計階段，BIM模型的建立，多采用Revit,Bentley等軟件；在招投標階段、施工階段和竣工決算階段，多采用廣聯達、斯維爾、魯班等傳統軟件，然而上述過程需要再次建立三維數字模型來完成項目工程造價的確定和控制，導致了工程造價人員出現大量的重復建模工作，呈現了模型割裂的狀態。

1.2 傳統算量軟件的計量結果精確度有待提高

傳統的算量軟件，需要依據二維施工圖進行三維建模，才能完成工程算量，隨著建筑業和社會的發展，現今的建筑中，涌現出了建筑立面越來越復雜、結構構件異形化的建筑工程。對于這些比較復雜的大型建筑結構，二維圖紙轉變為三維模型的這一過程，傳統算量軟件往往難以滿足精確建模的要求。

1.3 傳統算量工作效率急需提高

目前，造價人員的工作模式是讀懂工程圖紙，將設計信息錄入算量軟件，建立算量模型。這一工作繁瑣且復雜，且極易受到造價人員自身業務水平的能力導致算量結果不精確。隨著大型建設項目的日益復雜化、系統化，且受到項目開發周期緊張等影響，工程造價領域急需將造價人員從重復的建模工作中解脫出來。

1.4 基于BIM技術的工程計量正應運而生

隨著BIM技術的發展，運用BIM技術可將設計階段的BIM(土建常用Revit軟件建模)模型進行工程提量。目前，已經實現了將設計階段的Revit模型進行模型深化滿足工程算量要求后，再通過基于Revit模型的插件(新點比目云5D算量軟件，以下簡稱：5D算量)進行快速的工程提量，實現從設計階段開始的模型沿用，繼承了設計者的設計思維，真正體現出Revit模型的價值所在。

2 BIM模型與算量軟件交互性

目前，常見的BIM算量軟件的優劣性如表2所示[4]。

選取某教學樓工程為案例進行分析，運用傳統手工算量、廣聯達GCL及基于Revit的比目云5D算量的方式，對該項目的柱、梁及板進行工程量計算及分析。

2.1 傳統廣聯達GCL算量

針對該項目的施工圖紙，將.dwg格式的圖紙通過廣聯達GCL的“CAD圖紙導入”功能，實現由二維向三維轉變的交互式銜接。再運用“CAD識別”等系列功能，在廣聯達GCL軟件中，建立構件，將構件的工程信息同步錄入，建立廣聯達GCL模型，如圖1所示。

2.2 基于Revit模型的比目云5D算量

5D算量軟件是基于Revit平臺的一個插件，其操作步驟大體如下：首先，按照軟件的構件命名規則將Revit模型的結構構件進行相應的命名；其次，打開5D算量后進行工程設置(如：扣減規則設置、出量規則設置等等)；然后，進行構件映射，即明確需要算量的對象構件；最后，匯總計算出映射好的工程量，通過結果查詢可按不同出量規則分別統計出所需構件的工程量。Revit模型和流程圖如圖2，圖3所示。

3 BIM算量結果及量差

選取某教學樓的柱、梁和板構件，針對手工算量、廣聯達GCL算量和基于Revit模型的5D算量這三種方式，對它們得到工程量進行比較分析，研究工程量產生偏差的原因。

表3 工程量多算法對比表 m3

如表3所示，根據廣西地區的計量規范，手算柱、梁及板的工程量分別為98.07 m3,137.21 m3及182.96 m3，廣聯達GCL計算得出工程量分別為98.86 m3,137.65 m3及186.25 m3，三者量差為0.79 m3,0.44 m3及3.29 m3，誤差率為0.80%,0.32%及1.80%，屬正常誤差范圍。業內，廣聯達GCL早已被認定為權威性的計量軟件，手算和廣聯達GCL算量產生的誤差多來源于手算的誤差，在廣聯達GCL中，只要工程量扣減規則等設置好之后，機算出來的量是真實的工程量。以廣聯達GCL計量結果為基準，將廣聯達GCL與5D算量的量差進行對比分析， 5D算量的計量結果分別為97.60 m3,138.73 m3及187.49 m3，三者差距為-1.26 m3,1.08 m3及1.24 m3，誤差率為-1.27%,0.78%及0.67%，均屬正常誤差范圍。同樣是機算，產生誤差的原因有如下幾點：一是柱構件中，廣聯達GCL在建模時，為配合樓梯間頂層直形梁的建模(廣聯達GCL不能建豎直方向的曲梁)，將樓梯間頂層的所有柱子建成了等高柱，與原施工圖不符，而在Revit模型當中，由于可以把曲梁建立出來，所以柱子也可按實際施工圖建出來，具體請參考圖1,圖2。為了更進一步驗算廣聯達GCL與5D算量的實際量差，在不考慮梁的情況下，直接按原施工圖設置廣聯達GCL模型中柱子的高度，最終發現用廣聯達GCL與5D算量的量相差無幾。二是梁構件中，兩種不同軟件產生誤差的原因在于對樓梯間曲梁的建模存在差異，在廣聯達GCL中，不能按原施工圖設計的曲梁進行建模，也就是此軟件存在建模的缺陷，而在Revit中，可以很精確的將曲梁的模型建立出來，保證了其與原施工圖的一致性。三是板構件中，廣聯達GCL無法建立曲面板，而Revit則可建立曲面板，是導致量差的關鍵。

4 結語

本文進行了手工算量、廣聯達GCL算量和5D算量之間工程量計算結果的量差分析，針對柱、梁及板構件，分析了廣聯達GCL和5D算量之間的優劣性，以案例試算為依據，驗證了各算量方式的準確率。研究結果表明，從設計階段開始就應用Revit模型，并用5D算量軟件進行快速算量，能夠有效地提高工程造價行業的算量效率，而且能夠使得算量更加精細化、智能化。在未來建筑行業中，建筑結構構件將會趨于復雜化、異形化，精確算量將會成為各大建筑企業競爭的關鍵手段，而BIM技術的出現，將會改變這種“戰局”，掌握BIM核心技術，將會為企業贏得市場的先機。