BIM在工程算量中的應用分析

朱丹丹

【摘 ?要】BIM技術在現代社會中得到了廣泛應用，使建筑工程量計算工作實現了創新和優化。BIM技術能夠應用在工程的各個環節，如項目規劃、工程施工等。應用BIM技術能夠針對建筑工程建立精準的三維模型，并且能夠使管理工作更加精細化，大幅降低管理成本。因此，施工企業需要對工程量計算模式進行優化，并且將BIM技術與工程算量工作相結合，由此提升工程招標質量及工程施工效率。論文對BIM技術在工程算量中的實際應用進行探究與分析，以期為我國工程算量工作的優化提供參考。

【Abstract】BIM technology has been widely used in modern society， which makes the calculation work of building engineering quantity innovative and optimized. BIM technology can be applied to all aspects of the engineering， such as project planning， engineering construction， etc. The application of BIM technology can establish an accurate three-dimensional model for the building engineering， refine the management work and greatly reduce the management cost. Therefore， construction enterprises need to optimize the calculation mode of engineering quantity and combine BIM technology with engineering quantity calculation work， so as to improve the quality of engineering bidding and engineering construction efficiency. This paper explores and analyzes the practical application of BIM technology in engineering quantity calculation， so as to provide a reference for the optimization of engineering quantity calculation work in China.

【關鍵詞】工程算量;BIM技術;工程施工

【Keywords】engineering quantity calculation; BIM technology; engineering construction

【中圖分類號】TU723.3;TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2021）12-0188-03

1 引言

BIM的全稱是Building Information Modeling，即建筑信息模型，該技術能夠在工程的設計施工以及管理中得以全方位的使用。應用BIM技術可以生成建筑信息模型，并且集成各項信息。BIM技術能夠幫助施工人員優化項目的全生命周期管理，同時，能夠使工程施工技術人員在工作中有效理解建筑施工圖紙的設計意圖，提升施工的效率和準確性，由此幫助項目施工團隊提升工作效率，開展細致化的精細施工工作，使工期得以縮短。工程的造價控制與成本管理工作在項目建設過程當中極為重要，在工程建設中需要快速且正確地對工程量進行計算，工程量計算工作是招標控制價編制工作的開展基礎，其工作量較大，并且具有高度復雜性，同時存在耗時、費力等諸多特點，在編制招投標控制價的工作中，工程量計算耗用的工作量占比較大，其所具有的完整性會對編制招標控制價的速度與質量產生影響。由此，對工程量計算方式進行改善，對于招標控制價編制效率的提升有著極為重要的作用。

2 工程算量概述

2.1 工程算量方法的發展

在算量工作的開展過程當中，主要經歷了以下2個階段：第一是手工計算工程量階段。此階段內，計算機尚未普及，工作人員采取手工模式完成相關的工程量計算工作。第二是算量軟件應用階段。在現代社會發展中，計算機普及率大幅度提升，各類測量軟件得以研發應用，使算量工作效率大幅度提升。在諸多用戶予以認可后，算量軟件得到普及。應用算量軟件可以解決工程量計算中的復雜問題。目前，研發人員通過計算機開發諸多種類的工程量計算軟件。例如，以CAD技術為基礎的三維算量軟件已得到廣泛應用，BIM技術是應用三維算量軟件中的基礎技術，由此表明，在現代工程建設過程當中，BIM技術的利用率大幅度提升。

2.2 工程算量工作的現狀

通常，工程量計算耗用的工作量約占全部預算編制工作量的60%以上，并且會消耗工程預算人員大量的時間與精力，如何使工程量計算效率得以提升，是當前社會在發展過程中極為重要的熱門話題。目前，我國工程量計算工作主要應用二維圖形算量軟件或者圖表結合的算量方式。圖表結合軟件在應用過程當中，采取人工輸入計算公式的方法開展工程量計算工作，造價工程師需要理解更為復雜的結構，由此以人工方式生成公式，開展計算工程量的工作。該種模式在應用過程當中主要依靠人工完成，因此，由于人為失誤而產生的負面影響相對較多。在統計過程當中，整體工程量記錄的準確性相對較低。圖形算法在應用過程當中，主要以軸線作為工程量計算工作開展過程當中的定位線。由此，在工程的構建過程當中，在CAD平面圖紙內輸入各類實體構件的屬性。工程量計算工作根據軸線定位，對平面簡圖予以生成，這種方式能夠使圖形工程量以及定額項目得到有機結合，但在應用過程當中仍然存在較高的誤差發生概率。目前，建筑工程造價管理工作中存在成本管理與設計脫節問題。設計師在設計過程當中，雖然能夠將工程的各類工程量在圖紙中進行詳細表達，但造價師在分析過程當中會根據設計圖紙以人工的方式對工程量進行計算，由此使得工程量計算工作更具復雜化特征，并且使工作量更為龐大，因此，在分析的過程當中極易出現各類錯誤。鑒于此，工程量自動提取技術的應用對于建筑設計以及預算一體化工作有著極為重要的現實意義。

3 BIM技術在工程算量中的具體應用

3.1 基于BIM技術的三維算量軟件概述

在應用BIM技術的過程當中，設計人員能夠開發以BIM技術為基礎的三維圖形算量軟件，而其計算方法主要為建模方法以及數據導入方式。建模法在使用過程當中會在計算機軟件中對基礎的墻、柱、梁板進行體現，并且對各類構件模型圖進行優化。在應用軟件的過程當中，工作人員會依照所設置的清單以及具體的定額工程量計算原則，對數學幾何原理進行充分應用，自動對工程量進行計算，在計算的過程當中，將樓層作為計算單元，并且在計算機界面輸入相關構建數據，由此構建涵蓋整棟樓層、梁、柱、樓梯、裝飾、基礎的建筑模型。通過對模型進行分析，開展工程量計算工作。在應用數據導入方式的過程當中，工作人員需要將工程圖紙的CAD電子文件導入三維算量軟件，通過智能識別方式，對設計圖中建筑的各類結構進行分析，并以虛擬仿真的方式對建筑進行模擬構建，由此便不需要在軟件內重新對各類結構進行繪制。在具體應用過程當中，僅需要定義構件屬性，對構件進行轉化，便可通過更為精準化的方式進行工程量計算，使得算量工作效率大幅度提升。由此也使造價人員的工程量計算的工作量大幅度降低，該種模式是目前工程量計算軟件技術的主流發展方向。

3.2 BIM技術在工程算量中應用的優勢

3.2.1 提高工程算量的準確性

在BIM技術的應用過程當中，與傳統模式相比，該技術的自動化特征較為明顯，并且在應用過程當中其精準率較高。工程量清單的編制是招標控制價制定的重要條件，而在運算過程當中會涉及諸多元素。同時，其計算工作也更具復雜性，造價管理人員受到自身能力、專注度等因素影響導致運算出現各類問題，由此使計算的準確性以及后續的各項計算工作受到負面影響。如若對大型工程進行算量工作，或者對工程設計相對復雜同時規則性較低的工程開展各類運算時，失誤等諸多問題的發生概率相對較高。由此，為減少計算工作的外部影響因素，工作人員需要應用BIM技術，并且進行智能化計算。通過開展基于BIM技術的工程算量工作，能夠獲得更為可靠且客觀的數據，通過建立立體模型的方法，對工程量進行計算，以此種模式開展預算編制工作，最終結果受外部因素的影響相對較低。

3.2.2 便于歷史數據的積累和共享

工程進入其竣工階段，工作人員會對各項工作予以驗收，而此時大部分工作人員會忽略對各類材料的收集及處理，雖然在工程的實際建設過程當中，對材料處理的相關數據應用價值較低，但相關的數據如果能夠得到有效的收集，能夠為后續類似工程起到較為重要的參考作用，而如果無法對相應的數據予以保存，將使各類重要數據丟失。在實際的施工過程當中，相關歷史數據種類繁多，其數據量龐大。在項目中通過計算獲得的各項指標數據，對同類工程具有較高的參考價值。在后續的施工過程當中，部分施工單位將歷史工程數據作為企業強化實力的重要內容。在此背景下，應用BIM技術可基于三維圖形構建每一項工程獨特的數據包，將各項數據在三維圖形中標注，使數據展示更為直觀，使施工人員能夠對各類數據進行細致化的分析，并且能夠提取具有高度參考價值的內容，形成電子檔案，通過電子記錄的方式方便后續的查詢，保存具有較高參考價值的數據，使后續工作的各項需求得到滿足。

3.2.3 提高資源調度的有效性

建筑工程項目通常具備諸多施工環節并且影響因素具有高度復雜性，如果其中任何一項因素存在問題，將有可能影響整體施工。為了使建筑工程管理的科學性得到提升，使建筑工程算量的精細化水平得到提高，需要應用BIM技術對施工中的人、機、物等諸多要素進行精細化管理，利用BIM技術進行自動化跟蹤并進行有效配置。在結合建筑成本管理以及成本控制原理的基礎之上，構建優質BIM模型，以此對各類時間數據予以添加，確保不同時間點工作中存在的問題能夠在模型中予以體現，使管理人員能夠對各要素變化所產生的影響進行及時判斷。此外，在具體的施工過程當中，可以通過4D技術對時間節點、成本損耗等諸多數據進行詳細分析，并且進行有效控制，另外，在BIM技術的使用過程當中，能夠對某一時間周期之內，以及與工程量相關的詳細資料進行有效查詢，以此使工程在開展中各個階段的成本能夠具備高度可視化的內容，使當前施工的綜合進程得到加快，提高整體施工效率。

3.3 BIM技術的具體應用

3.3.1 構建模型

BIM三維算量技術的基礎在于構建三維模型。模型的優質程度會對工程量計算的準確性產生影響。目前，在BIM技術得到快速發展的背景之下，設計人員采取協同工作方式，能夠在三維軟件中開展各類專業性的設計工作，并且直接生成BIM模型。通過碰撞檢查，能夠及時發現各工程專業之間的設計不合理問題發，發現相撞問題之后及時對模型進行修改，對于部分復雜節點進行更為細致的構建，由此使得造價師能夠對各類復雜節點予以充分的認知，使設計意圖以及其工藝流程理解偏差性得到下降，并且防止出現由此造成的工程量統計偏差問題。算量模型的基礎內容在于由設計單位提供的各個設計階段的專業性設計模型。在構建設計模型的過程當中，往往并不具有算量所需的必要信息，由此需要造價工程師在模型設計的基礎之上提升數據的準確性和全面性，并且設置圖源參數信息，相關的信息包含物理信息以及幾何信息。例如，在構建土建工程模型時，對2道墻體進行標注時可將其標注為“2F”。在實際施工過程當中，其中一道墻為建筑砌筑墻，另一道墻為結構剪力墻。在墻體工程量的綜合統計過程當中，將上述2種墻體依照同一類別進行綜合性的分析，而由此便使得工程量清單的編制不能滿足當前我國所規定的清單及定額統計方法的要求。因此，在造價工作之中，需對設計方案模型進行修改，將其構建為與算量規范相符合的模型。

3.3.2 拆分BIM模型

在工程建設的過程當中，通常設計方會提供一個具有整體性的三維模型。在工程量的統計過程當中，需要區分各個階段開展工程量統計工作。因此，就三維模型進行合理化的分類，對工程量的統計與具體的造價管理過程發揮了極為重要的現實作用。由建筑工程設計方給出三維模型，其主要目的是對設計方案進行直觀展現，方便在設計中開展工程量計算工作以及造價管理工作。造價工程師在具體的工作過程當中，需要將設計方所給出的三維模型進行分類，并且將其進行有效的拆分，由此使三維模型能夠滿足當前工程量計算及工程造價管理中的需求。具體而言，造價工程師結合當前建筑工程的特點，將設計師所給出的BIM模型進行細致化的拆分，拆分過程當中需要依照具體的樓層區域以及不同的專業予以開展，而在造價工程師進行拆分時，需要添加與工程造價相關的信息，由此使工程量計算構件以及部分分項工程具有高度對應的關系，并且使模型構件以及整體工程量的計算分類能夠獲得有效的對應。

3.3.3 構建算量標準

BIM模型在應用中能夠對工程量進行直接提取，模型構建的幾何形體的數據與整體建設項目的實際情況保持一致，并且在設計方面的工作中，在三維建筑模型中，會對真實的材質信息予以設置，而由此也能夠使工程量統計工作獲得可靠基礎。但在建設BIM模型的過程當中，對其所提取的工程量僅為建筑構件所具有的凈量，我國建筑工程在開展過程當中，概算體系會以定額規則量以及清單為主，而相關的凈量不可在概算中進行直接使用。因此，在構建算量標準的過程當中，需要對具體的實際凈量以及規則量進行關聯分析，使三維模型所提取的量值直接為規則量，由此便能夠在實際工程造價中得以應用。

3.3.4 編制工程量清單

在工程量清單的編制過程當中，對于各類工程而言采取的方式具有差異性的特征，在編制工程量清單的過程當中，需要根據不同區域以及各個類型對差異化的工程量清單予以生成。例如，混凝土型號以及混凝土的數量會對應具有高度差異化的工程量，由此需要實現不同區域以及不同類別的綜合分類，使得工程量清單在編制當中能夠細化到每一個項目之中。在完成工程量計算工作之后，需要與相關的算量標準相結合，并且使其能夠轉變為當前工程項目施工所需要的工程量清單。工程量清單是工程造價中極為常用的模式，基于BIM技術的應用以三維計算的方法對工程量計算進行有效的整理與分類，并且對清單予以生成，由此能夠依照不同進度，對不同階段所使用的各類清單內容進行調度，使得不同階段所具有的生產要求能夠得到有效滿足。

4 結語

在三維算量軟件中BIM技術發揮著極為重要的現實作用，目前該種算量模式在造價管理中的普及率得到提升，諸多難度相對較高并且施工范圍較廣的工程均會對三維算量軟件予以應用，BIM技術在當前工程算量中所具有的使用效果以及重要性得到社會的廣泛認可，在開展以BIM為基礎的三維算量軟件應用過程當中，需要對其應用模式進行更加細致的分析，并且需要將BIM技術與工程算量工作進行緊密結合，進而提升我國工程算量工作的質量與效率。

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