BIM技術在工程算量中的應用要點

唐 杰 許 琳

（河南工業職業技術學院，河南 南陽 473000）

0 引言

目前，建筑市場中的算量軟件數量不斷增加，在魯班、廣聯達、斯維爾等算量軟件的輔助下，建筑工程算量方式從傳統手工算量和表格算量逐漸轉變為軟件算量，不僅提高了工程算量的準確性，而且還使算量效率得到了進一步提升。然而，隨著建筑規模不斷擴大，建筑結構的復雜性不斷增加，要求工程算量必須具備較高信息化、規范化、精細化特征。在此背景下，以BIM技術為基礎的三維算量軟件應運而生，使建筑造價管理的精細化程度大幅度提高。

1 BIM技術與建筑工程算量概述

BIM技術對建筑工程的集成管理環境高度支持，能夠在整個進程中，確保建筑工程施工效率有效提升、安全風險最大程度降低。BIM技術是一種在工程設計建造管理過程中普遍應用的數據化工具，確保與具體項目有關的各項信息能夠在參數模型的作用下得到充分整合，并且在項目策劃、運行、維護等全生命周期，對相關信息進行傳遞與共享，確保工程技術人員在正確理解并高效應對各類建筑信息的同時，對包括設計團隊和建筑運營單位在內的所有建筑主體開展協同工作奠定堅實基礎，在提高項目生產效率、節約企業成本、縮短作業時間等層面具有不可替代的作用。

工程算量所涉及的內容較多，主要包括工程清單、綜合單價、預留金、零星費用、企業定額、建筑項目、單位工程、分項工程、分部工程、單項工程、投標報價、招標底價、消耗定額、總承包費、測試項目、項目編碼等。工程量是工程計價的基本依據，想要使工程造價具有較高準確性并且能夠對建筑工程的投入資金數量進行有效控制，必須確保工程量計算具有較高精準性；在施工企業對施工作業計劃進行編制、合理安排施工進度、科學組織現場勞動力、有效規劃材料與機械設備的使用情況時，工程算量為相關工作的有效開展提供了重要依據；能夠為施工企業編制工程進度統計報表提供幫助，是施工企業與建筑工程投資方結算工程價款的重要依據。

2 建筑工程量計算現狀分析

在對工程量進行計算的過程中，傳統方式主要是由設計方提供二維圖紙，造價人員結合施工圖紙內容，以人工統計方式計算工程量，然后對相應的定額進行套用，從而得到最終工程預算。這樣的方法對于普通工程的工程量計算而言具有一定作用，但是針對智能化、精裝修、幕墻工程等一系列特殊安裝工程而言，只能通過手工對圖，計算具體工程量。因此，傳統方式不僅會導致工程量計算工作的效率難以提升，而且精準難以保證。

目前，我國建筑企業在開展工程量計算的過程中，通常采用二維圖形算量軟件以及圖表相結合的算量方式。其中，圖表結合軟件主要是指在開展工程計算的過程中，通過人工輸入計算公式的方式，對工程量進行計算，需要造價工程師充分理解復雜結構，才能對工程量進行計算。然而在工程計算過程中，該方式受人為因素的影響較為明顯，導致最終得到的工程量結果缺乏準確性。對于圖形算法而言，主要是將軸線作為工程量計算的定位線，將具體屬性輸入到建筑工程中的構件實體中，從而通過定位軸線生成的平面簡圖進行工程量計算。這樣的方式雖然能夠使定額項目與圖形工程量進行充分結合，但實際存在的誤差較大。目前，建筑工程造價與設計之間互相脫節的情況較為普遍，即使在設計過程中，設計師能夠在圖紙中將工程量進行清晰呈現，但造價師又會結合設計圖紙，采取人工方式計算工程量，不僅導致工程量計算復雜，而且準確率也難以提升。

3 BIM技術的在工程項目建筑過程中的作用

通過應用BIM技術，不僅能夠滿足現代建筑行業施工建模的發展需求，而且還能使施工質量和效率得到全面提升，其特征主要表現在以下幾個層面：

3.1 對設計錯漏進行前置化解決

BIM技術能夠將傳統CAD二維建模的瓶頸徹底突破，在設計階段就可以開展三維建模，使建筑項目的內部構件和外部結構清晰呈現，通過對三維模型的詳細分析與觀察，能夠在工程未施工之前，將設計存在的缺陷有效解決，降低施工過程中的工程變更概率，從而使成本得到有效控制。

3.2 工作協同程度較高

通過BIM技術創建共享模型，促進建筑項目各參與方之間的有效溝通，將BIM技術平臺和數據庫中存在的問題及時傳送到各參與方手中，確保工程相關信息數據得到及時傳遞，第一時間將存在的問題妥善解決，確保各項工作在高度協同的環境下順利開展，降低建筑工程發生風險的概率，同時節約成本。

3.3 動態的精細化管理

通過利用BIM技術，能夠對建筑工程項目實施的整個過程進行模擬，甚至能夠詳細呈現出工程施工的各個節點。通過與工程實際進度以及成本投入進行對比，可以對存在的差異進行分析，并及時采取有效措施，對工程進度與成本進行合理調整與控制[1]。

4 BIM技術在工程算量工作中的應用意義

4.1 提高工程算量的精準性

工程量清單編制過程中會涉及大量內容，復雜性較高，造價管理人員在具體運算過程中會受到各種因素的影響，影響工程算量的準確性，尤其是在對規模較大的工程進行算量計算的過程中，發生失誤的概率明顯增加。因此，利用BIM建立三維立體模型的方式，對工程量進行快速、準確地計算，可確保各項預算編制工作能夠最大程度降低各項外部因素的影響[2]。

4.2 方便歷史數據的積累和共享

在工程建設及工程竣工驗收過程中，數據信息極其多，如果對各類數據進行有效收集，可以為后續類似工程的有效開展以及成本控制提供巨大幫助。通過對BIM技術有效應用，能夠以三維圖形為基礎，為每一項工程構建獨特的數據包，在三維圖形中對各項數據進行明確標注，從而將相關數據直觀呈現在工作人員面前。這不僅能夠使工作人員采取精細化的手段對各類數據進行分析，而且還能將其中具有較高參考價值的內容準確提取出來，以電子檔案的形式呈現，為后續查詢工作提供便利，并將具有較高參考價值的數據進行有效保存和分類，滿足建筑工程后續各項施工作業的需求[3]。

4.3 提高資源調度的有效性

建筑工程項目所涉及的施工環節眾多，對施工質量造成影響的因素復雜。加強對BIM技術的靈活應用，確保構建的BIM模型具有較高質量，能夠使相關工作人員通過分析三維模型，對不同時間點施工作業存在的問題明確掌握，幫助管理人員及時判斷各項要素變化對建筑工程項目造成的影響范圍和程度，對施工過程中的人員、機械設備、物資物料進行精細化管理，有效進行自動化跟蹤的同時，可對各項資源進行有效配置。在實際施工過程中，還可以利用4D技術，全面分析成本、耗損以及時間節點等數據，并進行有效控制。而且在利用BIM技術的過程中，還能快速查詢某一周期內或者與工程量相關的資料信息，使建筑工程各階段的成本具有較高透明性，并能被控制在合理范圍內，同時確保施工質量和施工進度達到要求[4]。

5 BIM技術在工程算量工作中的應用要點

5.1 模型構建應與算量規范契合

基于BIM技術的三維算量技術而言，其主要是以構建的三維模型作為核心基礎，構建的模型質量會直接影響工程量最終計算結果的準確性。因此，設計人員結合三維軟件的輔助作用，對相關工作內容直接建立BIM模型，并通過對BIM模型進行碰撞檢查，能夠及時發現不合理的設計并制定整改方案，針對其中復雜性較高的節點開展精細化構建，盡可能解決工程量計算偏差的問題[5]。對于BIM算量模型的設計而言，要提高相關數據的全面性和精準性，需對圖源參數信息進行準確設置，相關內容既涉及幾何信息，又包含物理信息。比如，在建立土建工程模型的過程中，可以使用“2F”對兩道墻體進行標注，然而在實際施工過程中，這兩道墻體一道是結構接力墻，一道為建筑砌筑墻。在對墻體工程量計算的過程中，如果按同一類別對這兩道墻體進行綜合計算，必然會導致最終得到的工程量清單編制內容準確性受到影響。因此，必須對設計方案模型進行修改，確保方案模型能夠與建筑工程算量規范相契合，具體如圖1所示[6]。

圖1 模型構建與算量的結合

5.2 模型拆分應與工程量的分項對應

三維模型由建筑工程設計單位制定，利用三維模型將建筑工程設計方案直觀呈現。設計人員所構建的三維模型具有整體性的特征，涵蓋了整個建筑項目的全部內容，但在對工程量進行統計時，需要對每個施工階段的工程量進行分別統計。因此，設計人員在設計時，要結合實際情況對三維模型進行合理分類，確保后續工程量統計質量以及造價管理效率[7]。

而工程造價師在進行工程算量計算時，應結合建筑項目實際施工特征，將BIM模型進行拆分，以實現工程量統計的精細化。在拆分過程中要結合工程造價相關的內容，嚴格按照建筑項目具體樓層區域以及不同施工專業的要求開展，要使建筑工程量計算的構件與各分項工程之間保持對應關系，從而確保被拆分的模型構件與建筑工程整體工程量的計算分類逐一對應[8]。

5.3 模型中算量標準應與實際情況一致

在應用BIM模型進行算量計算過程中，為了確保提取的工程量可以直接進行算量分析，則需要三維模型的幾何數據與實際情況高度一致。因此，在設計過程中，在構建算量標準時，不僅要掌握規則量和實際凈量的具體情況，更要對二者建立關聯并對比分析，確保通過三維模型提取出的所有量值都為規則量，使BIM模型的作用得到有效發揮[10]。比如，在三維模型設計過程中，要將施工材料的真實信息納入其中，從而為后續工程量統計工作的有效開展提供可靠保障。

5.4 工程量清單的編制應合理分類

在編制建筑工程量清單的過程中，不同的工程內容，對應的工程量清單編制方式也存在明顯差異。比如，在開展混凝土施工的過程中，不同的區域或不同的分項工程所使用的混凝土數量以及型號都會有差異。因此，每個施工環節都需要結合實際情況對工程量清單編制進行分類細化，確保工程量清單編制的準確性[9]。當工程量計算結束之后，還需要與對應的算量標準有效結合，確保工程量清單能夠充分滿足工程項目各階段的施工要求。作為建筑工程造價中的常用算量模式，工程量清單以BIM技術中的三維計算方法作為基礎，對工程量計算進行有效整理、分類，針對不同的分項算量目標生成獨立的清單，這樣就能夠根據工程項目建設的實際進度，科學調度不同階段的對應清單內容，確保不同階段的生產要求得到充分滿足，并有利于各階段的成本控制。

6 結束語

由于建筑工程的施工范圍較大、施工環節多，涉及的內容復雜，應用BIM技術進行三維算量計算，可有效解決上述問題，但同時應正確認識BIM技術在提高建筑項目工程算量質量中所發揮的作用及存在的不足，從而對BIM技術算量工作進行不斷優化與完善，加強BIM技術算量的精細化設計與應用，確保工程算量能夠與BIM技術充分結合，為建筑工程算量工作提質增效目標的實現提供技術支持。