BIM計量在建設(shè)工程項目中的應(yīng)用研究

呂為倉 聶強 許劍龍

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在圖紙審查、機電管綜深化、可視化交底等各方面的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟及高效；然而在工程計量這方面的應(yīng)用實用價值較低，難以大面積推廣。鑒于此，以案例項目為例，進行BIM算量與傳統(tǒng)計量的對比，分析量差原因及BIM技術(shù)的優(yōu)勢，推動BIM技術(shù)在建設(shè)工程計量中的應(yīng)用。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”及大數(shù)據(jù)的時代背景下，BIM技術(shù)的出現(xiàn)掀起了我國建筑行業(yè)的巨大變革。經(jīng)過多年的探索和實踐，BIM技術(shù)在圖紙審查、機電管綜、可視化交底等各方面的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟及高效；然而在工程計量這方面的應(yīng)用實用價值較低，難以大面積推廣。

本文旨在通過在案例項目中進行BIM算量與傳統(tǒng)計量的對比，分析量差原因及BIM技術(shù)的優(yōu)勢，推動BIM技術(shù)在建設(shè)工程計量中的應(yīng)用。

一、BIM技術(shù)在建設(shè)工程計量中的應(yīng)用現(xiàn)狀

作為目前使用最為廣泛的BIM軟件之一，Revit可以利用模型數(shù)據(jù)，進行工程量明細表的快速計算及準確提取。因此，在應(yīng)用BIM技術(shù)的項目中，商務(wù)人員往往會要求BIM人員提取模型工程量進行預(yù)算量分析或輔助結(jié)算等工作。然而，BIM提取的工程量往往會與傳統(tǒng)算量軟件計算的工程量存在不小差別，不能完全滿足商務(wù)需求。

BIM工程量及傳統(tǒng)預(yù)算量差的主要是由Revit軟件的特性造成的。與傳統(tǒng)造價軟件相比，Revit建模過程中并不能自動實現(xiàn)所有構(gòu)件的自動扣減，而且體積扣減規(guī)則和明細表功能不能滿足我國建設(shè)工程量清單計價規(guī)范的要求，需要通過軟件的“連接”“剪切”“是否允許自動連接”功能來調(diào)整構(gòu)件間的扣減狀態(tài)。BIM人員在建模過程中，如果不清楚計價扣減要求，各構(gòu)件的扣減關(guān)系混亂或者未進行扣減，最終導(dǎo)出的工程量誤差就相對較大。

而缺項漏項的主要原因是BIM的深度問題導(dǎo)致的。根據(jù)項目BIM應(yīng)用的深度及要求的不同，BIM模型的精度差距較大。例如：如果項目僅需要通過BIM完成管綜深化及出圖等工作，相應(yīng)的土建模型精度就相對較低，僅需保證各構(gòu)件尺寸、外形及空間位置正確即可，材質(zhì)及做法一般不做考慮；同時，除圖紙明確標注以外的二次結(jié)構(gòu)構(gòu)件（圈梁、過梁、構(gòu)造柱等）往往也不會建模。

綜上所述，BIM工程計量本身具備較高的精度，但其對BIM人員技能水平以及BIM模型的精度要求較高；若要求BIM計量同傳統(tǒng)預(yù)算一樣，準確性及全面性達到直接輸出項目清單的程度，將耗費大量的人力和時間，且難以進行全面性推廣應(yīng)用。因此，現(xiàn)階段而言，要實現(xiàn)BIM計量應(yīng)用的高效性以及推廣價值，必須在BIM計量方案上有明確要求以及在計量內(nèi)容上做適當取舍。

二、本項目BIM計量應(yīng)用方案

1.工程概況

鄂州市公共衛(wèi)生臨床中心項目（一期）EPC總承包工程位于鄂州市臨空經(jīng)濟區(qū)，規(guī)劃建設(shè)國家公共衛(wèi)生臨床物資儲備調(diào)運基地和專科醫(yī)院、感染中心、科研培訓(xùn)中心及高端醫(yī)療。項目占地面積為93827㎡，總建筑面積 24.23萬㎡。

2.BIM計量方案

以本項目血站中心作為案例，選取Revit2018作為BIM建模軟件，分別創(chuàng)建結(jié)構(gòu)、建筑以及機電等專業(yè)BIM模型。綜合考慮BIM建模難度以及計量模型后續(xù)應(yīng)用價值等問題，本次計量方案不包含鋼筋建模。

結(jié)構(gòu)部分，創(chuàng)建柱、梁、板及樓梯等各常規(guī)構(gòu)件時，采用軟件自帶系統(tǒng)族進行創(chuàng)建，可直接根據(jù)樓層、構(gòu)件名稱、混凝土等級等篩選條件導(dǎo)出工程量明細表。各構(gòu)件模型創(chuàng)建完成后，利用Revit插件進行剪切關(guān)系處理。對構(gòu)件的剪切順序進行核查后，再進行構(gòu)件間的碰撞檢查，確保剪切到位。

建筑部分，創(chuàng)建砌體、抹灰及涂料等構(gòu)件時，采用軟件自帶系統(tǒng)族進行創(chuàng)建，可直接根據(jù)樓層、構(gòu)件名稱、材質(zhì)、規(guī)格等篩選條件導(dǎo)出工程量明細表。門窗根據(jù)項目圖紙，建立相應(yīng)族文件在墻體上進行放置；利用高度及寬度參數(shù)，手動添加門窗面積參數(shù)，導(dǎo)出明細表。過梁、圈梁、反坎、構(gòu)造柱等二次結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖紙及規(guī)范要求利用系統(tǒng)族進行放置，最后根據(jù)樓層、構(gòu)件名稱、構(gòu)件尺寸、混凝土等級等篩選條件導(dǎo)出二次結(jié)構(gòu)工程量明細表。

表1 結(jié)構(gòu)專業(yè)工程量對比分析表

表2 建筑專業(yè)工程量對比分析表

三、本項目BIM計量與GLC算量差分析

BIM算量模型完成后，項目部組織等各部門進行模型會審，對模型質(zhì)量進行審核。審核通過后，分別導(dǎo)出各構(gòu)件類型的BIM工程量，并與關(guān)聯(lián)達GCL算量軟件導(dǎo)出的工程量進行對比分析。分析結(jié)果如下：

1.結(jié)構(gòu)部分

針對結(jié)構(gòu)部分的柱、梁、板而言，Revit模型工程量與GCL模型工程量基本一致，差別小于1%。對于后澆帶而言，Revit模型工程量較GCL模型而言較小，量差為30%，但工程量差別不大，僅3.7m3。通過模型對比分析發(fā)現(xiàn)，Revit模型中，部分后澆帶處的梁未按照后澆帶拆分，導(dǎo)致工程量有缺失。

2.建筑部分

建筑方面，Revit砌體墻工程量較小，與GCL模型量僅有1.3%左右的量差；構(gòu)造柱及過梁情況則相反，Revit提取的工程量較大，且差距較大。

通過分析發(fā)現(xiàn)，此次GCL模型中的構(gòu)造柱為軟件自動生成，存在工程量偏小的問題，Revit模型中的構(gòu)造柱則是根據(jù)設(shè)計說明及規(guī)范圖集進行人工布設(shè)，工程量相對較準。同時，由于構(gòu)造柱均與砌體墻存在剪切關(guān)系，構(gòu)造柱工程量差也會導(dǎo)致砌體墻的工程量差。通過將砌體量與構(gòu)造柱及過梁的總量相加，并進行對比發(fā)現(xiàn)，量差僅為0.65%。

綜上所述，在正確處理BIM模型構(gòu)件剪切關(guān)系的前提下，結(jié)構(gòu)BIM工程量準確度極高；而建筑方面，由于計算方式不一致，部分構(gòu)件工程量容易產(chǎn)生較大差異，但整體來看，如果BIM模型中不存在漏畫構(gòu)件的情況下，其建筑部分的工程量與后期現(xiàn)場實物量更加契合。

四、結(jié)語

Revit可以與廣聯(lián)達GCL一樣進行工程量統(tǒng)計，而且其工程量信息準確度較高，但其構(gòu)件間的扣減關(guān)系需要建模人員進行手動調(diào)整，對建模人員能力有較高要求；且很多構(gòu)件在revit中存在建模難度較大或建完模無法直接導(dǎo)出工程量的情況，需要建模人員對明細表進行二次編輯。但是，Revit模型既可以通過格式轉(zhuǎn)化實現(xiàn)與國內(nèi)算量軟件如廣聯(lián)達等的存儲和交互，又可以直接對接Autodesk、3Dmax等一系列BIM應(yīng)用軟件，實現(xiàn)常規(guī)預(yù)算軟件實現(xiàn)不了的功能，例如：三維圖紙審查、機電管綜深化、二次結(jié)構(gòu)深化、BIM可視化評審及交底、BIM4D或5D模擬等。這在一定程度上表明，基于BIM技術(shù)的Revit模型所得工程量更具有可研性和后期數(shù)據(jù)的分析意義，BIM算量也將是未來工程項目數(shù)據(jù)互通的重要一環(huán)。