大型貨運機場BIM計量計價應用及審核要點研究

支小剛，李 強，阮江平，李志豪

（上海寶冶集團有限公司，上海 200941）

1 工程概況

鄂州花湖機場項目定位為專業性貨運樞紐機場，作為我國民航首批“四型機場”示范項目和住建部建筑信息化改革試點項目，秉承建設、運營一體化的理念，以“智慧機場”為目標，致力于全方位、全過程推廣BIM應用，并通過一套模型實現項目的全生命周期管理。

鄂州花湖機場項目轉運中心工程指廊及綜合業務樓工程主要包括指廊、綜合業務樓、室外工程、配套工程、航材特運庫、機組休息室、走馬石景觀保護區等，房屋總建筑面積約21.6萬m2，主要結構為混凝土框架結構，本文以此為例，針對BIM模型從深化階段到計量計價階段的模型審核要點進行研究分析。

2 BIM計量計價模型

“計量計價模型”即BIM模型在容差范圍內精確計算工程量，并依據項目工程量清單內容和綜合單價，利用模型計算工程量并得出工程價款。因此，為使BIM模型達到計量計價的精細度，首先需明確模型深化原則及模型拆分原則。

2.1 模型深化原則

本項目針對各專業BIM模型深化制定了一系列深化原則，依據專業劃分，對模型結構、模型構件分類、模型構件信息及編碼、模型審批及模型計量計價等進行極為細致的規定，以確保BIM模型的準確性。具體模型深化工作應滿足本項目設計工作要求（設計圖紙內容）和技術標準要求，深化內容如下。

1）結構 基礎、墻、梁、板、柱、止水帶、墊層、集水坑、電梯基坑、設備基礎、樓梯、排水溝等及其鋼筋深化模型。

2）建筑 建筑墻、零星砌體、門、窗、臺階、樓梯、欄桿、扶手、坡道、電梯、扶梯、停車位及配件、樓板洞口、墻洞口、排水溝、二次結構等及其構造配筋。

3）裝飾 地面裝飾工程、墻面裝飾工程、頂棚裝飾工程、踢腳裝飾工程、門窗裝飾、衛浴裝置/裝飾設備、家具等。

4）電氣 電氣橋架、電纜、配電箱柜、照明燈具、消防報警設備、開關插座、其他末端點位等。

5）給排水 給排水系統、消防水系統、設備閥門、水箱水池、末端點位等。

6）暖通 暖通水系統、暖通風系統、防排煙系統、水閥風閥、風機設備、空調機組、制冷機組、末端風口等。

2.2 模型處理原則

鄂州花湖機場是首個采用BIM模型進行全過程質量驗評和計量計價的項目，施工現場嚴格遵守“按模施工”“現場不出現施工藍圖”的施工原則，故對模型建模及模型后期處理要求極高。

2.2.1 模型切圖原則

模型切圖重點應為立面圖、剖面圖和詳圖，同時宜補充工程重難點部位的三維透視圖、軸測圖、剖切圖和三維節點圖等，更準確地表達設計意圖，有效發揮BIM技術的價值。如設計說明、門窗表、機房大樣及詳圖、明細表等信息在模型中完成；同時制定圖紙目錄、樣式、圖框等信息，標注必要的尺寸信息，再依據模型導出圖紙。

2.2.2 模型扣減原則

1）根據扣減規則，需修改墻梁板柱等構件之間的剪切關系，完善連接。

2）由于鋼筋搭接等措施手段在清單綜合單價中已考慮損耗率，因此在模型深化過程中，不應出現搭接情況。

3）建筑墻體繪制過程中，遇到與柱相交位置，墻體需斷開，分段繪制；墻體的底部標高與結構樓板頂面平齊，頂部標高與結構樓板底面或結構梁底面平齊；所有墻體繪制均按樓層劃分，不能一面墻體貫穿整個樓層標高。

4）建筑面層、天花等宜按房間劃分單獨建模，并確保與結構樓板之間無間隙和重疊部分。

2.3 模型拆分原則

本項目模型工作量極大，不但要進行結構鋼筋的建模，而且要繪制電纜線管，構件總數超1 000萬個，考慮計算機的性能要求及報審平臺的承載能力，必須進行模型拆分，并且模型拆分可顯著提高模型深化效率及檢驗批劃分、質量驗評或清單掛接效率，同時在一定程度上避免構件出錯率。模型拆分大致分為4個原則：根據模型構件數量、構件類別、專業類別拆分；根據檢驗批（分部分項）拆分；根據正負零分界或者樓層拆分；按模型特性或其他特殊要求拆分。

除此之外，模型拆分時還需要結合現場實際施工情況、設計圖紙及相關技術管理人員、資料員的確認判斷拆分的合理性。

1）首先按地下、地上、樓層進行劃分，再以專業劃分為建筑、結構（柱、梁、墻、板等）、給排水、暖通、電氣、內裝等。

2）結合設計圖紙，以結構為例，按后澆帶、伸縮縫等劃分，同時結合檢驗批大小再劃分（技術管理人員、資料員可針對此進行交底），比如一個區域的樓板和相鄰區域的樓板在建模時不能做成一個整體，而是要各自分開。

3）同一分部分項的構件拆分成一個模型文件，對于某些零星構件可合成一個模型文件，前提是構件數量較少，對計算機性能要求較低，比如集水坑和檢修通道等。

為此，把拆分后的模型按標準進行深化，經一系列報審及測試后，最終得到計量計價模型。

3 審核要點

BIM模型的精細程度關系到計量和計價的準確性，因此，在鄂州花湖機場項目BIM模型深化時，除上述對模型進行處理后，需要在模型深化過程中制定模型審核要點，確保模型的精細度能達到計量計價要求。

3.1 圖模一致性

圖模一致性即BIM模型與設計圖紙表達信息不一致，不僅要對設計模型的一致性進行審核，而且要對深化模型進行審查。在建設行業領域中，施工圖紙修改和變更的情況屢見不鮮，尤其是“三邊”工程，即邊勘測、邊設計、邊施工，圖紙處于不穩定狀態且根據現場施工進度迭代更新，同時未施工區域的圖紙深度達不到施工要求。在引入BIM技術后，可以直觀地發現許多細節性錯誤，包括構件的尺寸、標高等，甚至于構件存在的沖突、遺漏現象，利用BIM技術搭建三維模型可解決此類問題。同時，設計方提供設計圖紙、設計模型后，需核對模型與圖紙所表達的信息是否一致，若有不一致處，需聯系設計方進行核查，并做好相應圖紙會審記錄。另外，設計模型只是讓除設計方之外的各參建方更好地把控單體的整體情況及更好地理解設計意圖，但作為BIM深化團隊，設計模型作為圖紙的另外一種表達方式，參考的同時需核對其構件信息的準確性，與設計圖紙是否存在信息出入，做好相應的圖紙問題清單，再反饋給設計方解決問題，與此同時，深化團隊人員應充分識圖，認真深化，避免因識圖有誤或軟件操作有誤導致模型與圖紙表達信息不一致，而此類情況集中體現在構件的尺寸及位置、鋼筋直徑及根數、墻厚及位置、預埋件位置、管道直徑及位置及構件重復等。

3.2 幾何剪切碰撞

幾何剪切碰撞分為兩個部分，一個是“剪切”，另一個是“碰撞”，而造成這種現象的原因主要是由于模型構件未按扣減規則調整墻、梁、板、柱等構件之間的剪切關系所導致，小部分是由于扣減順序出錯。

1）“剪切”，即兩個構件相互扣減，但扣減關系不正確，如結構板扣減了結構柱。對于此類問題，需在深化過程中遵循構件的扣減規則，即混凝土強度相同時，模型單元優先級應符合基礎＞結構柱＞結構梁＞結構墻＞結構板＞建筑柱＞建筑墻的規定，其中優先級較高的模型單元不應被優先級較低的模型單元重疊或剪切，優先級相同的模型單元不宜重疊。

2）“碰撞”，即兩個構件未發生扣減。一般來說，兩個構件需按扣減規則相互扣減后，即可避免出現碰撞情況，尤其是對于混凝土計量，若不進行扣減，則混凝土重復計量，混凝土量增加。為避免此類情況發生，單專業模型可利用Revit軟件中自帶的碰撞檢查功能查找構件碰撞，再根據碰撞檢查報告調整模型構件；對于多專業，則可利用Navisworks軟件實現多專業模型碰撞檢測，協同工作，消除碰撞。

另外，對于預埋件及預埋孔洞，在土建專業模型下，應結合其他專業深化模型，合理扣減。

3.3 參數賦值

在計量計價模型中，參數賦值尤為重要，一旦出錯將導致某項工程量增大，計價結果偏差也會很大，對質量驗評環節產生嚴重的影響。模型“參數”共分為三大類：項目信息參數、構件屬性信息參數及與清單有關的信息參數。

1）項目信息參數 包括單項工程、單位工程、子單位工程、階段、版本、模型文件名稱等主要參數。對于整個項目，子單位工程參數可用于項目平臺判斷該模型所屬區域；版本則表明該模型修改次數，也可避免模型混淆；模型文件名稱參數是唯一的，可使平臺識別該模型并顯示到各流程中。

2）構件屬性信息參數 包含專業、子專業、分部工程、子分部工程、分項工程等參數信息。此類參數信息關系到檢驗批劃分和質量驗評環節，隸屬于建筑工程分部分項工程劃分，可根據國家規范填寫。檢驗批劃分是在對應平臺上操作，其通過構件填寫的分部分項信息進行識別并按劃分原則進行劃分，同時掛接到工序表單上，并最終在質量驗評環節中體現。

3）與清單有關的信息參數 主要為混凝土強度等級、抗滲等級、耐火等級、耐火極限以及構件設計屬性及構件編碼信息。柱、梁、板等結構構件的混凝土強度等級不一致，需要具體區分；地下部分尤其是地下室，有抗滲要求的地方，其混凝土用料及價格也不相同，需要一一分類。對于構件的設計屬性，實際是將構件尺寸、位置等設計信息賦值在軟件操作界面的屬性欄中，使構件信息明顯和齊全，而構件編碼信息是對每個構件賦予唯一的“身份”，是在計價階段平臺能夠識別構件的唯一標識，一旦編碼出現錯誤或出現重復的情況，則此構件無法識別及計價，構件作廢。構件編碼由36位數字組成，包含工程（項目）.單項工程.單位工程.子單位工程_階段.專業.子專業.二級子專業_構件類別.構件族.構件類型_構件實例屬性。例如：項目中鋼筋_HRB400_8的其中一個構件實例編碼為01.01.01.01_04.03.06.01_01.0001.0011_0000521822示：湖北國際物流核心樞紐項目.新建湖北鄂州民用機場轉運中心工程.轉運中心.轉運中心_施工準備階段.結構專業.鋼筋.鋼筋_鋼筋類別.鋼筋.直徑8_第521 822根鋼筋，因此，在模型審核中，對構件編碼的審核是重中之重，如圖1所示。

圖1 構件信息總表

3.4 報審規范性

“報審規范性”涉及兩個方面，一方面是報審文件的規范性，包括主文件和附件，如模型附件文件夾命名及存放內容、模型文件命名等；另一方面是流程報審的規范性，包括表單填寫內容及審核項表內容等。

1）報審文件分為主文件和附件。主文件只包含深化模型和深化圖紙，是作為平臺識別的主要文件；報審附件包括：01深化模型-02深化依據-03設計交底和圖紙會審文件-04送審表及自審報告-05各方審核意見-06邊界確認文件-07凈高分析報告（如有）-08構件數據變動對比表（如有）-09構件明細表-10成果清單-11鏈接文件-12Tekla模型（如有），主要用于各方審核模型。

2）報審流程的模型分為過程版模型（即根據審核意見不斷升版修改的深化模型）及歸檔模型（即根據最后一輪審核意見修改完成并通過五方晨會會審的深化模型）兩類，其流程填寫劃分為報審表單及審核項表單兩大部分。其中，報審表單大致劃分3個部分，第一部分為報審所屬，即項目名稱、審核方等信息；第二部分為模型附件文件按類別上傳，如邊界確認文件、深化模型、深化圖紙等；第三部分即流程流轉中各方的審核意見。

過程版文件報審只針對深化模型外審過程，因此需著重于模型文件的報審規范性，同時流程終結于建設方總工辦審核（見圖2）。

圖2 過程性模型報審審核流程

歸檔文件報審需走正式版流程審核后歸檔。歸檔流程不僅注重報審的模型文件是否正確，同時對模型邊界確認文件、圖紙會審文件、構件編碼等著重審核，流程終結于建設方項目總監審核（見圖3）。

圖3 過會模型歸檔審核流程

針對報審流程，在BIM模型確保無誤的情況下，上傳時需要值得注意的是：模型需要按專業分開上傳，尤其是機電專業的預留預埋，按電氣、給排水及暖通專業分開報審；邊界確認文件如有則必須上傳，不可遺漏；圖紙會審需按項目要求規范化，同時加蓋單位公章后上傳；上會通過的BIM模型，其會議紀要需附帶會議簽到表在平臺進行上傳；對于一次性上傳有可能超過平臺限制的，可將文件分開并多次上傳，滿足平臺允許容量。

3.5 模型切圖

按模施工是獨具特色的一項由信息化主導施工的工作，而模型切圖作為輔助手段，在審核階段同樣需要重視。以結構鋼筋為例，出圖要點如下。

1）平、剖面視圖 構件尺寸、標高及鋼筋直徑、根數、排布間距等信息。

2）三維軸測圖 直觀展示構件內部鋼筋排布樣式，輔助標注鋼筋信息。

3）鋼筋統計表 對鋼筋類型、直徑、長度、數量等進行統計，必要時附上鋼筋圖例。

4）必要的說明文字 對表達不清的圖形或其他內容需附上必要的說明文字。

4 結語

鄂州花湖機場項目是全國首個采用BIM模型進行全過程質量驗評和計量計價的項目，項目遵循精準建模-按模施工-按模質量驗評-按模計量支付的全新路徑，驗證了采用BIM模型施工的可行性。隨著BIM技術在工程領域內快速發展，基于項目全生命周期BIM 協同將會成為主流，不僅在加快進度、提高施工質量的指標里起著指導性的作用，還在節約成本、科學管理的范圍內增大了信息化的滲透，其對于整個工程的整體效益有著顯著的提升。

基于BIM模型的計量計價將向標準化邁進一步，按模施工也將BIM技術推向更高的地位，隨著BIM技術的深入應用，基于BIM的質量驗評與計量計價將會受到項目管理人員的推崇，BIM技術也必將作為提高建筑行業效率和利潤的有效途徑之一。