可進行高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法研究

易 杰（中鐵建設集團華東工程有限公司，江蘇 蘇州 215005）

0 引 言

隨著國內建設和工程設計行業的迅猛發展，傳統的二維設計模式將逐漸退出歷史舞臺，取而代之的是三維信息建模（BIM）。其表達形式具有直觀、易讀的特點，無論是建設方、設計方還是施工方，都能很快地全面掌握項目信息，從而降低項目各參與方尤其是非專業人士理解項目信息的難度，減少項目變更，提升不同專業之間和各參與方之間對項目的協同能力。三維BIM在項目各階段都能帶來巨大的優勢[1]。

隨著BIM技術在國內的高速發展，BIM技術經歷了以建模為主、以單機應用為主的BIM1.0時代，也剛跨過了以技術應用為主、多軟件為主、基于文件的云協同為主、施工階段為主的BIM2.0時代，如今BIM技術已經來到了從項目應用到企業全面應用、從施工階段應用到工程的全生命應用、從技術管理應用到全專業綜合管理應用的BIM3.0時代[2-3]。

BIM技術在工程中的應用價值越來越得到建筑行業各參建單位的高度認可，工程算量作為工程建設中的重要環節之一，與BIM技術的結合也是大勢所趨。但是傳統的工程算量采用的廣聯達科技股份有限公司（以下簡稱“廣聯達”）的圖形算量軟件GCL，無法很好地利用Revit軟件模型直接算量，需要重新建模的工作量大。目前國內很多項目應用BIM技術開展了項目管理應用，過程中也進行了BIM模型算量的應用落地，但是計算數據僅限于項目技術部門內部使用，項目商務部門還是根據自己的算量軟件所得的數據進行結算，這種現象在整個建筑行業是普遍存在的。本文將基于Revit軟件算量模型所得的數據和預算工程量進行對比分析，論證數據的準確性和可實施性，探索出一種可用于高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法[4]。

1 建模方法與模型算量數據的準確性探討

Revit軟件作為最為基礎的建模軟件，在BIM技術應用過程中扮演著不可或缺的作用。Revit的明細表功能可以一鍵導出構件實物工程量，商務部門不認可其數據的最重要原因在于對數據的準確性存在質疑。而影響數據準確性的主要原因除了模型的建立精度以外，還在于保證模型精度的情況下，Revit軟件的計算規則和規范在扣減規則方面的不一致[5-6]。

1.1 常規建模方式實驗模型詳細參數

筆者建立一個實驗模型，設定層高為3 000 mm，柱尺寸為600 mm×600 mm，梁KZ1為600 mm×300 mm、KZ2為400 mm×200 mm，墻厚200 mm，樓板厚度為120 mm，軸線間距為6 000 mm。通過常規建模方式建立模型，實驗模型三維圖如圖1所示。利用Revit軟件明細表計算功能構件工程量。墻、樓板構件工程量，如表1所示；柱、梁構件工程量，如表2所示。

表2 常規建模方式柱、梁工程量統計表

1.2 實驗模型所得與手工計算所得工程量對比

通過手工列式計算，驗證試驗模型各構件的具體工程量的準確性，計算過程、結果及與實驗模型所得工程量的對比，如表3所示。

表3 實驗模型所得與手工計算所得工程量對比

通過對比手工計算結果和實驗模型統計結果發現，同類構件的模型量和手工計算所得的工程量數據相差較大，其中混凝土總量相差了0.144 m3。

1.3 工程量差額原因分析

導致混凝土工程量偏差的原因有以下2個方面。

（1）在建立常規的建模方式模型時，沒有考慮扣減不同構件的重疊部分，如圖2所示。在繪制墻體構件時，軟件只會識別到樓層標高，不會自動識別到梁底部標高，而在統計工程量時會將重疊部分的體積計算在墻的明細表內，扣減梁的體積，從而造成偏差，所得數據小于真實數據；在繪制樓板構件時，樓板在與柱、墻相交的部位，柱、梁會自動扣減重疊部位的體積，如圖3所示，造成柱和梁明細表工程量統計表中的數值小于真實數值，而樓板明細表工程量數值大于真實數值。

圖2 梁、墻體積扣減模型圖

圖3 柱、梁、板體積扣減模型圖

（2）當樓板、墻和梁3個構件重疊時，框架梁會自動扣減樓板所占的體積，如圖3所示，但是不會自動扣減墻和樓板重疊部分的體積（如圖4所示），軟件會重復計算樓板和墻重疊部分的體積，該部分體積為0.1×0.12×6×2＝0.144 m3，因此混凝土總量偏差了0.144 m3。

圖4 墻、板重疊模型圖

1.4 提出可進行高精度混凝土算量的建模方法

分析造成算量差異的影響因素，如各構件的材料類型、規格不一致，會造成最后的匯總工程量與實際工程量不一致，但是完全可以在建立模型時避免這樣的問題。可進行高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法將從以下5個方面展開。

（1）明確建模的目的和用途，根據結構施工圖繪制模型的樓層標高；各構件的建模順序為柱、墻、梁、板，各構件根據設計要求為對應的材質給予定義，如混凝土標號，以便后續明細表統計不同材料工程量。

（2）由于本建模方法所得數據是預算數據，所以在建立柱構件模型時，不需要考慮實際施工在梁柱核心節點區域所采取的構造措施，按正常樓層標高和柱類型建立即可。

（3）在繪制墻構件時，禁止貫穿結構柱，需在柱外表面處斷開，連續墻經過多個柱時需要分段繪制，同時墻頂標高需考慮上部標高是否有梁、板結構，需將墻頂標高調整至梁、板結構的底標高處。

（4）在繪制梁構件時，如果梁端支座在剪力墻部位，需要繪制在墻結構外邊線處；如果梁端支座在柱部位，需要繪制在柱結構外邊線處。

（5）在繪制樓板構件時，不能整體繪制，每跨板需要單獨繪制，同時需要根據梁和柱的結構邊線位置進行繪制。

1.5 重構實驗模型

根據可進行高精度混凝土算量的Revit軟件建模標準的相關要求對模型進行重構。重構完成后的三維模型，如圖5所示。

圖5 重構模型三維圖

1.6 實驗結論

對重構模型明細表匯總計算墻、樓板構件工程量（如表4所示），梁、柱構件工程量（如表5所示）。從重構后的模型明細表中得出樓板工程量3.953 m3、墻工程量5.184 m3、結構構架工程量4.320 m3、結構柱工程量2.808 m3，與手工計算的工程量完全一致。由此證明由Revit軟件建立的模型只要根據高精度混凝土算量的建模方法建立，所得的工程量明細表數據是真實可用的。

表4 可進行高精度混凝土算量的建模方法墻、樓板工程量統計

表5 可進行高精度混凝土算量的建模方法柱、梁工程量統計

2 可進行高精度混凝土算量的建模方法可實施性探討

2.1 應用工程簡介

某工程位于浙江省杭州市拱墅區，建筑面積182 017 m2。其中，地上建筑面積128 807 m2，地下建筑面積53 210 m2。地上共有4棟樓，其中：1號樓29層，建筑高度94.3 m；2號樓、3號樓均為7層，建筑高度23.6 m；4號樓30層，建筑高度97.5 m。本項目前期根據算量模型建模標準，分為地上、地下2部分建立模型，地上部分又對每一個單體分別建立模型，按上文所述建模方法進行建模，最后形成整體模型（如圖6所示）。

圖6 項目整合算量模型

2.2 混凝土工程量計算與應用

2.2.1 單體混凝土工程量

對應用工程的S1號樓的各構件的工程量進行統計，得出：結構墻混凝土工程量3 239.57 m3、結構樓板混凝土工程量5 146.83 m3、結構柱混凝土工程量2 855.65 m3、框架梁混凝土工程量3 703.72 m3；對S2號、S3號樓的各構件的工程量進行統計，所得結構樓板混凝土工程量2 743.10 m3、結構柱混凝土工程量1 270.26 m3、框架梁混凝土工程量640.21 m3；對S4號樓的各構件的工程量進行統計，所得結構墻混凝土工程量3 479.70 m3、結構樓板混凝土工程量5 284.98 m3、結構柱混凝土工程量2 815.64 m3、框架梁混凝土工程量3 834.74 m3。

2.2.2 模型工程量拓展應用

通過高精度混凝土算量的建模方法建立完成后，分別由Revit軟件導出每一個單體混凝土總量提取明細表進行匯總，形成混凝土總量輔助項目前期總體策劃。

模型建立完成后，通過廣聯達算量計價軟件的Revit插件導出GFC格式文件，再導入到項目商務部門的算量計價軟件中使用，減少了商務部門重新建模的工作。

在施工過程中，還能根據模型按不同構件統計每一個樓層的工程量，為月計劃提供依據，同時還能借助第三方插件計算腳手架工程量和模板工程量，輔助周轉料策劃。如工程中有設計變更，只需結合變更通知單內容對模型進行修改，修改完成后，相關數據也會實時自動計算更新，后期也可以作為實體工程結算的依據。

3 結 語

通過對實驗模型的探討，分析總結了一種可用于高精度混凝土算量的Revit軟件建模標準，由Revit軟件自帶的明細表計算混凝土工程量所得的數據真實可用，同時結合實際工程案例探討了該方法的可實施性。