BIM算量與傳統(tǒng)算量量差原因分析★

莫自慶 閻夢(mèng)晴

(廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007)

0 引言

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM)是指在建筑工程的全壽命周期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱[1]。

1 BIM技術(shù)在工程造價(jià)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM這個(gè)概念由美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的Chuck Eastman博士在1975年提出[2]，到了2007年，美國(guó)建筑科學(xué)院將BIM技術(shù)定義為“是對(duì)一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目物理特性及功能特性的數(shù)字表達(dá)，在項(xiàng)目的不同階段，利益相關(guān)群體在建筑信息模型中錄入、提取、更新和修改信息，以相互協(xié)同作業(yè)并反映各自職責(zé)內(nèi)容”[3]。

在我國(guó)，BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用主要經(jīng)歷了四個(gè)階段，見(jiàn)表1。

表1 BIM技術(shù)在我國(guó)的推廣歷程

1.1 建筑信息模型呈現(xiàn)割裂狀態(tài)

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，BIM模型的建立，多采用Revit,Bentley等軟件；在招投標(biāo)階段、施工階段和竣工決算階段，多采用廣聯(lián)達(dá)、斯維爾、魯班等傳統(tǒng)軟件，然而上述過(guò)程需要再次建立三維數(shù)字模型來(lái)完成項(xiàng)目工程造價(jià)的確定和控制，導(dǎo)致了工程造價(jià)人員出現(xiàn)大量的重復(fù)建模工作，呈現(xiàn)了模型割裂的狀態(tài)。

1.2 傳統(tǒng)算量軟件的計(jì)量結(jié)果精確度有待提高

傳統(tǒng)的算量軟件，需要依據(jù)二維施工圖進(jìn)行三維建模，才能完成工程算量，隨著建筑業(yè)和社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)今的建筑中，涌現(xiàn)出了建筑立面越來(lái)越復(fù)雜、結(jié)構(gòu)構(gòu)件異形化的建筑工程。對(duì)于這些比較復(fù)雜的大型建筑結(jié)構(gòu)，二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型的這一過(guò)程，傳統(tǒng)算量軟件往往難以滿足精確建模的要求。

1.3 傳統(tǒng)算量工作效率急需提高

目前，造價(jià)人員的工作模式是讀懂工程圖紙，將設(shè)計(jì)信息錄入算量軟件，建立算量模型。這一工作繁瑣且復(fù)雜，且極易受到造價(jià)人員自身業(yè)務(wù)水平的能力導(dǎo)致算量結(jié)果不精確。隨著大型建設(shè)項(xiàng)目的日益復(fù)雜化、系統(tǒng)化，且受到項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期緊張等影響，工程造價(jià)領(lǐng)域急需將造價(jià)人員從重復(fù)的建模工作中解脫出來(lái)。

1.4 基于BIM技術(shù)的工程計(jì)量正應(yīng)運(yùn)而生

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用BIM技術(shù)可將設(shè)計(jì)階段的BIM(土建常用Revit軟件建模)模型進(jìn)行工程提量。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將設(shè)計(jì)階段的Revit模型進(jìn)行模型深化滿足工程算量要求后，再通過(guò)基于Revit模型的插件(新點(diǎn)比目云5D算量軟件，以下簡(jiǎn)稱：5D算量)進(jìn)行快速的工程提量，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始的模型沿用，繼承了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思維，真正體現(xiàn)出Revit模型的價(jià)值所在。

2 BIM模型與算量軟件交互性

目前，常見(jiàn)的BIM算量軟件的優(yōu)劣性如表2所示[4]。

選取某教學(xué)樓工程為案例進(jìn)行分析，運(yùn)用傳統(tǒng)手工算量、廣聯(lián)達(dá)GCL及基于Revit的比目云5D算量的方式，對(duì)該項(xiàng)目的柱、梁及板進(jìn)行工程量計(jì)算及分析。

2.1 傳統(tǒng)廣聯(lián)達(dá)GCL算量

針對(duì)該項(xiàng)目的施工圖紙，將.dwg格式的圖紙通過(guò)廣聯(lián)達(dá)GCL的“CAD圖紙導(dǎo)入”功能，實(shí)現(xiàn)由二維向三維轉(zhuǎn)變的交互式銜接。再運(yùn)用“CAD識(shí)別”等系列功能，在廣聯(lián)達(dá)GCL軟件中，建立構(gòu)件，將構(gòu)件的工程信息同步錄入，建立廣聯(lián)達(dá)GCL模型，如圖1所示。

2.2 基于Revit模型的比目云5D算量

5D算量軟件是基于Revit平臺(tái)的一個(gè)插件，其操作步驟大體如下：首先，按照軟件的構(gòu)件命名規(guī)則將Revit模型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的命名；其次，打開(kāi)5D算量后進(jìn)行工程設(shè)置(如：扣減規(guī)則設(shè)置、出量規(guī)則設(shè)置等等)；然后，進(jìn)行構(gòu)件映射，即明確需要算量的對(duì)象構(gòu)件；最后，匯總計(jì)算出映射好的工程量，通過(guò)結(jié)果查詢可按不同出量規(guī)則分別統(tǒng)計(jì)出所需構(gòu)件的工程量。Revit模型和流程圖如圖2，圖3所示。

3 BIM算量結(jié)果及量差

選取某教學(xué)樓的柱、梁和板構(gòu)件，針對(duì)手工算量、廣聯(lián)達(dá)GCL算量和基于Revit模型的5D算量這三種方式，對(duì)它們得到工程量進(jìn)行比較分析，研究工程量產(chǎn)生偏差的原因。

表3 工程量多算法對(duì)比表 m3

如表3所示，根據(jù)廣西地區(qū)的計(jì)量規(guī)范，手算柱、梁及板的工程量分別為98.07 m3,137.21 m3及182.96 m3，廣聯(lián)達(dá)GCL計(jì)算得出工程量分別為98.86 m3,137.65 m3及186.25 m3，三者量差為0.79 m3,0.44 m3及3.29 m3，誤差率為0.80%,0.32%及1.80%，屬正常誤差范圍。業(yè)內(nèi)，廣聯(lián)達(dá)GCL早已被認(rèn)定為權(quán)威性的計(jì)量軟件，手算和廣聯(lián)達(dá)GCL算量產(chǎn)生的誤差多來(lái)源于手算的誤差，在廣聯(lián)達(dá)GCL中，只要工程量扣減規(guī)則等設(shè)置好之后，機(jī)算出來(lái)的量是真實(shí)的工程量。以廣聯(lián)達(dá)GCL計(jì)量結(jié)果為基準(zhǔn)，將廣聯(lián)達(dá)GCL與5D算量的量差進(jìn)行對(duì)比分析， 5D算量的計(jì)量結(jié)果分別為97.60 m3,138.73 m3及187.49 m3，三者差距為-1.26 m3,1.08 m3及1.24 m3，誤差率為-1.27%,0.78%及0.67%，均屬正常誤差范圍。同樣是機(jī)算，產(chǎn)生誤差的原因有如下幾點(diǎn)：一是柱構(gòu)件中，廣聯(lián)達(dá)GCL在建模時(shí)，為配合樓梯間頂層直形梁的建模(廣聯(lián)達(dá)GCL不能建豎直方向的曲梁)，將樓梯間頂層的所有柱子建成了等高柱，與原施工圖不符，而在Revit模型當(dāng)中，由于可以把曲梁建立出來(lái)，所以柱子也可按實(shí)際施工圖建出來(lái)，具體請(qǐng)參考圖1,圖2。為了更進(jìn)一步驗(yàn)算廣聯(lián)達(dá)GCL與5D算量的實(shí)際量差，在不考慮梁的情況下，直接按原施工圖設(shè)置廣聯(lián)達(dá)GCL模型中柱子的高度，最終發(fā)現(xiàn)用廣聯(lián)達(dá)GCL與5D算量的量相差無(wú)幾。二是梁構(gòu)件中，兩種不同軟件產(chǎn)生誤差的原因在于對(duì)樓梯間曲梁的建模存在差異，在廣聯(lián)達(dá)GCL中，不能按原施工圖設(shè)計(jì)的曲梁進(jìn)行建模，也就是此軟件存在建模的缺陷，而在Revit中，可以很精確的將曲梁的模型建立出來(lái)，保證了其與原施工圖的一致性。三是板構(gòu)件中，廣聯(lián)達(dá)GCL無(wú)法建立曲面板，而Revit則可建立曲面板，是導(dǎo)致量差的關(guān)鍵。

4 結(jié)語(yǔ)

本文進(jìn)行了手工算量、廣聯(lián)達(dá)GCL算量和5D算量之間工程量計(jì)算結(jié)果的量差分析，針對(duì)柱、梁及板構(gòu)件，分析了廣聯(lián)達(dá)GCL和5D算量之間的優(yōu)劣性，以案例試算為依據(jù)，驗(yàn)證了各算量方式的準(zhǔn)確率。研究結(jié)果表明，從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就應(yīng)用Revit模型，并用5D算量軟件進(jìn)行快速算量，能夠有效地提高工程造價(jià)行業(yè)的算量效率，而且能夠使得算量更加精細(xì)化、智能化。在未來(lái)建筑行業(yè)中，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件將會(huì)趨于復(fù)雜化、異形化，精確算量將會(huì)成為各大建筑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵手段，而B(niǎo)IM技術(shù)的出現(xiàn)，將會(huì)改變這種“戰(zhàn)局”，掌握BIM核心技術(shù)，將會(huì)為企業(yè)贏得市場(chǎng)的先機(jī)。