黃兆榮

摘 要：建筑工程算量的傳統(tǒng)方式是手工計(jì)算和二維圖形構(gòu)件算量，致使工程計(jì)量的計(jì)算工作量大、復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，并且計(jì)算結(jié)果的精確度也不高。BIM（建筑信息模型）技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用對(duì)建筑工程算量起到了深刻的變革，有力促進(jìn)了建筑工程算量信息化過程的發(fā)展。通過分析建筑工程算量的發(fā)展歷程，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑工程算量存在局限，現(xiàn)與BIM技術(shù)特點(diǎn)相結(jié)合，對(duì)BIM技術(shù)在建筑工程算量中的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用進(jìn)行研究，分析了在建筑工程算量中的應(yīng)用價(jià)值，隨著BIM技術(shù)在工程算量中的應(yīng)用不斷深入，建筑工程行業(yè)的工程量計(jì)算將變得更加透明，更加有序、合理和準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) 計(jì)量 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0195-02

BIM（建筑信息模型）技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和數(shù)據(jù)化管理的工具，通過集成建筑信息模型的各種相關(guān)項(xiàng)目信息，在建設(shè)工程項(xiàng)目規(guī)劃、策劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和建筑的整個(gè)生命周期進(jìn)行共享和傳輸過程中，使工程技術(shù)人員能夠做出正確的理解和有效應(yīng)對(duì)各類建筑的設(shè)計(jì)，施工，監(jiān)理，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)，并在提高生產(chǎn)效率，管理精細(xì)，節(jié)約成本和縮短工期等方面發(fā)揮了重要作用。

項(xiàng)目成本管理和工程造價(jià)控制是基本建設(shè)項(xiàng)目的核心任務(wù)，這個(gè)核心任務(wù)的首要工作是快速、正確地計(jì)算工程量，且工程量計(jì)算又是編制招標(biāo)控制價(jià)工作的基礎(chǔ)，其具有工作量大、復(fù)雜、耗時(shí)費(fèi)力等特點(diǎn)，編制招標(biāo)控制價(jià)的60%～80%工作量約被其占用，而且其完整性和準(zhǔn)確性會(huì)直接影響到編制招標(biāo)控制價(jià)的質(zhì)量和速度。所以，改進(jìn)工程量計(jì)算方法，對(duì)于提高編制招標(biāo)控制價(jià)質(zhì)量和效率，加快編制招標(biāo)控制價(jià)速度，減輕造價(jià)人員的工作量具有非常重要的意義。

1 建筑工程算量成長(zhǎng)歷程

1.1 全手工計(jì)算工程量階段

在計(jì)算機(jī)還沒有普及的年代，建筑工程量計(jì)算一切只能靠手工來完成。

1.2 算量軟件階段

隨著計(jì)算機(jī)的逐漸普及，各地算量軟件像雨后春筍一樣不斷涌現(xiàn)，由于工作效率提高明顯，在得到用戶認(rèn)可后迅速普及，工程量計(jì)算復(fù)雜而繁瑣的問題為了得到解決，人們利用計(jì)算機(jī)開發(fā)了多種工程量計(jì)算軟件：比如工程量表格計(jì)算軟件、二維圖形構(gòu)件算量軟件、三維圖形立體算量軟件、以及廣泛應(yīng)用的基于CAD技術(shù)自動(dòng)識(shí)別的三維算量軟件即BIM技術(shù)。

工程量表格計(jì)算軟件就是表格數(shù)據(jù)輸入法，該方法實(shí)際是對(duì)傳統(tǒng)手工算量進(jìn)行延伸和改進(jìn)，需要造價(jià)人員在軟件界面中輸入算量表達(dá)式，程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總計(jì)算，如果發(fā)現(xiàn)計(jì)算式錯(cuò)誤后也比較容易修改，只需簡(jiǎn)單地更改錯(cuò)誤的計(jì)算式內(nèi)容，軟件就可以重新完成對(duì)工程量的計(jì)算并生成新的報(bào)表數(shù)據(jù)，該方法的計(jì)算思路比較符合造價(jià)人員的計(jì)算習(xí)慣，優(yōu)點(diǎn)是容易操作上手快，所以很多造價(jià)人員會(huì)選擇使用。缺點(diǎn)是造價(jià)人員必須邊翻閱圖紙邊往計(jì)算機(jī)中輸入數(shù)據(jù)，同時(shí)還要考慮相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件之間扣減關(guān)系，而且一般需要在草稿紙上預(yù)先羅列出來每個(gè)構(gòu)件的工程量計(jì)算表達(dá)式，計(jì)算上仍然比較復(fù)雜繁瑣。

二維圖形構(gòu)件算量軟件方法是把建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)、柱、墻、梁、板、樓梯等構(gòu)件按平法圖集標(biāo)準(zhǔn)繪制出來，造價(jià)人員根據(jù)工程圖紙的構(gòu)件選擇相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件圖形輸入構(gòu)件的尺寸及信息，軟件會(huì)自動(dòng)進(jìn)行工程量計(jì)算。構(gòu)件計(jì)算法比表格輸入法相比其工作效率提高了很多，造價(jià)人員極大減少了計(jì)算式的數(shù)據(jù)輸入量，但由于計(jì)算數(shù)據(jù)利用率不高，內(nèi)置的構(gòu)件相對(duì)比較單一固定，不能完全滿足實(shí)際工程出現(xiàn)的異型構(gòu)件工程量計(jì)算需要。

基于BIM技術(shù)的三維圖形算量軟件計(jì)算方法有建模法和數(shù)據(jù)導(dǎo)入法，建模法通過在計(jì)算機(jī)上繪制基礎(chǔ)、柱、墻、梁、板、樓梯等構(gòu)件模型圖，軟件根據(jù)設(shè)置的清單和定額工程量計(jì)算規(guī)則，在充分利用幾何數(shù)學(xué)原理的基礎(chǔ)上自動(dòng)計(jì)算工程量。計(jì)算時(shí)以樓層為單位元，在計(jì)算機(jī)界面上輸入相關(guān)構(gòu)件數(shù)據(jù)，建立整棟樓層基礎(chǔ)、柱、墻、梁、板、樓梯、裝飾的建筑模型，根據(jù)建好的模型進(jìn)行計(jì)算工程量。數(shù)據(jù)導(dǎo)入法將工程圖紙的CAD電子文檔直接導(dǎo)入三維圖形算量軟件，智能識(shí)別工程設(shè)計(jì)圖中的各種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，快速虛擬仿真出建筑。由于不需要重新對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行繪圖，只需定義構(gòu)件屬性和進(jìn)行構(gòu)件的轉(zhuǎn)化就能準(zhǔn)確計(jì)算工程量，極大提高了算量工作效率，降低了造價(jià)人員工程計(jì)算量，這是工程量計(jì)算軟件的主要發(fā)展方向。

2 BIM技術(shù)在建筑工程算量中的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用

BIM技術(shù)使得其在建筑工程算量方面具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于提升建筑工程算量水平、提高工作效率，具有很大的積極意義。

2.1 提高工程量計(jì)算準(zhǔn)確性

基于BIM的自動(dòng)化工程算量方法比傳統(tǒng)的計(jì)算方法準(zhǔn)確率更高。工程量計(jì)算是編制招標(biāo)控制價(jià)的基礎(chǔ)，但是計(jì)算過程非?？菰锖蛷?fù)雜，造價(jià)人員容易因自身原因造成各種計(jì)算錯(cuò)誤，影響后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和完整性。造價(jià)人員計(jì)算工程量一般誤差在±3%左右已經(jīng)算很合理了。如果遇到大型工程、復(fù)雜工程、不規(guī)則工程計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和完整性就更加難說了。另外，由于各地定額計(jì)算規(guī)則不同也是阻礙手工計(jì)算準(zhǔn)確性和完整性的重要因素。每計(jì)算一個(gè)構(gòu)件要考慮相關(guān)哪些部分要扣減，需要極大的耐心和細(xì)心。

為了讓工程量計(jì)算工作脫離人為因素的影響，必須使用BIM技術(shù)的自動(dòng)計(jì)算工程量功能，就能得到更加客觀完整準(zhǔn)確的工程量數(shù)據(jù)。利用建好的三維模型對(duì)構(gòu)件實(shí)體進(jìn)行扣減計(jì)算，不管是對(duì)于規(guī)則構(gòu)件或者是對(duì)于不規(guī)則構(gòu)件都能同樣計(jì)算，且計(jì)算效果是一樣，不會(huì)受到各種因素干擾影響。

2.2 合理安排資源計(jì)劃，加快項(xiàng)目進(jìn)度

建筑工程因?yàn)橹芷陂L(zhǎng)，涉及人員多，條線多，管理復(fù)雜，沒有充分合理的計(jì)劃，容易導(dǎo)致工期延誤，甚至發(fā)生質(zhì)量和安全事故。

資金使用計(jì)劃、人工消耗計(jì)劃、材料消耗計(jì)劃和機(jī)械消耗計(jì)劃可以利用BIM模型提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到合理安排。在BIM模型所獲得的工程量上賦予時(shí)間信息（4D），就可以知道任意時(shí)間段各項(xiàng)工作量已完成多少，進(jìn)而可以知道任意時(shí)間段造價(jià)是多少，還可根據(jù)4D來制定資金使用計(jì)劃。另外，通過4D技術(shù)可以查詢?nèi)我鈺r(shí)間段的工程量，分析出該工程量所需要消耗的人工、材料、機(jī)械數(shù)量，工作進(jìn)度計(jì)劃就會(huì)得到合理安排。

2.3 控制設(shè)計(jì)變更

在建設(shè)項(xiàng)目執(zhí)行過程中，經(jīng)常會(huì)碰到工程設(shè)計(jì)變更，傳統(tǒng)方法是靠手工先在施工藍(lán)圖上確認(rèn)變更位置，然后再計(jì)算由于設(shè)計(jì)變更引起的工程量增減數(shù)量。同時(shí)，還得要調(diào)整與設(shè)計(jì)變更相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件工程量。這樣的計(jì)算過程不僅速度慢，所用時(shí)間多，而且也難以控制和保證準(zhǔn)確性。加之可能由于設(shè)計(jì)變更內(nèi)容沒有歷史計(jì)算數(shù)據(jù)和構(gòu)件位置信息，今后想要去查詢也是很不方便。

利用BIM技術(shù)建立的模型，設(shè)計(jì)變更內(nèi)容不但可以關(guān)聯(lián)到模型中，而且對(duì)模型稍作調(diào)整，相關(guān)設(shè)計(jì)變更的工程量變化數(shù)據(jù)就會(huì)自動(dòng)反映和顯示出來。

2.4 歷史數(shù)據(jù)積累和共享

建設(shè)工程項(xiàng)目結(jié)束后，所有算量數(shù)據(jù)材料要么堆積在檔案室，要么不知所措，今后碰到相關(guān)類似項(xiàng)目，如要參考這些算量數(shù)據(jù)就難以再找到。而且以往計(jì)算出工程的算量指標(biāo)，對(duì)今后類似工程項(xiàng)目的投資估算和可行性研究具有比較大的參考價(jià)值，造價(jià)咨詢單位會(huì)把這些數(shù)據(jù)視為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。利用BIM模型可以對(duì)算量指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確、詳細(xì)地分析和提取，并且形成電子檔案資料，方便保存和共享。

2.5 BIM技術(shù)算量方法價(jià)值和發(fā)展趨勢(shì)

造價(jià)人員從繁重的算量勞動(dòng)中解放出來一切都得歸功于基于BIM的自動(dòng)工程量計(jì)算方法，該方法為造價(jià)人員節(jié)省更多的時(shí)間和精力用于參與更有價(jià)值的工作，如工程造價(jià)的BIM咨詢、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)測(cè)分析、后期運(yùn)營(yíng)階段管理等，還可利用節(jié)約的時(shí)間編制更精確的招標(biāo)控制價(jià)。

BIM技術(shù)在建筑工程算量中的發(fā)展目標(biāo)不僅僅是高效率工具，在BIM技術(shù)基礎(chǔ)之上，可以將造價(jià)人員所建立的模型，加上時(shí)間信息（4D）和成本信息（5D），然后進(jìn)行計(jì)算處理，極大提高工程量計(jì)算精度和為后續(xù)的項(xiàng)目造價(jià)管理提供有力的支撐。

3 結(jié)語

三維算量軟件作為BIM技術(shù)在造價(jià)管理中最直接的應(yīng)用，目前在迅速普及階段，應(yīng)用率不斷在得到提高，特別是一些“高”“大”“難”工程幾乎都是用的三維算量軟件，利用BIM模型短時(shí)間內(nèi)快速準(zhǔn)確提供招標(biāo)所需的工程量并計(jì)算造價(jià)數(shù)據(jù)，一方面可以提高計(jì)算的準(zhǔn)確度。另一方面可以提高計(jì)算的深度，避免因工程量計(jì)算問題引起的各方參與項(xiàng)目單位的糾紛。隨著BIM技術(shù)在工程算量中的應(yīng)用不斷深入，建筑工程行業(yè)的工程量將變得更加透明，更加有序、準(zhǔn)確和合理。

參考文獻(xiàn)

[1]何關(guān)培.BIM總論[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011：100-120.

[2]姬慧，王保.三維技術(shù)在工程算量中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2010，2（2）：87-90.

[3]馬桂芬，陸世巖.算量軟件在工程造價(jià)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].大眾科技，2012，14（9）：121-122.

[4]郭勇.BIM在建筑工程算量中的研究及應(yīng)用簡(jiǎn)述[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（7）：291.