姜泓列

摘 要：施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)程中，從建筑工程算量應(yīng)用BIM模型角度進(jìn)行分析，建立科學(xué)的評(píng)價(jià)工程算量的標(biāo)準(zhǔn)，利用對(duì)比分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、歸類(lèi)分析等方式進(jìn)行充分研究。以此來(lái)保障BIM模型在設(shè)計(jì)施工圖紙階段的作用，從而確保可以準(zhǔn)確、快速、直接的反應(yīng)工程算量，為以后進(jìn)一步應(yīng)用BIM模型設(shè)計(jì)圖紙奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：施工圖設(shè)計(jì)；BIM模型；工程算量；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.090

BIM實(shí)際上是項(xiàng)目建設(shè)中數(shù)字表達(dá)功能特性和物理特性的一種方式，存在很多的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，BIM理念主要就是包括造價(jià)人員在內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)共享資源的模型。造價(jià)施工人員可以對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行直接利用，以及自動(dòng)獲取工程算量，相比較CAD技術(shù)來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)模式下可以提升項(xiàng)目算量質(zhì)量和效率?，F(xiàn)階段大部分企業(yè)已經(jīng)逐漸大量應(yīng)用數(shù)據(jù)接口，以此來(lái)對(duì)項(xiàng)目工程量進(jìn)行合理計(jì)算，但是實(shí)際應(yīng)用BIM模型中還需要進(jìn)一步明確可靠性，因此BIM模型應(yīng)用在施工圖設(shè)計(jì)工程算量中還應(yīng)該不斷完善和健全計(jì)算方式和手段，以便于可以直接、精確的計(jì)算工程量。

1 工程算量的基本模式

工程算量評(píng)價(jià)模式的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上就是具備計(jì)算構(gòu)建幾何對(duì)象的能力、計(jì)算效率、計(jì)算質(zhì)量以及屬性的能力?，F(xiàn)代化設(shè)計(jì)項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)一些復(fù)雜、不規(guī)則的幾何形體，計(jì)算能力需要在一定程度上展現(xiàn)幾何形體計(jì)算的能力。為了可以對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行準(zhǔn)確估算，需要對(duì)工程算量詳細(xì)程度和準(zhǔn)確性進(jìn)行科學(xué)的衡量，也就所說(shuō)的計(jì)算質(zhì)量。設(shè)計(jì)幕墻的過(guò)程中，計(jì)算質(zhì)量不但可以展現(xiàn)幕墻工程質(zhì)量，也需要為估算價(jià)格提供可靠的參考依據(jù)。計(jì)算工程量效率的時(shí)候，需要分析變更工程的實(shí)際需求，不僅需要分析第一次計(jì)算的時(shí)間，也需要分析變更工程的時(shí)間，對(duì)上述兩部分時(shí)間進(jìn)行相加就是工程效率指標(biāo)。附帶幾何目標(biāo)屬性能力可以在一定程度上充分展現(xiàn)幾何信息等相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)也能夠?yàn)楣こ淘靸r(jià)提供合理科學(xué)的信息，如定義項(xiàng)目工程進(jìn)度的時(shí)候合理應(yīng)用階段化屬性，后期改變工程項(xiàng)目的時(shí)候，工程造價(jià)人員可以依據(jù)上述信息來(lái)調(diào)整工程量，以便于能夠及時(shí)確定工程算量指標(biāo)[1]。

2 工程算量模式特點(diǎn)

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)大部分工程都是利用CAD平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)工程算量的。但是實(shí)際操作中不論是三維CAD還是二維CAD技術(shù)來(lái)計(jì)算工程算量都需重新建立模型。上述軟件雖然都能夠計(jì)算CAD文件和增加計(jì)算項(xiàng)目的效率，但是實(shí)際操作的時(shí)候因?yàn)槌霈F(xiàn)很多過(guò)于嚴(yán)格的要求，因此還需要人工方式來(lái)調(diào)整項(xiàng)目工程，以便于滿足計(jì)量實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)算量文件和設(shè)計(jì)文件之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，需要人工方式調(diào)整和錄入所有工程變更項(xiàng)目，以此會(huì)降低工程算量效率和質(zhì)量。此外，從現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)項(xiàng)目工程中應(yīng)用CAD平臺(tái)軟件的實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，上述軟件不能有效的計(jì)算復(fù)雜、不規(guī)則的幾何形體，甚至只能利用近似的方式來(lái)計(jì)算工程體積。BIM模型相比較CAD算量軟件來(lái)說(shuō)具備一定優(yōu)勢(shì)。BIM模型應(yīng)用在工程算量中，首先需要構(gòu)建3D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，以便于能夠快速、準(zhǔn)確的計(jì)算工程量，從而達(dá)到有效提高算量效率和精度的目的。BIM模型應(yīng)用在工程算量中需要滿足面向?qū)ο髤?shù)化建模的需求，依據(jù)參數(shù)化的實(shí)際特點(diǎn)來(lái)篩選表單域中的工程信息，然后利用BIM模型軟件中統(tǒng)計(jì)表單的功能來(lái)對(duì)工程量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。BIM模型應(yīng)用在工程算量中，完成計(jì)劃的時(shí)候就可以完成算量，修改設(shè)計(jì)的時(shí)候也會(huì)修改算量，實(shí)現(xiàn)即時(shí)算量的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，項(xiàng)目信息數(shù)量在逐漸增加，極大程度上改變?cè)O(shè)計(jì)最初的需求，同時(shí)也會(huì)改變工程項(xiàng)目，應(yīng)用這種模式以后可以有效降低響應(yīng)項(xiàng)目變更算量的時(shí)間，有效提升算量工作的整體效率[2]。

3 BIM模型處理施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段的工程算量

實(shí)際建設(shè)工程的時(shí)候不能利用歸納的方式來(lái)分析建筑結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻ㄖ邆涠鄻踊慕Y(jié)構(gòu)形式，以此本文合理應(yīng)用歸納類(lèi)比的方式來(lái)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證，也就是典型事例計(jì)算方式測(cè)試造價(jià)項(xiàng)目，以此來(lái)推導(dǎo)出計(jì)算效果。正式測(cè)試以前需要對(duì)應(yīng)造價(jià)分類(lèi)與BIM分類(lèi)的關(guān)系，主要就是由于國(guó)內(nèi)施工圖設(shè)計(jì)的工程造價(jià)劃分和BIM理念造價(jià)劃分存在一定差異，后者主要就是對(duì)項(xiàng)目和工種進(jìn)行劃分，前者主要就是對(duì)功能性進(jìn)行劃分。

3.1 土石方工程

土石方施工的過(guò)程中通過(guò)BIM模型可以直接測(cè)量工程量。利用BIM模型中建筑首層面積來(lái)合理計(jì)算平整場(chǎng)地工程量。依據(jù)建筑層高、占地面積、回填土結(jié)構(gòu)體積、挖土方量來(lái)對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算。在表單屬性中相關(guān)造價(jià)人員依據(jù)相關(guān)公式來(lái)獲得工程算量。如計(jì)算建筑中條形結(jié)構(gòu)挖土方量的時(shí)候應(yīng)用BIM模型，存在1.15m的挖土深度。依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，表單屬性中設(shè)置BIM模型的計(jì)算公式以及項(xiàng)目參數(shù)，以此來(lái)直接統(tǒng)計(jì)挖土方量。

3.2 基礎(chǔ)

BIM模型自身具備的表單功能，可以在一定程度上對(duì)基礎(chǔ)工程量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，此外也能夠利用屬性窗口來(lái)獲得基礎(chǔ)工程量。大部分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都是依據(jù)一定基礎(chǔ)形式來(lái)建立模型的，如果設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有一些特殊模型結(jié)構(gòu)，此時(shí)利用相關(guān)軟件來(lái)進(jìn)行變通設(shè)計(jì)，應(yīng)該及時(shí)改變上述結(jié)構(gòu)的類(lèi)別屬性，從而達(dá)到可以合理區(qū)分建筑類(lèi)型以及方便統(tǒng)計(jì)工程量數(shù)據(jù)的目的。

3.3 混凝土構(gòu)件

BIM軟件模型可以設(shè)計(jì)出滿足國(guó)內(nèi)工程量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的混凝土板、梁、墻、柱等工程量。單個(gè)混凝土構(gòu)件計(jì)算過(guò)程中應(yīng)用BIM模型可以直接獲得表單中工程量。但是如果算量處理混凝土墻和板的過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)除去預(yù)留孔洞體積。操作中若交接梁、板、柱，此時(shí)需要滿足國(guó)內(nèi)計(jì)量規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際操作中扣除上述三者的基本順序?yàn)椋唤犹幑こ塘恐杏?jì)算柱工程量是最優(yōu)先的，其次為計(jì)算梁的量，最后才是板工程量。連接命令修改中應(yīng)用BIM軟件，此時(shí)需要依據(jù)修正構(gòu)件的位置、類(lèi)型，在保障連接基本順序的基礎(chǔ)上切實(shí)做好扣除重復(fù)工程的相關(guān)工作，并且要科學(xué)的保留主要構(gòu)件工程量，修正統(tǒng)計(jì)參數(shù)以便于可以滿足扣除不必要項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，防止出現(xiàn)降低或者虛增工程量的現(xiàn)象[3]。

3.4 混凝土模板

混凝土模板實(shí)際上是重要的非實(shí)體工程計(jì)量項(xiàng)目。在混凝土模板設(shè)置中目前還沒(méi)有BIM專(zhuān)用模型，一般情況下都是依據(jù)普通建模工具來(lái)建立模型，但是上述過(guò)程中會(huì)大量消耗時(shí)間，因此不適合使用這種方式處理混凝土模板工程，此時(shí)應(yīng)該選擇合理的措施來(lái)建立高效的模板，利用BIM軟件插件可以有效解決上述問(wèn)題，以便于保障能夠自動(dòng)獲取軟件內(nèi)部模板工程量，獲得和軟件內(nèi)部一樣的算量效果。

3.5 鋼筋

BIM模型適合應(yīng)用在混凝土梁、柱、墻、結(jié)構(gòu)的鋼筋建模中，此時(shí)可以建立新的族或者鋼筋系統(tǒng)族來(lái)對(duì)鋼筋類(lèi)型進(jìn)行選擇。依據(jù)鋼筋量度差值的精確長(zhǎng)度來(lái)對(duì)鋼筋質(zhì)量的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。

3.6 樓梯

利用BIM模型可以對(duì)樓梯實(shí)際踏面數(shù)量、踏步深度以及深度進(jìn)行計(jì)算，此外也能夠獲得混凝土樓梯體積。從樓梯欄桿算量角度來(lái)說(shuō)，編輯欄桿族的時(shí)候需要切實(shí)滿足設(shè)計(jì)圖示尺寸需求，然后利用表單對(duì)出欄桿長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐分析可以發(fā)現(xiàn)，獲取樓梯工程量的時(shí)候應(yīng)用BIM部增強(qiáng)性插件可以得到更加滿足實(shí)際需求的信息和數(shù)據(jù)。

3.7 墻體

計(jì)算墻體體積和面積的時(shí)候應(yīng)用BIM模型可以保障計(jì)算的準(zhǔn)確性。墻體計(jì)算中包括多樣化的建模方式。第一，在墻體中直接設(shè)置樓層結(jié)構(gòu)或者建筑的標(biāo)高，好似在墻體中嵌入結(jié)構(gòu)構(gòu)架，以便于可以有效提升建模的速度。第二，在已經(jīng)知道墻體結(jié)構(gòu)尺寸和位置的基礎(chǔ)上，依據(jù)墻體建設(shè)實(shí)際情況來(lái)構(gòu)建軟件模型，對(duì)齊連接結(jié)構(gòu)構(gòu)件和墻體的邊線，實(shí)際操作過(guò)程中這種方式不能滿足設(shè)計(jì)基本順序需求，會(huì)提高誤差概率和降低建模效率。第二種方式目前已經(jīng)很少的使用在建模中，第一種方式需要經(jīng)過(guò)科學(xué)的設(shè)置才能夠?qū)w工程量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，實(shí)際操作中利用連接命令來(lái)扣除墻體施工中構(gòu)件工程量。過(guò)梁嵌入箱體的時(shí)候可以利用共享嵌入族的措施來(lái)在門(mén)、窗族上方綁定過(guò)梁，然后在墻體內(nèi)部合理設(shè)置已經(jīng)載入的門(mén)、窗族，此時(shí)會(huì)自動(dòng)扣除墻體中過(guò)梁體積，并且能夠單獨(dú)計(jì)算過(guò)梁體積。實(shí)際施工的過(guò)程中如果墻體發(fā)生變化，此時(shí)可以通過(guò)階段參數(shù)來(lái)獲得墻體工程變更的工程量，以便于能夠方便管理設(shè)計(jì)階段的施工造價(jià)。在不同階段設(shè)置BIM模型，如果墻體施工中需要?jiǎng)h除某階段，此時(shí)應(yīng)該在屬性窗口中選擇墻體需要拆除的階段，例如第三階段，因?yàn)檫@種模型具備階段化屬性和表單功能，可以在表單中自動(dòng)選擇階段3.此時(shí)可以不包含刪除的統(tǒng)計(jì)墻體體積[4]。

3.8 門(mén)窗工程

BIM模型應(yīng)用在施工圖設(shè)計(jì)階段可以及時(shí)獲得門(mén)窗工程量以及相關(guān)附帶信息，主要有門(mén)窗位置、門(mén)窗墻體厚度。門(mén)窗數(shù)量、板框材面積、尺寸規(guī)格、估價(jià)信息、造價(jià)管理信息等。同時(shí)也能夠?qū)﹂T(mén)窗五件配件數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。BIM模型處理門(mén)上執(zhí)手的過(guò)程中，可以依據(jù)上述模型軟件構(gòu)件為門(mén)執(zhí)手和門(mén)的族文件，然后利用共享嵌入族的技術(shù)來(lái)把門(mén)執(zhí)手加載到門(mén)族中，此時(shí)門(mén)執(zhí)手能夠通過(guò)單獨(dú)調(diào)取族的方式進(jìn)行應(yīng)用，模型軟件中表單統(tǒng)計(jì)功能。

3.9 幕墻

不管是計(jì)算曲面幕墻還是計(jì)算普通幕墻的時(shí)候，BIM模型應(yīng)用在工程量計(jì)算中都能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的精度，同時(shí)也可以對(duì)出幕墻嵌板以及框材的實(shí)際數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。建設(shè)BIM模型的過(guò)程中，利用結(jié)合概念體量、自適應(yīng)族的方式或者預(yù)置幕墻系統(tǒng)族等技術(shù)來(lái)隨意構(gòu)建幕墻?；诟拍铙w量建模的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建任何形式的幕墻結(jié)構(gòu)的過(guò)程中需要適當(dāng)滿足不同單元板塊族文件構(gòu)建中合理應(yīng)用幕墻單元類(lèi)型自適應(yīng)族的條件，保障所有單元板塊都能夠符合內(nèi)部自動(dòng)驅(qū)動(dòng)參數(shù)尺寸變化需求，BIM模型軟件可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)單元板塊數(shù)值變化，并且能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)大小和形狀。此外也需要結(jié)合幕墻系統(tǒng)族和體量來(lái)構(gòu)建符合情況的礦材和幕墻嵌板。完成模型建立以后，使用軟件中自帶的表單統(tǒng)計(jì)功能來(lái)計(jì)算工程量。

3.10 裝飾工程

BIM模型應(yīng)用在裝飾工程中也可以自動(dòng)計(jì)算項(xiàng)目工程量。BIM模型應(yīng)用過(guò)程中存在很多種材料設(shè)置和結(jié)構(gòu)面裝飾的方法，主要有涂刷方式、單獨(dú)設(shè)置裝飾面構(gòu)造層的方式、直接在墻體或者樓板核心結(jié)構(gòu)體系中裝飾構(gòu)造層的方式，第一種和第三種方式不能準(zhǔn)確計(jì)算工程量，例如構(gòu)造層設(shè)置在樓板核心層上的時(shí)候，出現(xiàn)相同的結(jié)構(gòu)樓板面積和構(gòu)造層面積，計(jì)算工程量的時(shí)候不能除去墻體占據(jù)樓板上的面積。為了能夠具備滿足實(shí)際需求的裝飾工程量，可以在面模板族中建立單獨(dú)的飾面層，以此能夠合理解決建筑不能滿足柱和梁蓋面層需求的相關(guān)問(wèn)題，此外，利用材料表單可以直接獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)算工程量。從室內(nèi)裝飾工程量角度進(jìn)行分析，需要配合使用房間布置插件和表單關(guān)鍵詞，以便于能夠準(zhǔn)確、迅速、高效的計(jì)算裝飾工程量。Excel表格中導(dǎo)入計(jì)算工程量的的結(jié)果，為工程造價(jià)人員以后使用工程量計(jì)算結(jié)果提供參考和依據(jù)[5]。

綜合對(duì)比分析上述工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)的實(shí)際情況，在BIM模型在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，第一，比較強(qiáng)計(jì)算能力。BIM模型為施工測(cè)量提供更加可靠的計(jì)算信息，以便于能夠優(yōu)化復(fù)雜項(xiàng)目，保障能夠快速的計(jì)算任意幾何形式的項(xiàng)目。第二，比較高計(jì)算效率。優(yōu)化設(shè)計(jì)BIM模型以后，造價(jià)人員能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行直接計(jì)算，實(shí)現(xiàn)同步算量和設(shè)計(jì)的目標(biāo)，同時(shí)也可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析工程變更部分的工程量。第三，比較好計(jì)算質(zhì)量。施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM模型，可以提高計(jì)算精度，方便統(tǒng)計(jì)和估算工程造價(jià)。施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工程算量過(guò)程中，雖然BIM模型具備以上優(yōu)勢(shì)，但是實(shí)際計(jì)算的時(shí)候也會(huì)存在不同意算量規(guī)則、構(gòu)建方法和需求等相關(guān)問(wèn)題，以此需要未來(lái)更加注重研究BIM模型，改變現(xiàn)有規(guī)則，以便于能夠滿足不同靈活性需求[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上，BIM模型應(yīng)用中施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段工程算量中，能夠直接、準(zhǔn)確、快速、高效的計(jì)算工程量，同時(shí)也不需要額外的軟件。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，大量推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)，對(duì)于工程造價(jià)來(lái)說(shuō)這種技術(shù)具備很大作用和意義。工程造價(jià)相關(guān)人員也需要充分了解和掌握BIM技術(shù)，為了能夠在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中更好的應(yīng)用BIM技術(shù)，造價(jià)人員需要參與到設(shè)計(jì)建模工作中。除此之外，BIM技術(shù)應(yīng)用在工程算量中，不但能夠滿足已有工程的實(shí)際需求，也能夠?yàn)橛?jì)算項(xiàng)目工程量提供獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，以便于能夠?qū)扔杏?jì)算方式進(jìn)行改變和更新，保障能夠更加順利的進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

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