楊淇 劉夢琪 張顏 王守明 丁振宇

(1.華北水利水電大學，河南 鄭州 450046；2.南水北調中線建管局河南分局，河南 鄭州 450000)

0 引言

目前，國內幾乎所有工程項目在前期預算、建設管理、養(yǎng)護運營、決算管理等方面均采用了數字信息化技術[1-2]。隨著科技進步以及信息化時代的來臨，BIM技術在建筑行業(yè)已得到普遍應用[3]，工程量計算過程也從煩瑣的人工計算發(fā)展到現在的自動精確生成，大大節(jié)省了時間及人力資源[4]。當前，工程造價還延續(xù)著一直以來的計算方式，沒有標準化基礎數據庫及完備的資料分析、信息處理系統(tǒng)[5]，尤其是水利工程概預算的編制普遍缺乏信息化管理?；贐IM技術建立的三維模型可自動獲取工程量，但無法自動與工程概預算中的工程量匹配。為此，構建建筑工程概算定額查詢庫、構建水利工程概預算的計算系統(tǒng)、開發(fā)基于Revit的計算程序將工程量與工程概預算動態(tài)匹配具有重要意義。

1 水閘建模

在利用BIM技術進行水閘建模的過程中，由于存在較多異型構件，需單獨建族，對其進行參數化設置，并放置于建好的標高軸網中相應的位置。

1.1 創(chuàng)建標高、軸網

選取本水閘工程中的各個控制高程為標高，軸網在每一層標高中建立。水閘縱剖面圖如圖1所示。

圖1 水閘縱剖面圖

1.2 引渠段

引渠段建族利用拉伸工具繪制護坡的輪廓并進行尺寸標注，將標注的各個尺寸命名為參數名稱，再進行拉伸和材質添加。同理可得相應的護坡碎石墊層、漿砌石護底、護底碎石墊層模型。引渠段護坡輪廓圖如圖2所示，引渠段各部分三維模型圖如圖3所示。

圖2 引渠段護坡輪廓圖

圖3 引渠段各部分三維模型圖

1.3 鋪蓋段

1.3.1 扭坡

采用“放樣融合”工具，分別繪制扭坡左右兩個輪廓，編輯好頂點和參數化工作后將左右兩個輪廓的頂點一一對應并添加材質，完成扭坡族的創(chuàng)建。扭坡各頂點圖如圖4所示，扭坡三維模型如圖5所示。

圖4 扭坡各頂點圖

圖5 扭坡三維模型圖

1.3.2 消力池及墊層

消力池段和海漫段采用拉伸工具創(chuàng)建族，泄水孔利用空心拉伸制作。消力池三維圖如圖6所示，消力池各個墊層三維圖如圖7所示。

圖6 消力池三維圖

圖7 消力池各個墊層三維圖

1.4 閘室段

閘室段主要包括機架橋、閘墩和閘底板，使用拉伸功能進行繪制后更改其材質，閘門和啟閉機等設施可用Revit中自帶的機械類族直接裝配到項目中。機架橋三維圖如圖8所示，閘墩三維圖如圖9所示，閘底板三維圖如圖10所示。

圖8 機架橋三維圖

圖9 閘墩三維圖

圖10 閘底板三維圖

1.5 裝配構件

在做好的標高和軸網項目中載入創(chuàng)建完成的各個族，并利用對齊工具與已經創(chuàng)建好的軸網一一對應，即得到水閘三維模型。水閘三維模型圖如圖11所示。

圖11 水閘三維模型圖

2 工程量統(tǒng)計與概預算

利用C#語言進行編程，結合繪制的水閘三維模型，將模型的屬性、幾何尺寸的信息提取出來，便可得到對應的工程名稱和工程量。將其導入Excel表格[6]后與概預算表和工程單價表進行鏈接，便能夠將模型和概預算相結合。

利用C#語言對Revit進行二次開發(fā)，步驟如下：

(1)打開visual studio軟件→新建項目→選擇“visual C#”“類庫”→將“名稱”更改為“工程量統(tǒng)計”→在Revit軟件的安裝目錄下添加引用RevitAOIUI.dll和RevitAPI.dll兩個文件→添加System.windows.forms。

(2)新建一個Excel文件并命名“book1”→visual studio中添加引用Microsoft Excel 15.0 Object Library與Excel建立關聯(lián)。

(3)編寫代碼→點擊生成→新建記事本.addin文件并將其復制到C盤的隱藏目錄ProgramDataAutodeskRevitAddins2016中→將“工程量統(tǒng)計.dll”文件復制粘貼到Revit的安裝目錄下。

完成以上步驟后打開已經繪制好的水閘模型，選中模型并點擊“工程量統(tǒng)計”按鈕，系統(tǒng)便自動將水閘模型工程量導入book1中。

3 基礎單價和材料預算價格的編制

3.1 建立定額庫

本水閘工程主要采用《水利建筑工程概算定額》(水總〔2002〕116號)[7]和《水利工程施工機械臺時費定額》(水總〔2002〕116號)[8]。

將《水利建筑工程概算定額》(水總〔2002〕116號)中9章338節(jié)4656目輸入Excel表中，形成概算定額庫。將《水利工程施工機械臺時費定額》(水總〔2002〕116號)9章1244目輸入Excel表中，形成機械定額庫。概算定額庫示例如圖12所示，施工機械臺時費定額庫示例圖如圖13所示。

圖12 概算定額庫示例圖(Excel截圖)

圖13 施工機械臺時費定額庫示例圖(Excel截圖)

3.2 基礎單價的編制

根據《水利工程設計概(估)算編制規(guī)定》(水總〔2014〕429號)[9]編制基礎單價，基礎單價中包括材料預算單價、人工預算單價、施工機械臺時費、風價、水價、電價6項[10]。風水電及人工基礎單價如圖14所示，材料預算價格表示例如圖15所示，混凝土材料單價計算表示例如圖16所示。

4 建筑工程單價計算分析

工程單價計算表通過函數的使用查找到所需定額后進行套用和計算。定額編號輸入后，表頭、編號、工作內容等均采用offset函數、index函數等進行查找，采用match函數匹配對應數值并引用。采用if函數、offset函數等計算對應人工費、材料費。工程單價計算表(部分)如圖17所示，直接費中配合工序區(qū)域如圖18所示。

直接費中的人工費采用index函數，單價在基礎單價表中讀取。編制材料費部分的采用if函數、offset函數以及vlookup函數。

5 工程概算編制

制作建筑工程單價匯總表，將匯總計算后的單價引入概算表，將BIM模型確定主體建筑的工程量引入概算表，得出合價[11]。臨時工程及獨立費同建筑工程合價計算同建筑工程，機電與金結部分在本工程中只有消防器材，所以不做詳細介紹。水閘建筑工程概算表示例圖如圖19所示。

將之前計算完成的五部分費用引進概算總表，并將基本預備費、靜態(tài)總投資、價差預備費和建設期融資利息引入其中，概算總表如圖20所示。

圖14 風水電及人工基礎單價表(Excel截圖)

圖15 材料預算價格示例表(Excel截圖)

6 結語

本文以水閘工程為例，利用BIM技術建立了水閘三維建筑模型，并通過Revit自動生成工程量；編制了以Excel為載體的水利建筑工程概算定額查詢庫，以及水利工程概預算的計算系統(tǒng)。在進行概算編制的過程中，能夠便捷地查詢定額并進行造價計算，避免了人工計算的復雜性和較高的出錯率。通過C#語言對Revit進行二次開發(fā)并連接，可使水閘工程概算隨著建筑模型工程量的變化自動更新，形成水利工程造價的人機交互全信息化模型。結果表明，該方法能迅速準確地計算工程造價，是一種高效的水利工程概預算編制方法。

圖16 混凝土材料單價計算示例表(Excel截圖)

圖17 工程單價計算表(部分)(Excel截圖)

圖18 直接費中配合工序區(qū)域示例圖(Excel截圖)

圖19 水閘建筑工程概算表(Excel截圖)

圖20 概算總表(Excel截圖)