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摘要：通过分析国内现阶段基于BIM技术的工程计量方式及不同方式所采用的软件，结合工程实例，从工程计量的准确性对比分析各种基于BIM技术工程计量方式的可行性。工程实例验证结果表明：基于BIM技术的工程计量方式可以输出符合我国清单或定额规则的工程量。
关键词：BIM；工程量计算；模型传递
1 引言
近几年来，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）作为一种新技术、新理念、新方法在我国建筑行业高速发展。早在十多年前，国内已经有基于自主开发图形平台的工程计算软件和基于AutoCAD平台的工程量计算软件，例如广联达、鲁班、斯维尔等，其实这些软件的实质就是BIM。但不论是哪一个平台，他们都存在着两个明显的缺点：图形效果不够逼真及数据延伸、扩展性差。这两个明显的缺点导致现阶段建筑行业做BIM都需要创建两套模型。一套使用国外图形平台软件（例如Revit）创建技术模型，辅助解决技术问题，一套使用国产图形平台创建造价模型（例如广联达GCL），辅助解决商务计量问题。这实际上是人力资源的严重浪费，因为任何基于BIM技术的三维模型都是带有工程数据的，项目模型的重复创建导致了预算人员无法将其主要精力投入到组价等工作方面。基于此，本文的研究方向确定为如何将技术模型中的数据提供给商务人员使用，减轻商务人员二次建模产生的工作负担，同时为加快BIM技术的落地提供新的实施思路。
2 国内基于BIM的工程量计算的研究现状
随着BIM技术的发展，其应用点在工程项目中也逐渐增多，运用BIM技术进行成本管控是最见效的一点，也是建筑行业发展的必然趋势，而成本管控的第一步就是工程量的计算。
利用BIM技术进行工程量计算的基本思路是：计算机可以自动识别模型构建的几何信息、物理信息等其他信息。根据模型构件类型或编码对其进行分类，并根据一定的运算规则对模型构件工程量自动计算并加以统计。目前，我国基于BIM的工程计算模式主要有三种：
1）直接输出，绝大多数BIM建模软件都可以直接计算、统计工程量并以表格或记事本的格式输出，再由造价人员手工分类统计、汇总。
2）二次开发，利用BIM建模软件提供的二次开发API（Application Programming Interface）接口，结合开放数据库互联ODBC（Open Database Connectivity）原理，以BIM建模软件为平台，建立构IFC属性信息与相应地方清单项目的映射关系，作为工程清单项目列项的支持。读取BIM模型的数据信息，依据各地清单定额规定的计算规则，完成工程量的计算与输出工作。
3）数据格式转换，同样利用API接口，开发数据转换插件，通过API从BIM模型中获取信息与造价软件集成，将技术模型数据格式转换为造价模型的数据格式，再导入国产图形算量软件中进行汇总计算。也可逆向操作把造价软件中数据传到BIM中心，但API的变化需要机遇API的引用程序做相应升级。
3 三种BIM工程量计算方式的可行性分析
3.1案例概述
本文选取了深圳分公司凯达尔枢纽国际广场项目作为案例，分别用Revit、新点比目云5D算量及广联达GFC作为三种计量方式的软件代表，生成相应工程量与传统图形算量平台广联达GCL进行横向对比，逐项分析各项计量方式的可行性。
图1 Revit及新点比目云5D算量模型
图2 广联达GFC插件转换模型
由于该项目体量较大，为了简便计算与统计分析，故只选取了凯达尔项目东塔25层的结构部分进行对比，同时计算规则按照广东省13版清单计价规范为准则进行计算。
3.2直接输出可行性分析
使用Revit建立相应模型后，创建明细表，通过筛选构件类别，分别生成墙、梁、板、柱的相应工程量，具体如表2所示。
从表2中可得出工程总量差值为0.23m3，误差百分比0.03%，总量差及误差百分比均在可接受范围内，但对于模型中单项构件还是有较大误差，混凝土柱总量相差1.31m3，误差百分比0.86%，混凝土板总量差1.02m3，误差百分比0.5%。通过查找原因，其误差因素为Revit软件的构件体量计算与我国造价行业计算规则不符，主要体现在扣减部分，Revit计量构件扣减优先级关系如表3。
Revit软件中默认板优先扣除柱，但按广东省清单计算规则，柱是计算到板顶，板的工程量计算要扣除与柱重叠部分，这是板、柱工程量产生误差的根本原因，在本案例中，我们可以通过手动调整Revit软件的扣减方式，从而使工程量正确，但由于我国各省市均有自己的清单计算规则，有些省份要求的扣减规则是通过手动调整也无法改变的，例如按江苏省13版清单计价规范，现浇混凝土板工程量计算规则是不扣除单个面积≤0.3m2的柱、垛以及孔洞所占体积，等于重叠部分的工程量进行了两次计算，但是按Revit软件内置的建模规则，非同类型构件无法重叠，这部分重叠的工程量就无法被统计。故直接输出的方式在部分省市无法实施，此方法具有较大的局限性。
3.3二次开发可行性分析
使用Revit软件加载新点比目云5D算量插件，并提前设置相应计算依据（具体使用方法同常规图形算量平台软件），可在Revit中直接汇总计算，相应对比结果如表4所示。
从表4中可得工程总量差0.17m3，误差百分比0.02%，总量差及误差百分比均在可接受范围内，对于单项构件，虽然连梁误差百分比为1.5%，但工程量差只有0.08m3，此误差同样可接受。同时通过二次开发的方式还可以计算措施项目如模板面积、脚手架面积等部分，故通过案例计算验证，如仅计算结构工程量，二次开发的方式能够满足造价规则的工程量计算要求。
3.4数据格式转换可行性分析
使用数据格式转换前必须确保Revit模型构件命名包含相应的GCL构件类型字样，所以各构件在建模前必须严格按照一定的命名规则命名，或者手动调整相应映射规则，否则构件将无法映射，本案例映射规则如表5所示。
检查映射无误后，通过插件将Revit模型导出GFC格式文件，然后用广联达GCL软件打开GFC格式文件，汇总计算得出相应工程量，具体如表6所示。
从表5中得知，工程总量差0.11m3，误差比0.01%，同时其余单项构件无论是量差还是误差百分比均在可接受范围，故通过案例计算验证，如仅计算结构工程量，数据格式转换的方式能够满足造价规则的工程量计算要求。
4 结语
通过实体工程案例对国内现阶段三种基于BIM技术的工程计量方式进行可行性分析验证，且三种计量方式所得结果误差均在可接受范围内，得出主要成果如下：
（1）受制于BIM建模软件最初应用的定位，所有国外BIM建模软件均没有内置符合我国清单或定额规范要求的计算规则，直接输出的方式无法生成满足部分省市工程算量规则的工程量，故此应用模式受限地域范围限制；
（2）二次开发及数据转换这两种模式在计算结构工程量时，可以输出满足我国工程算量规则的工程量，对于除结构以外部分的工程量，还需通过实例进一步验证；
（3）通过数据转换方式生成的GCL模型，商务人员可以在此基础上进行模型深化，减少模型的重复创建。
BIM应用软件的发展直接带动BIM技术的发展，结合我国工程实际，开发基于BIM软件本地化、专业化、功能强大的BIM计量插件，是实现基于BIM技术计量的关键。同时工程量的确定不是单方面的，需要甲乙双方甚至第三方的共同确认，不同软件之间即使计算规则相同，也会有其他的原因导致计算结果产生一定出入。现阶段行业内工程计量的确定主要是基于上游单位使用何种软件，随着国内BIM技术的不断发展，BIM技术的应用已列入政府政策的强制性要求，BIM技术应用的普及只是时间的问题，当上游单位开始应用BIM软件尝试工程计量之时，其实就是基于BIM技术实现工程计量之日。
参考文献：
[1]娄喆.《基于BIM技术的建筑成本预算软件系统模型研究》[D].北京：清华大学，2009.
[2]何关培.《BIM技术与相关计算方法（十八）——BIM和造价管理》[R].北京2010.
[3]Autodesk，Inc.Autodesk Revit Architecture官方标准教程[M].北京：中国计划出版社，2010.
[4]齐聪，苏鸿根.关于Revit技术助推造价管理的变革[J].工程经济，2015（12）：6-9.
论文作者:刘晓伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：工程量论文; 工程论文; 模型论文; 误差论文; 软件论文; 规则论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第4期论文;