BIM技術在建筑工程算量中的研究

李強

摘 要： BIM技術的發展加快了我國建筑業信息化的進程。運用BIM技術可以創建一個虛擬的建筑信息模型，這個虛擬建筑模型包含了建筑的所有信息，在工程建設的過程中，可以自動識別、轉換并分析模型中包含的大量建筑數據信息，從而加快了工程量的計算，大大節約了人力、物力和財力。本文采用具體案例來對BIM技術建模后工程土建算量和鋼筋算量的研究，為未來BIM技術的進一步發展提供借鑒。

關鍵詞： BIM技術；建筑信息模型；虛擬建筑模型

1 引言

近些年來，BIM（building information modeling，建筑信息模型）技術的運用和逐步發展，給整個建筑業帶來一場技術變革。

根據目前我國建筑業發展的現狀和國內外建筑信息化的發展趨勢，為了應對傳統的設計方法和技術無法滿足現實需要的實際問題，從而在BIM（建筑信息模型）技術的基礎上，提出了一種全新的建筑算量方法。根據這一技術創建的虛擬建筑模型包含了建筑的所有信息，將虛擬模型的建筑信息導入建筑算量軟件中，通過圖紙手動分割、自動構件識別、數據轉換并進行數據分析，從而方便快捷的得到建筑算量分析結果，大大加快了工程量的計算。

2 BIM的簡介

2.1 BIM的定義

BIM的全拼是Building Information Modeling，即：建筑信息模型。BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。建筑信息模型同時又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環境，可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險[6]。

2.2 BIM的來源

1975年，“BIM之父”——喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授創建了BIM理念至今，BIM技術的研究經歷了三大階段：萌芽階段、產生階段和發展階段。BIM理念的最先提出，是在全球石油危機之后，由現實引出的一個提高經濟效益、節省時間、加快時代步伐的捷徑。1975年“BIM之父”Eastman教授在其研究的課題“Building Description System”中提出“a computer-based description of-a building”，以便于實現建筑工程的可視化和量化分析，提高工程建設計量效率。

2.3 BIM的價值

①三維渲染，宣傳展示；②快速算量，精度提升；③精確計劃，減少浪費

④虛擬施工，注重協同；⑤碰撞檢查，減少重復施工

3 基于BIM技術的工程算量

3.1 傳統的BIM技術算量

傳統過程中的建筑工程算量是在二維的基礎上模型的。造價工程師在對建筑工程成本概預算時，需要大量人員對單位工程、單行工程、分部分項工程一步步的計算，然后匯總統計，消耗了大量的人力、物力和財力。工程量的計算時間在整個建筑工程計算過程中占到差不多50%～80%。而且，由于工作人員經常加班趕時間，不可避免的會出現錯誤和誤差，從而增大了風險。因此，將傳統的二維模型算量轉換成基于BIM模型的三維算量，是目前建筑業必須發展的方向。

3.2 基于BIM技術的三維（新型）算量

基于BIM技術的三維模型算量與傳統過程中的二維建模算量雖有些不同，但又密切相關。大體上講，BIM建模的三維模型算量就是通過專業軟件工程師根據結構施工圖直接建模設計出的3D模型，通過導出到IFC格式的方法導入到算量軟件中，直接計算出建筑工程量，避免了再一次輸入構建，使傳統的算量建模方法轉變為基于BIM模型的算量檢查和優化精確度等工作。這種方法既可以避免重復對構建的建模，也可以在招投階段縮短計算時間，提高工程算量精確度，并可根據施工過程中突然發生的問題動態化解決，隨時對工程量加以計算和更新，同時為后續的鋼筋計算、施工進度、工期優化及施工質量管理提供了更加有效的參考依據。

3.3 基于BIM技術的工程算量的應用

BIM技術雖在我國取得了突飛猛進的進步和發展，并取得了少許成就，但仍然處于初步探索研究階段。相對于國外來說，我的的建筑工程和施工技術在BIM方面的應用還有很大的差距。通過探討根據Revit軟件的工作原理，提出了一種新的基于BIM 模型的建筑軟件開發平臺模式，通過對建筑各方面的信息作統一的標準，然后實現建筑生命周期內不同專業、不同范圍的數據傳遞和信息共享，從而對后期基于BIM的工程量的計算、工程預算成本的計算具有很好的指導意義。

總之，BIM在建筑工程算量中的應用將會大大方便工程量的計算。

4 BIM技術應用實例

《某市職業教育中心新校區綜合服務樓》就是運用BIM技術對整個工程的造價進行預算。首先通過圖紙用Revit軟件進行建模，然后導入廣聯達土建算量（GCL）和鋼筋算量（GGJ）軟件中，接著運用廣聯達計價軟件（GBQ）進行計價，大大節約了人力、物力、財力，提高了工程清單報價的準確性，大大方便了之后的建筑工程招投標工作，是BIM應用的一個典范。

4.1 REVIT軟件建立3D建模

通過對圖紙結構施工圖和建筑施工圖的審閱，用REVIT軟件進行建模。首先在立面圖建立相應標高，接著在平面圖中導入或者鏈接CAD圖紙，通過拾取CAD圖中的軸網建立REVIT模型中的軸網，然后建立結構模型，例如基礎、柱子、梁、和板等等，再建立建筑模型非承重墻、隔斷墻、女兒墻和屋頂等。

各種構件建立完成之后，進行碰撞檢查模型是否建立正確無誤。如果出現碰撞，進行構件深化、設計、調整，這樣在3維視圖中觀看模型并進行閱覽和調整。

接著進行一系列的渲染，亮度、對比度的調整就可以得到整個建筑模型的效果圖。

4.2 廣聯達GCL和GGJ工程算量

廣聯達工程算量分為土建算量（GCL）和鋼筋算量（GGJ），這兩個軟件是專門設計為建筑工程土建和鋼筋工程量的計算，是目前最方便、最快捷、最準備的算量軟件。

土建工程的算量：在Revit軟件中將BIM 3D模型導出成IFC格式，然后將IFC格式文件導入到廣聯達土建算量軟件，接著在繪圖輸入菜單下就可以看到基礎、柱子、梁、板、窗、門洞等構件。但由于Revit軟件與廣聯達軟件出現一些不兼容的情況，出現一些問題，例如：窗和墻的重疊布置，通過匯總計算找出重疊構件進行刪除；板的標高與柱子的搭接不一致，就在標高設置中進行修改；柱子與墻的重疊布置，就在繪圖輸入窗口中重新對構件的定義和布置。把所有的問題改完后，最后再次進行匯總計算，得到清單構件匯總表、清單樓層匯總表、工程綜合指標表等工程量的數據。

鋼筋工程的計算：在鋼筋算量軟件（GGJ）中，打開結構施工圖，其顯示的是CAD模式，接著在CAD草圖菜單下進行圖紙的手動分割，使基礎平面圖、二層平面圖、三層平面圖、配筋圖、屋頂連配筋圖成為單個的圖紙。然后再進行每張圖紙的識別，依次從軸網、住、柱大樣、梁、板、鋼筋等構件的識別，從而使所有構件直接導入到GGJ中，直接進行匯總計算得到鋼筋統計匯總表。

4.3 廣聯達GBQ的計價

廣聯達GBQ計價軟件是非常方便的一款計價軟件。在新建投標軟件的模式下，建立分項工程、分部工程，將土建算量的工程量清單、鋼筋算量的鋼筋匯總表導入GBQ，再根據2013定額標準進行計價，最終匯總出所有工程的工程量報價和總價，從而為之后招投標文件的制作提供了報價依據。

5 結語

BIM 技術加快了建筑業信息化的發展，是一項偉大的技術變革。通過BIM技術和工程算量的有機結合，大大提高了工程量的計算效率和準確度，從而推動BIM技術更進一步的發展。

參考文獻

[1] 李恒，郭紅領，黃霆，陳鏡源，陳景進.BIM 在建設項目中應用模式研究[J]工程管理學報，2010（05）.

[2] 何關培.BIM和BIM相關軟件[J]. 土木建筑工程信息技術. 2010（04）.

[3] 齊聰，蘇鴻根.關于Revit平臺工程量計算軟件的若干問題的探討[J].計算機工程與設計，2008（02）.