基于BIM技術的混凝土工程三維算量分析

（廣東白云學院， 廣東 廣州 510000）

1 BIM技術在精細化成本管控中的應用

隨著近幾年BIM技術在我國的迅猛發展，建筑界有關專家對這種新的方法、理念以及技術產生了濃厚的興趣，并進行了深入的研究，專家一致認為，BIM技術將會對工程各階段的精細化成本管控產生深遠的影響。

1.1 利用BIM技術能提高工程量計算效率

利用在設計階段建立的BIM三維模型，首先可以改善工程量計算效率的問題。造價人員直接或間接調用BIM 模型里各個構件的工程量，并根據模型里各個構件的尺寸、標高、混凝土標號等屬性，對應正確的工程量計算規則，匯總出計價所需要的工程量。如此，由造價人員對圖紙理解不同所帶來的偏差勢必會減少，也無需造價人員二次建模，大幅提高工程量計算精準性及工作效率，預算結算等耗時縮短80%；

1.2 利用BIM技術能方案優選，減少變更，減少結算糾紛，更精細地節約成本。

在BIM技術的支撐下，項目的各個參建方用的都是同一個BIM三維模型，所以各方得到的一致的工程量避免了在工程量上的爭議；建模前期通過碰撞檢查等手段減少變更；需要變更時，能利用模型進行方案優選；發生變更時，能在模型上及時記錄；結算時依據的是承包商提交的帶有變更簽證信息的竣工模型。美國斯坦福大學整合設施工程中心（CIFE）從32個項目使用BIM技術的工程中總結出的效果有：消除40%預算外變更；通過發現和解決沖突，合同價格降低10%；項目工期縮短7%，及早實現投資回報。

1.3 利用BIM技術能更精準地進行造價分析并形成大型的數據庫。

基于 BIM 技術的成本分析軟件在進行造價分析時可以與BIM 建模軟件實現無縫連接,且BIM 模型上可以存儲項目所需工料機的規格、型號、數量及價格等信息，其本質是基于三維模型的大型數據庫。基于 BIM 數據庫的工程造價信息，作為一種可儲存計算的結構化信息，增強了其在造價行業的高效共享性，大量降低了信息傳輸上所需的人力成本，提高了造價信息的精準性及價值。

綜上，BIM技術在精細化成本管控中應用的本質是利用從BIM模型中提取構件工程量及其所附屬的信息來進行工程項目造價管理，這就展示了基于BIM技術的三維算量相對于傳統三維算量的優勢所在。

2 實例對比分析基于BIM技術的混凝土工程算量和傳統算量方式

成本預算的第一步就是工程量計算，只有工程量計算足夠準確與完整，才能更好的對成本進行管控,因此,如何精確地從BIM模型中提取項目所需要的工程量，是業內人士現階段研究的重點。由廣聯達指標庫中得到的數據，混凝土工程占建筑工程總造價的20%到40%之間，而且混凝土部分的工程量直接或間接影響其他分部工程的工程量，是對工程造價影響最大的一個分部工程，因此本文選取混凝土工程來進行基于BIM技術的三維算量研究，通過對比三種三維算量方式，比較其各自的優缺點。

2.1 現行的BIM三維算量方式介紹

（1）傳統的三維算量軟件，以廣聯達、斯維爾、魯班等三維算量軟件為代表。需要根據CAD圖紙進行建模，再匹配相應的清單定額計算規則，提出模型中的工程量。

（2）二次開發數據轉換工具通過 BIM 設計軟件 API 接口將 BIM 設計模型數據轉換為BIM 算量軟件可讀取的數據格式，魯班與廣聯達均在這方面做了深入的研究，魯班研發出的Lubntrans 和廣聯達研發出的GFC數據轉換工具，能將使用 Revit 創建的 BIM 模型，導入自身的算量軟件中，只需進行基于清單和定額規則的模型檢查與模型完善，避免了二次建模，實現了設計階段BIM模型與算量模型的對接。

（3）基于 BIM 模型二次開發算量軟件，可以直接運用建模軟件設計模型，然后按照我國的國標清單規范以及各省市地區定額工程量計算規則，直接在 BIM模型上完成工程量的計算與統計工作，并可以以最快的速度輸出結果及相關報表，其計算結果能夠直接在計價軟件上使用。 如新點比目云5D算量、isBIMQS、斯維爾—三維算量 For Revit；探索者等軟件，這類軟件算量的操作步驟大概為：①工程設置；②模型映射；③構件映射；④套用做法 ⑤分析計算⑥輸出報表。

2.2 選取實例對比三種三維算量

本文選取某學校1號辦公樓項目為案例，此項目擬建于廣州市，建筑面積5183.01，共5層，建筑裝飾總造價約為850萬元。

已有由學校 BIM 團隊建立的 revit 模型作為研究基礎，在此基礎上選用使用廣泛的廣聯達GCL土建算量軟件和 isBIMQS 插件作為算量工具，工作流程為：

①用廣聯達GCL建立宿舍樓標準層主體構件模型（包括柱、梁、墻、板、樓梯），掛接相應的清單計算規則，得出主體結構的混凝土工程量（模型截圖如圖1）；

②將revit模型通過插件導出GFC文件，再將GFC文件導入廣聯達GCL算量軟件中，模型處理后，再掛接相應的清單計算規則，得出主體結構的混凝土工程量（模型截圖如圖2）；

③在revit模型的基礎上用上海比程開發的魔術師進行構件剪切，再利用isBIMQS 插件掛接清單計算規則，直接從模型提取工程量（模型截圖如圖3）；

④對比分析，得出如下結果，表1為三種算量方式下各個構件算出的工程量，表2為總結出的各個算量工具的優缺點。

表1 三種算量方式下各個構件的工程量

表2 三種算量方式的優缺點比較

3 總結

BIM相關的應用軟件的發展直接帶動BIM技術的發展，BIM算量BIM技術發展給工程造價從業者帶來的福音，不同的工程量計算方式有其各自的優勢和缺陷，選擇合適的出量方式以及算量工具，可以高效利用設計階段BIM模型信息，準確計算工程量，最終實現成本的精細化管控并符合我國國情。