基于BIM的三維算量在工程中的應用

李美衡，王 楠

1.沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110168

2.中國建筑東北設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110006

BIM是指建筑信息模型，在國內外建筑行業正在逐漸被認可與應用，特別是近年來在建筑高速發展的背景下，BIM已經在國內一些大型工程項目中得到積極應用，涌現出很多成功案例[1]。中華人民共和國住房和城鄉建設部指出，“十三五”時期，全面提高建筑業信息化水平，著力增強BIM、大數據、智能化、移動通信、云計算、物聯網等信息技術集成應用能力。工程的造價管理隨著項目的多元化、建筑構件的不規則化、設備安裝形式的多樣化，傳統計算方式的效率和準確性已逐漸跟不上項目的需求，一定程度上嚴重制約著建筑行業的持續穩定發展。由于絕大多數項目的BIM模型在命名與屬性、建模精度等方面與工程造價的要求不匹配，模型的數據和信息無法實現共享，會造成大量重復算量工作，也會給建設各參與方的協調溝通帶來極大不便，因此探索運用BIM模型進行工程算量的方法迫在眉睫。

當前市面上可進行BIM算量的軟件繁多，其中包括廣聯達BIM算量、斯維爾BIM算量、品茗HIBIM、比目云BIM、魯班BIM等，經過分析判斷，其中廣聯達BIM算量及斯維爾BIM算量具有明顯優勢，廣聯達BIM算量市場占有率高，而斯維爾BIM算量是直接基于Revit平臺，采用映射的方式，可與BIM技術對接，準確度高[2]。文章以斯維爾BIM算量for Revit進行三維算量研究，并與傳統二維算量結果進行對比。

1 項目概況

某數據中心信息樓坐落于沈陽市渾南區，建筑面積約57000m2，共有A1～A6六個塔樓，如圖1所示。現以A6塔樓為例，深入研究基于BIM的三維算量應用，最大化利用BIM模型實現簡易化、精細化算量。

圖1 某數據中心效果圖

2 BIM模型的建模規則

理論上，工程造價人員提取BIM模型中的信息可以進行造價工作，共享模型數據信息[3]，而實踐中，由于造價體系和設計體系的不同，設計人員建模時對模型的命名和屬性設置通常僅按照設計習慣完成，精細程度及拆分規則往往不滿足造價工程的算量規則，造價人員對BIM算量軟件的應用不普及及對三維模型信息的識別和提取不全，造成了直接應用BIM模型進行算量的難度巨大。BIM建模規則如表1所示，模型信息如圖2所示。

圖2 柱模型信息

表1 BIM建模規則

3 基于BIM模型的算量應用

3.1 土建BIM算量

在設計過程中直接采用Revit建立BIM模型，設計人員對土建施工流程了解得不夠透徹，對造價人員的算量計價要求不了解，導致建立的模型不符合造價要求，造價人員為使模型能夠達到一鍵算量的標準，需對整個項目的BIM模型存在的問題進行修改。按照對應的族命名進行模型映射后，調整好出量規則，直接運用Revit模型進行工程量統計計算，在主要構件上得到的三維計算結果與傳統二維算量的計算結果對比如表2所示，將誤差控制在1%以下。

表2 土建BIM計量結果比對 單位：m3

3.2 機電BIM算量

（1）以橋架為主的分類算量。機電安裝造價部分，由于安裝的要求不同，橋架、風管等需要按照材質、型號、安裝高度等造價規則進行分類別算量。通過斯維爾三維算量軟件進行算量時，由于按照軟件原設置無法準確提取模型信息，實現分類算量，現從軟件重新調整參數和算量設置，實現算量的分類。部分三維算量結果與二維傳統算量結果對比如表3所示，平均誤差在2%左右。

（2）線纜算量。由于在Revit中沒有滿足線纜算量規則的族類型，且線纜數量巨大，系統繁雜，工作人員在建模、出圖和算量方面都遇到無法突破的阻礙。經研究測試，在線管中加入項目參數，可解決線管中線纜的算量問題。除了大量在線管中的線纜，仍有數量眾多的線纜布在橋架之中，可先采用斯維爾三維建模軟件中橋架配線的方案快速配線，準確提量。部分三維算量結果與二維傳統算量結果對比如表3所示，平均誤差在3%左右。

表3 機電BIM計量結果比對 單位：m

4 三維算量結果分析

經過研究，按照算量規則深化后的BIM模型能夠直接實現三維算量，使項目無須重新建立算量模型的同時摒棄傳統的大量手算工作，大幅度提高了工作效率，也使得算量工作更簡潔、更準確。經過深化后的BIM模型屬性信息更加全面，可傳遞給施工方、運維方進行使用，打破了設計與施工模型傳遞的技術壁壘，為實現基于BIM的全過程應用打通了關鍵環節。

5 結束語

目前，三維算量軟件因為在市場上應用的時間還不長，處于普及階段，算量軟件的成熟度還不高，還存在很多諸如算量表達式不全、扣減規則不準確、不滿足土建、機電全部構件算量要求等問題，需要建筑設計單位、施工造價單位與軟件供應商共同解決，共同推動，不斷完善。希望通過BIM技術的提高、軟件的迭代，技術人員能在實際工程中積極應用先進技術，發現問題并進一步解決，推動基于BIM的三維算量應用，為全過程BIM應用打下良好的基礎。