可進行高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法研究

易 杰（中鐵建設集團華東工程有限公司，江蘇 蘇州 215005）

0 引 言

隨著國內(nèi)建設和工程設計行業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的二維設計模式將逐漸退出歷史舞臺，取而代之的是三維信息建模（BIM）。其表達形式具有直觀、易讀的特點，無論是建設方、設計方還是施工方，都能很快地全面掌握項目信息，從而降低項目各參與方尤其是非專業(yè)人士理解項目信息的難度，減少項目變更，提升不同專業(yè)之間和各參與方之間對項目的協(xié)同能力。三維BIM在項目各階段都能帶來巨大的優(yōu)勢[1]。

隨著BIM技術在國內(nèi)的高速發(fā)展，BIM技術經(jīng)歷了以建模為主、以單機應用為主的BIM1.0時代，也剛跨過了以技術應用為主、多軟件為主、基于文件的云協(xié)同為主、施工階段為主的BIM2.0時代，如今BIM技術已經(jīng)來到了從項目應用到企業(yè)全面應用、從施工階段應用到工程的全生命應用、從技術管理應用到全專業(yè)綜合管理應用的BIM3.0時代[2-3]。

BIM技術在工程中的應用價值越來越得到建筑行業(yè)各參建單位的高度認可，工程算量作為工程建設中的重要環(huán)節(jié)之一，與BIM技術的結(jié)合也是大勢所趨。但是傳統(tǒng)的工程算量采用的廣聯(lián)達科技股份有限公司（以下簡稱“廣聯(lián)達”）的圖形算量軟件GCL，無法很好地利用Revit軟件模型直接算量，需要重新建模的工作量大。目前國內(nèi)很多項目應用BIM技術開展了項目管理應用，過程中也進行了BIM模型算量的應用落地，但是計算數(shù)據(jù)僅限于項目技術部門內(nèi)部使用，項目商務部門還是根據(jù)自己的算量軟件所得的數(shù)據(jù)進行結(jié)算，這種現(xiàn)象在整個建筑行業(yè)是普遍存在的。本文將基于Revit軟件算量模型所得的數(shù)據(jù)和預算工程量進行對比分析，論證數(shù)據(jù)的準確性和可實施性，探索出一種可用于高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法[4]。

1 建模方法與模型算量數(shù)據(jù)的準確性探討

Revit軟件作為最為基礎的建模軟件，在BIM技術應用過程中扮演著不可或缺的作用。Revit的明細表功能可以一鍵導出構件實物工程量，商務部門不認可其數(shù)據(jù)的最重要原因在于對數(shù)據(jù)的準確性存在質(zhì)疑。而影響數(shù)據(jù)準確性的主要原因除了模型的建立精度以外，還在于保證模型精度的情況下，Revit軟件的計算規(guī)則和規(guī)范在扣減規(guī)則方面的不一致[5-6]。

1.1 常規(guī)建模方式實驗模型詳細參數(shù)

筆者建立一個實驗模型，設定層高為3 000 mm，柱尺寸為600 mm×600 mm，梁KZ1為600 mm×300 mm、KZ2為400 mm×200 mm，墻厚200 mm，樓板厚度為120 mm，軸線間距為6 000 mm。通過常規(guī)建模方式建立模型，實驗模型三維圖如圖1所示。利用Revit軟件明細表計算功能構件工程量。墻、樓板構件工程量，如表1所示；柱、梁構件工程量，如表2所示。

表2 常規(guī)建模方式柱、梁工程量統(tǒng)計表

1.2 實驗模型所得與手工計算所得工程量對比

通過手工列式計算，驗證試驗模型各構件的具體工程量的準確性，計算過程、結(jié)果及與實驗模型所得工程量的對比，如表3所示。

表3 實驗模型所得與手工計算所得工程量對比

通過對比手工計算結(jié)果和實驗模型統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同類構件的模型量和手工計算所得的工程量數(shù)據(jù)相差較大，其中混凝土總量相差了0.144 m3。

1.3 工程量差額原因分析

導致混凝土工程量偏差的原因有以下2個方面。

（1）在建立常規(guī)的建模方式模型時，沒有考慮扣減不同構件的重疊部分，如圖2所示。在繪制墻體構件時，軟件只會識別到樓層標高，不會自動識別到梁底部標高，而在統(tǒng)計工程量時會將重疊部分的體積計算在墻的明細表內(nèi)，扣減梁的體積，從而造成偏差，所得數(shù)據(jù)小于真實數(shù)據(jù)；在繪制樓板構件時，樓板在與柱、墻相交的部位，柱、梁會自動扣減重疊部位的體積，如圖3所示，造成柱和梁明細表工程量統(tǒng)計表中的數(shù)值小于真實數(shù)值，而樓板明細表工程量數(shù)值大于真實數(shù)值。

圖2 梁、墻體積扣減模型圖

圖3 柱、梁、板體積扣減模型圖

（2）當樓板、墻和梁3個構件重疊時，框架梁會自動扣減樓板所占的體積，如圖3所示，但是不會自動扣減墻和樓板重疊部分的體積（如圖4所示），軟件會重復計算樓板和墻重疊部分的體積，該部分體積為0.1×0.12×6×2＝0.144 m3，因此混凝土總量偏差了0.144 m3。

圖4 墻、板重疊模型圖

1.4 提出可進行高精度混凝土算量的建模方法

分析造成算量差異的影響因素，如各構件的材料類型、規(guī)格不一致，會造成最后的匯總工程量與實際工程量不一致，但是完全可以在建立模型時避免這樣的問題?？蛇M行高精度混凝土算量的Revit軟件建模方法將從以下5個方面展開。

（1）明確建模的目的和用途，根據(jù)結(jié)構施工圖繪制模型的樓層標高；各構件的建模順序為柱、墻、梁、板，各構件根據(jù)設計要求為對應的材質(zhì)給予定義，如混凝土標號，以便后續(xù)明細表統(tǒng)計不同材料工程量。

（2）由于本建模方法所得數(shù)據(jù)是預算數(shù)據(jù)，所以在建立柱構件模型時，不需要考慮實際施工在梁柱核心節(jié)點區(qū)域所采取的構造措施，按正常樓層標高和柱類型建立即可。

（3）在繪制墻構件時，禁止貫穿結(jié)構柱，需在柱外表面處斷開，連續(xù)墻經(jīng)過多個柱時需要分段繪制，同時墻頂標高需考慮上部標高是否有梁、板結(jié)構，需將墻頂標高調(diào)整至梁、板結(jié)構的底標高處。

（4）在繪制梁構件時，如果梁端支座在剪力墻部位，需要繪制在墻結(jié)構外邊線處；如果梁端支座在柱部位，需要繪制在柱結(jié)構外邊線處。

（5）在繪制樓板構件時，不能整體繪制，每跨板需要單獨繪制，同時需要根據(jù)梁和柱的結(jié)構邊線位置進行繪制。

1.5 重構實驗模型

根據(jù)可進行高精度混凝土算量的Revit軟件建模標準的相關要求對模型進行重構。重構完成后的三維模型，如圖5所示。

圖5 重構模型三維圖

1.6 實驗結(jié)論

對重構模型明細表匯總計算墻、樓板構件工程量（如表4所示），梁、柱構件工程量（如表5所示）。從重構后的模型明細表中得出樓板工程量3.953 m3、墻工程量5.184 m3、結(jié)構構架工程量4.320 m3、結(jié)構柱工程量2.808 m3，與手工計算的工程量完全一致。由此證明由Revit軟件建立的模型只要根據(jù)高精度混凝土算量的建模方法建立，所得的工程量明細表數(shù)據(jù)是真實可用的。

表4 可進行高精度混凝土算量的建模方法墻、樓板工程量統(tǒng)計

表5 可進行高精度混凝土算量的建模方法柱、梁工程量統(tǒng)計

2 可進行高精度混凝土算量的建模方法可實施性探討

2.1 應用工程簡介

某工程位于浙江省杭州市拱墅區(qū)，建筑面積182 017 m2。其中，地上建筑面積128 807 m2，地下建筑面積53 210 m2。地上共有4棟樓，其中：1號樓29層，建筑高度94.3 m；2號樓、3號樓均為7層，建筑高度23.6 m；4號樓30層，建筑高度97.5 m。本項目前期根據(jù)算量模型建模標準，分為地上、地下2部分建立模型，地上部分又對每一個單體分別建立模型，按上文所述建模方法進行建模，最后形成整體模型（如圖6所示）。

圖6 項目整合算量模型

2.2 混凝土工程量計算與應用

2.2.1 單體混凝土工程量

對應用工程的S1號樓的各構件的工程量進行統(tǒng)計，得出：結(jié)構墻混凝土工程量3 239.57 m3、結(jié)構樓板混凝土工程量5 146.83 m3、結(jié)構柱混凝土工程量2 855.65 m3、框架梁混凝土工程量3 703.72 m3；對S2號、S3號樓的各構件的工程量進行統(tǒng)計，所得結(jié)構樓板混凝土工程量2 743.10 m3、結(jié)構柱混凝土工程量1 270.26 m3、框架梁混凝土工程量640.21 m3；對S4號樓的各構件的工程量進行統(tǒng)計，所得結(jié)構墻混凝土工程量3 479.70 m3、結(jié)構樓板混凝土工程量5 284.98 m3、結(jié)構柱混凝土工程量2 815.64 m3、框架梁混凝土工程量3 834.74 m3。

2.2.2 模型工程量拓展應用

通過高精度混凝土算量的建模方法建立完成后，分別由Revit軟件導出每一個單體混凝土總量提取明細表進行匯總，形成混凝土總量輔助項目前期總體策劃。

模型建立完成后，通過廣聯(lián)達算量計價軟件的Revit插件導出GFC格式文件，再導入到項目商務部門的算量計價軟件中使用，減少了商務部門重新建模的工作。

在施工過程中，還能根據(jù)模型按不同構件統(tǒng)計每一個樓層的工程量，為月計劃提供依據(jù)，同時還能借助第三方插件計算腳手架工程量和模板工程量，輔助周轉(zhuǎn)料策劃。如工程中有設計變更，只需結(jié)合變更通知單內(nèi)容對模型進行修改，修改完成后，相關數(shù)據(jù)也會實時自動計算更新，后期也可以作為實體工程結(jié)算的依據(jù)。

3 結(jié) 語

通過對實驗模型的探討，分析總結(jié)了一種可用于高精度混凝土算量的Revit軟件建模標準，由Revit軟件自帶的明細表計算混凝土工程量所得的數(shù)據(jù)真實可用，同時結(jié)合實際工程案例探討了該方法的可實施性。