BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用

黄兆荣

摘 要：建筑工程算量的传统方式是手工计算和二维图形构件算量，致使工程计量的计算工作量大、复杂、费时，并且计算结果的精确度也不高。BIM（建筑信息模型）技术的出现和应用对建筑工程算量起到了深刻的变革，有力促进了建筑工程算量信息化过程的发展。通过分析建筑工程算量的发展历程，发现传统建筑工程算量存在局限，现与BIM技术特点相结合，对BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势和应用进行研究，分析了在建筑工程算量中的应用价值，随着BIM技术在工程算量中的应用不断深入，建筑工程行业的工程量计算将变得更加透明，更加有序、合理和准确。

关键词：BIM技术 计量 发展 应用

中图分类号：TU72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0195-02

BIM（建筑信息模型）技术是一种应用于工程设计、施工、运营和数据化管理的工具，通过集成建筑信息模型的各种相关项目信息，在建设工程项目规划、策划、建设、运营和建筑的整个生命周期进行共享和传输过程中，使工程技术人员能够做出正确的理解和有效应对各类建筑的设计，施工，监理，项目管理团队，并在提高生产效率，管理精细，节约成本和缩短工期等方面发挥了重要作用。

项目成本管理和工程造价控制是基本建设项目的核心任务，这个核心任务的首要工作是快速、正确地计算工程量，且工程量计算又是编制招标控制价工作的基础，其具有工作量大、复杂、耗时费力等特点，编制招标控制价的60%～80%工作量约被其占用，而且其完整性和准确性会直接影响到编制招标控制价的质量和速度。所以，改进工程量计算方法，对于提高编制招标控制价质量和效率，加快编制招标控制价速度，减轻造价人员的工作量具有非常重要的意义。

1 建筑工程算量成长历程

1.1 全手工计算工程量阶段

在计算机还没有普及的年代，建筑工程量计算一切只能靠手工来完成。

1.2 算量软件阶段

随着计算机的逐渐普及，各地算量软件像雨后春笋一样不断涌现，由于工作效率提高明显，在得到用户认可后迅速普及，工程量计算复杂而繁琐的问题为了得到解决，人们利用计算机开发了多种工程量计算软件：比如工程量表格计算软件、二维图形构件算量软件、三维图形立体算量软件、以及广泛应用的基于CAD技术自动识别的三维算量软件即BIM技术。

工程量表格计算软件就是表格数据输入法，该方法实际是对传统手工算量进行延伸和改进，需要造价人员在软件界面中输入算量表达式，程序会自动进行统计汇总计算，如果发现计算式错误后也比较容易修改，只需简单地更改错误的计算式内容，软件就可以重新完成对工程量的计算并生成新的报表数据，该方法的计算思路比较符合造价人员的计算习惯，优点是容易操作上手快，所以很多造价人员会选择使用。缺点是造价人员必须边翻阅图纸边往计算机中输入数据，同时还要考虑相关联的构件之间扣减关系，而且一般需要在草稿纸上预先罗列出来每个构件的工程量计算表达式，计算上仍然比较复杂繁琐。

二维图形构件算量软件方法是把建筑结构的基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件按平法图集标准绘制出来，造价人员根据工程图纸的构件选择相对应的构件图形输入构件的尺寸及信息，软件会自动进行工程量计算。构件计算法比表格输入法相比其工作效率提高了很多，造价人员极大减少了计算式的数据输入量，但由于计算数据利用率不高，内置的构件相对比较单一固定，不能完全满足实际工程出现的异型构件工程量计算需要。

基于BIM技术的三维图形算量软件计算方法有建模法和数据导入法，建模法通过在计算机上绘制基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件模型图，软件根据设置的清单和定额工程量计算规则，在充分利用几何数学原理的基础上自动计算工程量。计算时以楼层为单位元，在计算机界面上输入相关构件数据，建立整栋楼层基础、柱、墙、梁、板、楼梯、装饰的建筑模型，根据建好的模型进行计算工程量。数据导入法将工程图纸的CAD电子文档直接导入三维图形算量软件，智能识别工程设计图中的各种建筑结构构件，快速虚拟仿真出建筑。由于不需要重新对各种构件进行绘图，只需定义构件属性和进行构件的转化就能准确计算工程量，极大提高了算量工作效率，降低了造价人员工程计算量，这是工程量计算软件的主要发展方向。

2 BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用

BIM技术使得其在建筑工程算量方面具有无可比拟的优势，对于提升建筑工程算量水平、提高工作效率，具有很大的积极意义。

2.1 提高工程量计算准确性

基于BIM的自动化工程算量方法比传统的计算方法准确率更高。工程量计算是编制招标控制价的基础，但是计算过程非常枯燥和复杂，造价人员容易因自身原因造成各种计算错误，影响后续计算的准确性和完整性。造价人员计算工程量一般误差在±3%左右已经算很合理了。如果遇到大型工程、复杂工程、不规则工程计算结果的准确性和完整性就更加难说了。另外，由于各地定额计算规则不同也是阻碍手工计算准确性和完整性的重要因素。每计算一个构件要考虑相关哪些部分要扣减，需要极大的耐心和细心。

为了让工程量计算工作脱离人为因素的影响，必须使用BIM技术的自动计算工程量功能，就能得到更加客观完整准确的工程量数据。利用建好的三维模型对构件实体进行扣减计算，不管是对于规则构件或者是对于不规则构件都能同样计算，且计算效果是一样，不会受到各种因素干扰影响。

2.2 合理安排资源计划，加快项目进度

建筑工程因为周期长，涉及人员多，条线多，管理复杂，没有充分合理的计划，容易导致工期延误，甚至发生质量和安全事故。

资金使用计划、人工消耗计划、材料消耗计划和机械消耗计划可以利用BIM模型提供的基础数据得到合理安排。在BIM模型所获得的工程量上赋予时间信息（4D），就可以知道任意时间段各项工作量已完成多少，进而可以知道任意时间段造价是多少，还可根据4D来制定资金使用计划。另外，通过4D技术可以查询任意时间段的工程量，分析出该工程量所需要消耗的人工、材料、机械数量，工作进度计划就会得到合理安排。

2.3 控制设计变更

在建设项目执行过程中，经常会碰到工程设计变更，传统方法是靠手工先在施工蓝图上确认变更位置，然后再计算由于设计变更引起的工程量增减数量。同时，还得要调整与设计变更相关联的构件工程量。这样的计算过程不仅速度慢，所用时间多，而且也难以控制和保证准确性。加之可能由于设计变更内容没有历史计算数据和构件位置信息，今后想要去查询也是很不方便。

利用BIM技术建立的模型，设计变更内容不但可以关联到模型中，而且对模型稍作调整，相关设计变更的工程量变化数据就会自动反映和显示出来。

2.4 历史数据积累和共享

建设工程项目结束后，所有算量数据材料要么堆积在档案室，要么不知所措，今后碰到相关类似项目，如要参考这些算量数据就难以再找到。而且以往计算出工程的算量指标，对今后类似工程项目的投资估算和可行性研究具有比较大的参考价值，造价咨询单位会把这些数据视为企业核心竞争力。利用BIM模型可以对算量指标进行准确、详细地分析和提取，并且形成电子档案资料，方便保存和共享。

2.5 BIM技术算量方法价值和发展趋势

造价人员从繁重的算量劳动中解放出来一切都得归功于基于BIM的自动工程量计算方法，该方法为造价人员节省更多的时间和精力用于参与更有价值的工作，如工程造价的BIM咨询、项目风险评估预测分析、后期运营阶段管理等，还可利用节约的时间编制更精确的招标控制价。

BIM技术在建筑工程算量中的发展目标不仅仅是高效率工具，在BIM技术基础之上，可以将造价人员所建立的模型，加上时间信息（4D）和成本信息（5D），然后进行计算处理，极大提高工程量计算精度和为后续的项目造价管理提供有力的支撑。

3 结语

三维算量软件作为BIM技术在造价管理中最直接的应用，目前在迅速普及阶段，应用率不断在得到提高，特别是一些“高”“大”“难”工程几乎都是用的三维算量软件，利用BIM模型短时间内快速准确提供招标所需的工程量并计算造价数据，一方面可以提高计算的准确度。另一方面可以提高计算的深度，避免因工程量计算问题引起的各方参与项目单位的纠纷。随着BIM技术在工程算量中的应用不断深入，建筑工程行业的工程量将变得更加透明，更加有序、准确和合理。

参考文献

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