基于清华斯维尔软件的建筑工程三维算量研究

2016-05-14王源佑祝连波衣好光

价值工程 2016年6期

王源佑　祝连波　衣好光

摘要：文章就三维算量软件在建筑工程中较二维算量的优势及应用展开详细的论述，重点探讨了三维算量在算量数据准确性和速度上的优势，并用清华斯维尔BIM三维算量软件对清华信息港科研楼工程分析在建筑工程中的应用。

Abstract： This article introduced the advantage and application of 3D quantity calculation software compared with 2D quantity calculation software in detail， and focused on the advantage of 3D quantity calculation in data accuracy and speed， and analyzes the application of Thsware BIM 3D quantity calculation software in Tsinghua Teleport Research Activities Building engineering.

关键词：三维算量；二维算量；清华斯维尔；BIM软件

Key words： 3Dquantity calculation；2Dquantity calculation；Tsware；BIM software

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）06-0167-03

0 引言

“国家十二五规划”重视发展BIM理论及技术，国内对BIM理论和技术的研究汹涌而至。住建部的《2011-2015建筑业信息化发展纲要》中明确提出对BIM技术的研究[1]。未来建筑产业的发展方向就是建筑业的能耗降低，信息化快速发展，建筑产业生产效率提高，实现建筑产业的精细化发展[2]。在阅读大量参考文献和前人的研究成果后，BIM三维算量软件较二维算量在算量数据准确性和速度上的优势及应用不够明确，结合清华斯维尔软件以清华信息港科研楼工程为例，清华斯维尔BIM三维算量软件较二维算量的优势，从而大力推广BIM技术的应用。

1 基于清华斯维尔BIM三维算量软件的优势

清华斯维尔BIM三维算量软件较二维算量的显著优势是快速精确建安工程计量算价。

基于图纸的二维算量，牵涉的部门众多、面临大量的数据、子项目很难分解等众多难题，基于算量的估算、预算、核算、决算时复杂情况[3]，采用数据共享技术，建立三维模型基础上，再通过自动算量可以做到多个部门共享一个模型，多次利用算量结果，进而来降低成本。自动算量技术明确定义了每个构件，通过软件建立的模型导出含有构件、钢筋、混凝土等明细表。此外，方便检查和进行动态查询，并且能直接计算汇总，这就使建设过程中算量的工作量大大减少，而且统计分析工作就很轻松。

基于BIM的实际成本核算方法，较传统方法具有挖回填工程、地下室边坡支护、外墙装饰工程等，为竣工结算送审造价提供基础参考数据[4]。将BIM建模与BIM专项应用分解，建模工作为工作量大的一般劳动[5]，BIM专项应用工作为专业性强、经验要求高的智力工作，实现分工与协作，提高效益。提供便捷的手工建模和智能建模两种BIM建模功能，经过工程识图培训和软件简单入门培训即可掌握建模方法；在简单建模方法基础上建立复杂模型。

目前我国国内在工程量的计量规则上并没有一个统一的标准，例如，对墙梁板柱的交叉接触部分的扣减计算方式，各省市地方都有着自己的标准[6]。在传统人工计算工程量时，计算并汇总工程量对造价人员是一个极其困难的工作。在参数化模型的基础，通过BIM技术按照空间拓扑关系和三维计算规则，造价人员只需要改变相应的扣减计算规则，软件就会自主完成扣减运算，并将工程量信息精确完整地统计出来。

另外，在严格按照计算规则的前提下，传统手工算量与软件算量准确性一致，显然，软件更简便快捷，而且实际工作中手工算量只是概算而非严格按照计算规则计算。

2 基于清华斯维尔BIM三维算量软件的案例分析

2.1 工程简介

7万多平方米，拟建14层，总造价2.06亿元的清华信息港科研楼，该项目位于深圳市北环大道与科苑大道交汇处东北角，西邻已建成的一期A栋技术孵化楼，南朝紧邻北环大道辅道，北侧是拟建工程唯一的进出通道；市政管道临近建筑用地；东北侧是其他企业办公楼；深圳市直升机场就在西边2.5公里处，属建筑高度控制区域。结合清华斯维尔软件，进行算量分析。

2.2 清华斯维尔BIM三维算量软件的应用

2.2.1 精确建安工程量

①建筑专业。二、三维，同步设计；THS-BIM三维算量的基础土方软件自动采集网点自然标高、设计标高，等高线识别、网格土方三维显示，轻松解决土方算量问题[7]；在内外墙面，利用已有的工程模型，通过展开拉伸墙面的正立面、背立面、侧立面区域[8]，自有切割指定装饰做法，快速准确计算内外墙装修工程量；软件自带工程对比模块，导入不同人做的同一个工程，自动分析快速定位两个工程各层、各类构件的做法[9]，工程量或实物量差异、钢筋差异，并形成差异数据报表；斜墙斜柱、分层土方按实际计算归并输出工程量；还可以自动布置栏杆和扶手，减少漏项[10]；门垛、防水反坎、异形栏板等算量全面，计算准确；梁柱板墙混凝土强度差处结点计算，专业又智能。这就增强了土建算量的准确性。（图1）

②结构专业。建筑传递柱、梁、墙、板等结构信息进入BIM结构分析软件，直接得到受力分析以及配筋图；正确反映钢结构平面（钢柱、钢梁、钢桁架、组合楼板）的类型、截面尺寸和钢材等级。（图2）

③安装工程。管线二、三维同步设计；机电部分建模范围包括机电全专业，如：空调、给排水、强电、弱电、燃气、雨水、消防；给排水所有管线和各机电专业管线、设备机房内的管线、管道支吊架、管线、阀门的保温；各类机电末端：灯具、温感、喷淋、开关、插座、消防控制器等。（图3）

2.2.2 算量和造价

THS-BIM三维算量软件提供了二维图纸智能识别建模功能，智能识别算法高效转化二维图纸为三维BIM模型，可极大提高工作效率，还可以有效利用设计院的BIM模型设计成果，做到一键识别快速算量建模，节约50%算量建模时间。算量模型一键导入，快速计价。

2.2.3 案例小结

时间快捷方面，在选择增加层高3.7还是3.8米时，若手工计算需耗时2-3天，施工单位是不能接受这样的时间延误的。用已建好的算量模型，2个小时就确定了不同层高所需费用；通过BIM三维算量软件，可对工程项目起到控制盲目决策的作用，假设案例中随便确定3.8米为变更高度，将对环境、费用投入等都有带来极大风险；利用BIM软件，对工程项目起到造价控制作用，如通过费用比对选择3.7米层高，就会少投入65.33万元；在指导施工管理方面，如果不进行比较，其模板的利用和备料就会造成浪费和不能保证工程质量。

3 结论

①微观方面，清华斯维尔BIM三维算量软件的优势主要体现在快速、准确地处理工程量信息，改变传统思维以及工作方式等方面；②宏观方面，基于清华斯维尔BIM的三维算量软件提高了工程项目各参与方对成本控制的能力，同时也为各方节约了成本。

目前BIM主要在一些大型项目和设计院中使用，因此，大力推广BIM三维算量软件在建筑工程中的应用势在必行，从而加强BIM技术在工程项目全过程造价控制中的应用。

参考文献：

[1]吴荻.论BIM技术及其在工程成本控制中的应用[J].现代装饰（理论），2012（5）：175-177.

[2]杨一凡.基于BIM的工程项目成本控制分析[D].大连：大连理工大学，2014.

[3]桑培东.基于BIM的建设项目成本动态监控可行性研究[J].价值工程，2013（6）；1006-4311.

[4]张修德.基于BIM技术的建筑工程预算软件研制[D].北京：清华大学，2011.

[5]陈艳玲.应用BIM技术在工程项目投标上使用效果分析[J].2014（5）：72-74，99.

[6]王耀.BIM技术价值分析及其在建筑施工阶段的应用实践[J].福建建筑，2013（12）：79-81.

[7]刘众，徐涛，唐贤斐.BIM在改造项目招投标管理中的应用探讨[J].2014（6）：8-10.

[8]裴卓非.BIM技术与物联网在施工阶段的应用[J].建材技术与应用，2013（1）：60-62.