基于三维算量软件特性的应用技巧和改进

黄净　黄利频

(福州大学土木工程学院　福建福州　350108)



基于三维算量软件特性的应用技巧和改进

黄净黄利频

(福州大学土木工程学院福建福州350108)

为了造价从业人员能接受工程算量工作模式的转变，并在实际工作中运用三维算量软件更准确高效地确定工程造价，以三维算量软件计算规则的开放性、图形分析的程序性、构件形式的局限性和报表分析的高效性，这三个特性为基础，结合造价从业人员传统的工作习惯进行了三维算量软件应用技巧的分析，并就软件的改进提出了建议。分析结果表明，造价从业人员需掌握一定的计算机制图技术，在充分掌握工程计量计价基本原理和三维算量软件应用技巧的基础上，灵活应用三维算量软件提高工作效率和质量。同时，对量难的问题将因信息化思维下新工作模式的转变而被解决，而为了适应市场需求，软件开发商可建立模型数据库平台，以提高建模的速度。

三维算量；手工算量；工程造价；建模；建筑行业信息化

0　前言

三维算量软件将工程项目中工程量的信息抽象为柱、梁、板、墙、钢筋等构件，通过快速建立模型，帮助造价从业人员在计算机的虚拟三维空间中将真实建筑物像搭积木般“搭建”起来，也就是建立可视化的建筑三维模型。在此基础上，软件通过提取建筑三维模型中的有关数据，根据一定的计算规则，自动按照三维对应关系完成构件体积或面积的扣减、相加或者乘除等运算，从而计算出相关工程量[1]。此外，三维算量软件还将构件定额和清单信息存放于数据库中，通过多对多的链接将构件与清单和定额信息进行关联，这样能够方便造价从业人员将数据导入专业的计价软件中，进而完成计价工作，确定工程造价[2]。其报表系统还可实现工程量的自动分类汇总和输出，造价人员可以利用此功能快速地计算出项目形象进度的工程量，从而高效地计算出相应的工程进度款，工作效率大大提高[3]。不仅如此，造价人员能够在三维视图下查看所建立的工程三维模型，从而清晰地查看构件的扣减关系和扣减范围。并且造价人员可以单独检查构件的计算公式，还可以在三维视图下核查公式中相关数据所对应的图形位置，从而判断计算结果的准确性[4]。

由以上分析可知，三维算量软件在提高算量效率和优化工程造价管理方面具有独特的优势。但是，软件在推广应用方面却存在较大的阻力。其原因在于，一方面，许多从业人员习惯了手工算量的工作模式，对三维算量软件的特性和应用方法不熟悉，无法明显提高工作效率；另一方面，软件在一些功能上的局限性也进一步加深了造价人员对三维算量软件的排斥。

为此，本文对三维算量软件的特性进行了分析，并在此基础上结合造价从业人员传统的工作习惯，讨论软件的应用技巧。为造价从业人员运用三维算量软件准确高效地确定工程造价提供参考。

1　三维算量软件的特性

虽然软件开发商不断改进软件的功能以适应造价人员的使用需求，但是三维算量软件的基本特性使得电算的工作模式与手工算量工作模式还是有很大区别。市场上的三维算量软件虽然种类繁多，但其软件特性和操作模式有许多共通之处，就市场占有率最高的几款三维算量软件进行分析，可以归纳出以下几点软件特性。

1.1计算规则的开放性

在传统手工算量中，造价员通常熟记计算规则，并在计量过程中套用不同的公式、选取不同的参数进行计算。而三维算量软件有默认的计算规则，在此基础上造价人员还可以根据需要，在特定的节点上对计算规则进行个性化设置，即具有一定的开放性。虽然，软件默认的计算规则是按照相关计量规范设置的，但是在实际应用中往往需要根据图纸的说明进行修改，尤其是钢筋工程，在相关的图集规范中，有些节点的施工做法是有多种可选方案的，此时若按软件默认的计算设置就会出现错误。

1.2图形分析的程序性

三维算量软件是采用一定的程序算法提取和分析建筑三维模型中的构件数据进行工程量计算的，如果对软件的分析模式不了解，就有可能导致计量错误。例如，软件在分析图形时，会将梁与梁、梁与柱的相交点识别为支座，但目前三维算量软件还无法按照柱为主梁支座、主梁为次梁支座的对应关系百分百准确识别支座，尤其在主次梁的相交处，软件常将次梁误识为主梁的支座，这会使得软件在计算梁的支座负筋时，将次梁的支座负筋工程量计入主梁的钢筋工程量中，且相关的计算尺寸也会按照主梁的尺寸计取，从而导致钢筋工程量计算错误。

再者，软件对数据分析的方式与手工算量不同，使得其计算公式与传统手工算量的公式有时存在很大的区别。例如，对于砌筑工程量的计算，传统手工算量和常见的三维算量的计算公式不同，分别如式(1)、式(2)所示：

V=(墙长×墙高-S门窗洞口)×墙厚-V其他

(1)

V=墙长×墙高×墙厚-V门窗洞口)-V其他

(2)

式中：V——砌筑工程量；

V其他——构造柱、圈梁和过梁等体积；

S门窗洞口——门窗洞口的面积；

V门窗洞口——门窗洞口的体积。

所以，造价人员难以使用三维算量导出的计算书与传统手工算量计算书进行对账。此外，软件计算出来的报表数据较为庞大，和手工算量得到的报表很难进行核对，增加了审计和对账的时间[5]。

1.3构件形式的局限性

目前，三维算量软件所支持的构件类型是有限度的，对一些零星项目和异形构件的处理比较困难，特别是楼梯、大样节点和异形钢筋。有的三维算量软件虽然应能够支持造价人员对复杂构件进行个性化的建模，但是操作过程比较复杂，甚至需要自行编辑计算公式，这对造价人员的制图技术有较高的要求，并且其计算过程相比于手工算量往往耗时较多。

1.4报表分析的高效性

三维算量软件将建筑模型的数据分析结果储存在自带的数据库中，因此软件能够快速地按照分部分项工程、楼层、构件类型和构件属性等不同的分类方式进行报表的分类汇总和输出。此外，由于报表中的数据与建筑模型一一对应，造价人员还能够通过报表查找和定位相关的构件。实质上，通过建模三维算量技术完成了原始的造价数据采集和整理，是工程造价信息化管理的数据基础。

2　基于软件特性的应用技巧

虽然三维算量软件改变了工程造价计算的工作模式，但是其计算原理和本质是不变的。造价从业人员只要了解软件的特性，将手工算量的步骤对应到三维算量软件中，就能够适应这一新的工作模式。

2.1重视计算参数的设置

基于计算规则的开放性，计算参数的正确设置，是保证工程量计算准确性的关键一步，造价人员需要充分了解工程计量的原理，以及不同节点施工做法对于对工程量的影响。在此基础上，熟悉相关参数在软件中对应的设置方式，从而保证软件计算的准确性。

2.2掌握正确的建模方式

基于图形分析的程序性，造价人员在使用软件建模时要遵照软件的特性和规则，这样所建立的模型才能够被软件准确地读取分析。

常见的情况，例如笔者前文提到的梁体支座识别问题，造价人员在模型建立后应认真检查，更正支座的对应关系。又如，根据《11G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》，剪力墙在转角处，内侧钢筋计算弯折锚固长度，而外侧水平钢筋连续通过转弯或者在转角处搭接[6]，因此，绘制有转角的剪力墙时，不能只将墙体绘制到暗柱边，如图1(a)所示；而应该穿过暗柱且连续绘制，如图1(b)所示，否则软件无法识别出墙体的内外侧，进而在计算钢筋时会漏算内侧弯折锚固的长度，导致计算错误。同时，计算混凝土工程量时，软件会根据构件的属性分析三维模型，对暗柱与剪力墙重叠的部分进行自动扣减，并不会重复计算暗柱的混凝土工程量。

2.3手工算量与软件建模相结合

基于构件形式的局限性，造价人员不必于三维局限于建模的定式思维，可以结合自定义模型和手工计算灵活地提高工作效率。

通常软件具有点、线、面等自定义模型供造价人员进行个数、长度和面积的计算。例如，在土建工程量计算中，预埋构件数量、装饰架长度以及楼梯、台阶装饰等计算投影面积的构件就可以采用自定义的模型进行计算。而对于较为复杂的零星构件，也不需要建立复杂的模型，可以直接将手工计算数据填入软件的工程量汇总报表。再者，对于零星和异形构件的钢筋，目前国内市场上主流的钢筋三维算量软件仍然不能实现便捷的三维建模计算，特别是结构施工大样图中的构件，多数需要进行自定义钢筋的绘制，但操作过程比较繁琐，造价人员采用手工计算反而更为便捷。

2.4充分利用软件报表

软件强大的数据再分析能力，以及整合调用数据的速度，是手工算量无法企及的。例如，当造价人员需要按照工程进度核算进度款时就需要重新对原始数据进行加减整理，而软件能够按照用户所选择的构件模型或者构件分类快速地进行工程量数据的汇总和报表输出。因此，在工程造价管理的中后期，软件能有效提高造价人员的工作效率。

3　基于用户需求的软件改进

对于软件在实际应用过程中存在的适应性问题，软件开发商也在不断地改进。加上近年来，具有计算机应用基础的新人不断加入到建筑行业，三维算量软件的接受程度也越来越高。但是，软件在使用功能上仍有一些缺陷需要改进。

3.1工程造价对量

对于对账困难的问题，就已有的改进成果而言，目前主要已有两种改进方式。一部分软件开发商改变了程序算法，对软件分析的三维数据进行加工，使得其导出的计算书格式与手工计算书基本符合。

另一部分软件开发商则推广配套的三维对量技术，即在双方造价人员都使用同一款三维算量软件的基础上，利用计算机程序对算量的结果进行三维对量分析，如图2所示。这种对量方式不仅高效而且准确，软件可以自动分析出双方造价人员从计算设置到模型数据甚至计价方案上的差异，并且可以从导出的电子报表中定位到相应的三维模型节点上，进而查看构件属性和模型数据，这样造价人员可以很容易对计量结果的对错做出判断。

虽然第一种改进方式在电算与手算两种计算方式的更替期能够起到很好的过渡作用。但是，由于这种算法本身存在一定缺陷，有时会使软件计量造成误差，且不会提高对量工作的效率。而第二种改进方法则更符合工程造价管理信息化下新工作模式的转变，更能适应行业未来的发展。

3.2构件形式的局限

对于构件形式的局限性问题，目前国内还没有软件可以很便捷地对异形构件进行处理。笔者建议，软件开发商可以建立一个模型数据库平台，造价人员可以共享自己建立的异形构件模型，随着数据库逐步完善，造价人员可以在需要的时候下载相近的模型，在对应参数上稍作修改便可使用，此法能一定程度上提高建模的速度，还能避免软件数据的冗余造成程序运行过慢的问题。

4　总结

(1)造价从业人员需要掌握一定的计算机制图技术，在充分掌握工程计量计价基本原理和三维算量软件应用技巧的基础上，灵活结合三维算量与手工算量提高工作效率。

(2)在工程造价管理的中后期，三维算量的数据再分析功能可以有效提高造价人员的工作效率。

(3)三维算量软件长远发展应以建筑全过程信息化为方向，让软件能够适应信息化思维下的新工作模式，对量难的问题也将因工作模式的转变而被解决。

(4)在建筑信息化发展的过渡期，为了适应市场的实际需求，软件开发商可以建立模型数据库平台，以应对软件构件形式的局限，提高建模的速度。

[1]赵海滨，于美艳.三维算量软件现状及发展方向研究[J].建筑经济,2008(05):90-92

[2]姬慧，王保.三维技术在工程算量中的应用[J].土木建筑工程信息技术,2010(02):87-90

[3]刘宝山.三维算量软件在施工管理中的应用[J].科技资讯,2011(13):50-51

[4]张洁.关于广联达土建图形算量软件和钢筋算量软件在设计院工程造价领域的应用分析[J].房地产导刊,2014(22):246

[5]徐春媛.工程量计算软件的现状及发展建议[J].山西建筑,2009(09):367-368

[6]唐才均.“平法”系列图集的构造缺漏和构造交叉矛盾的解决措施[J].建筑施工,2010(01):5-8

黄净(1993-)，女，本科。

黄利频(1968-),女，博士。

ApplicationSkillsandImprovementBasedontheFeaturesofTridimensionalQuantityCalculationSoftware

HUANG JingHUANG Lipin

(CollegeofCivilEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou350108)

Forengineeringcostworkers’acceptanceoftheworkpatternchangesofengineeringcostcalculation,andmakeworkerscanusetridimensionalquantitycalculationsoftwaretocalculatetheprojectcostmoreaccuratelyandefficientlyinpractice.Thepaperanalyzedtheapplicationskillsofthesoftware,basedonthreefeaturesofthesoftware,whicharetheopennesstocomputationrule,theproceduralgraphicalanalysis,thelimitationstocomponentformandefficientstatementanalysis,incombinationwithtraditionalworkhabitsofengineeringcostworkers.Alsothesuggestionsfortheimprovementofthesoftwarewereproposed.Theconclusionisthatengineeringcostworkersshouldmastercomputercartographytechnologyandusethesoftwaretoimproveworkefficiencyandqualityflexiblybasedontherationaleforengineeringquantitycalculationandtheknowledgeofskillsinsoftwareapplication.What’smore,thecheckingproblemwillbesolvedduetothenewworkpatternunderthethinkingmodeofinformatization,butinordertoadapttothemarketdemand,softwaredeveloperscansetupamodeldatabaseplatformtoimprovethespeedofmodeling.

Tridimensionalquantityautomaticcalculation；Manualquantitycalculation；Engineeringcost；Modeling；InformationManagementSystemsforConstructionIndustry

福州大学本科专业核心课程建设项目

黄净(1993-)，女。

E-mail:594315003@qq.com

2015-10-20

TU723.3

A

1004-6135(2016)03-0118-04