基于BIM的装饰工程量计算实现方法研究

康笑语

(广州市弘凯房地产开发有限公司，广东 广州 510030)

0 引言

在我国，目前普遍采用手工算量和图形算量计算装饰工程量，完成这项工作需要花费大量的时间，相关统计显示成本管理人员有50%～70%的时间花费在算量工作上[1]。随着BIM技术的日益成熟，建筑领域开始研究BIM技术在装饰工程计量上的应用，在市场上也出现了一些BIM算量工具。我国的算量软件厂商广联达、鲁班推出了兼容BIM建模平台的算量工具，通过将BIM模型导入自家算量软件来做算量；另外，一些软件公司也研发了基于Revit平台的算量插件，比如：新点比目云5D算量、isBIM算量、晨曦算量。然而，使用这些BIM算量工具只可以计算出部分装饰工程量，实际工作中尚须结合大量的手工计算来完成装饰工程算量。

从已有的BIM算量研究来看，相关研究仍局限在土建算量方面。张春影等[2]研究证明在正确使用BIM建模软件创建BIM模型的基础上，可以直接、快速并准确地计算出工程量；裴艳等[3]对比了国内几种BIM算量工具，证实基于BIM设计软件的二次开发算量软件在工程量计算中更具优势；王茹等[4]利用二次开发技术对Revit模型构件体积扣减规则重置，提取出项目工程量，证实了基于Revit平台工程量提取本地化的可行性。

1 装饰工程计量的内容

建筑装饰工程是指经过细心的装饰设计、施工与目标管理等一系列建造活动，在建筑物表面，对其各个不同部位施以不同装饰材料进行装点修饰，满足人们生活功能和视觉审美功能等需求的系统工程[5]。根据GB 50854—2013《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》，装饰工程可分为7个分部工程，见表1。

表1 装饰工程计量项目类别

(续)

2 基于BIM的装饰工程算量工具的优缺点分析

基于BIM的装饰工程算量工具有两大类，其对比见表2。

表2 两类BIM算量工具的对比

第一类是基于Revit平台进行二次开发的算量插件，目前市场上该类算量工具的代表产品有新点比目云5D算量、isBIM算量、晨曦算量、斯维尔三维算量for Revit等，这类算量插件的实现流程大体一致。以新点比目云5D算量为例，其先根据自定义的映射规则，通过匹配族名，将Revit模型转换为算量模型；然后，依据插件内置的计算规则计算出工程量。这类插件最大的优势在于其在Revit平台上进行操作，实现了与Revit的无缝对接，避免了模型在不同软件转换过程中发生数据丢失和信息失真的问题。但是，也正由于其是基于Revit进行再次开发的，对计算机的硬件要求较高，模型较大时，算量速度会受到很大限制。

第二类是算量软件，即利用Revit插件实现数据转换，将Revit模型导入传统算量软件平台进行算量，我国的传统算量软件厂商，如广联达、鲁班便是采用这种方式。以广联达的GFC插件为例进行分析，首先，在Revit中运行GFC插件，将Revit模型转换为广联达GCL软件可以识别的数据格式；其次，在GCL软件中完成所有的算量操作，这种方式对广大造价人员来说省去了创建算量模型的时间，也无须再另外学习软件操作，算量工作不是在Revit平台上进行的，即使模型较大，算量速度也不会受到太大的影响。其最大的劣势在于数据转换过程中可能发生数据丢失和失真，需要人工检查和修改模型。

将这两类BIM算量工具用于装饰工程计量，从算量的准确度、效率、实现程度三个方面进行分析如下：

(1)算量插件可依据相应的模型检查规则检查模型，极大程度减少模型质量对计量结果的影响。另外，可允许用户自定义计算规则，三维查看计算过程，自动导出符合规范格式的工程量清单。此类插件可以基本满足土建工程计量的需要，但在装饰工程的计量上，这类插件无法读取带装饰墙体的墙面装饰信息，不能在模型中显示墙面、天棚、地面这些装饰构件的三维图形，这部分仅仅只能出量。

(2)算量软件为了保证模型转换无误，不发生数据丢失，要求建BIM模型时满足一定的建模规则，这给建模带来了一定约束，且实际工作中也难以完全保证模型符合要求。另外，模型转换后尚须仔细检查模型构件映射是否有误。且传统算量软件在装饰工程计量上尚须结合大量的手工计量。比如室外的装饰工程量需要手工计算；需要人工筛选计量结果来得到各个房间的装饰工程量。

3 基于BIM的装饰工程量计算实现方法

以上两类算量工具都是实现装饰工程计量的方法，但是在实际应用中存在局限性。针对其不足，本文提出以下两个方法来实现装饰工程的算量。

3.1 基于Revit平台进行二次开发实现装饰工程计量

Revit模型构件的属性信息和实例信息中本身包含计量装饰工程量需要的部分数据；另外，查看模型的API对象可发现，其中包含计量装饰工程量需要的数据，这些数据可通过二次开发提取。有了这些算量数据，便可实现装饰工程算量。但是采用二次开发的方式需要解决以下几个关键问题：

(1)由于工程量是通过提取模型数据来计算的，因此模型质量决定计量结果的准确性，尤其是模型中构件相交要处理恰当。Revit中本身存在一定的扣减规则，对于结构构件，相交时的优先级为墙、板、柱、梁，建筑构件与结构构件相交时不扣减，但该原则与实际不完全相符。针对这个模型的调整问题，利用Revit的剪切工具改变相交构件扣减关系的方法效率太低，可通过使用一些插件实现高效的批量调整。

(2)装饰工程计量多处需要计算构件相交时的表面积，如何自动处理好构件相交情况是开发的一个难点。当构件相交时，需判断工程量应并入哪个构件的工程量中，比如计算附墙柱的抹灰，柱子的抹灰工程量需要并入到墙的抹灰工程量当中。

(3)根据Revit二次开发的特点可知，模型创建的方式不同，需采用不同的方法来编程，然而在实际中过多地约束建模人员的建模操作是不实际的。因此，在进行二次开发时，即要考虑BIM模型可能是采用不同的方式创建的，尽量去减少对建模方式的约束，但这也给二次开发带来了很大的难度。

3.2 利用Dynamo编程解决装饰工程计量问题

Dynamo(原名：DesignScript)是Autodesk公司推出的可视化编程工具，是一种视觉程式设计平台，是一个弹性且可延伸的设计工具。Dynamo的算法用于广泛的应用程序(包括Revit)，从处理数据到生成几何图形的过程都是可视化的，能清晰表达设计师的逻辑思维[6]。Dynamo结合Python(一种面向对象的解释型计算机程序设计语言)的灵活性、简便性，能够攻克各种难点，实现想要的功能，导出符合清单规范要求的统计表。目前Dynamo的应用还在探索之中，国内关于Dynamo的研究比较缺乏。

利用Dynamo可以提取出构件一部分准确的原始数据用于装饰工程算量。比如在计算抹灰工程量时，利用Dynamo编程可以提取出构件各个表面的面积，再汇总得到工程量；对于墙上的洞口，利用Dynamo编程可以识别洞口的面积大小，并根据计量规范要求，对是否扣除洞口面积自动做出判断。

4 结论

两大类基于BIM的算量工具各有其优缺点，但在装饰工程计量上仍然存在一些不足。通过分析装饰工程计量的特点以及现有算量工具的不足，提出利用基于Revit平台进行二次开发以及利用Dynamo进行编程的方法来实现装饰工程的计量。其中，前者通过二次开发的方式提取装饰工程计量所需基础数据进行计算，关键问题在于保证模型的质量、减少对建模方式的约束、自动处理构件相交问题；后者是通过编写可视化程序来提取构件数据进行工程量计量。

[1]AIA,Rick Rundell. 1-2-3 Revit: BIM and Cost Estimating, Part 1 [EB/OL]. 2006-10-07[2010-05-24].http://www.cadalyst.com/cad/building-design/1-2-3-revit-bim-and-cost-estimating-part-1-3350.

[2]张春影,高平,汪茵,等.施工图设计阶段BIM模型的工程算量问题研究[J].建筑经济,2015,36(8):52-56.

[3]裴艳,王君峰.基于BIM技术的精细化算量实现方法研究[J].工程经济,2016,26(4):39-44.

[4]王茹,方超,王柳舒.基于我国清单计价规范的Revit模型工程量提取[J].图学学报,2017,38(3):447-452.

[5]王起兵,邬宏,张凤玲,等.建筑装饰工程计量与计价[M].北京：机械工业出版社,2014.

[6]王松.可视化编程语言下的计算式设计插件：Dynamo初探[J].福建建筑,2015(11):105-110.PMT