基于BIM技术的混凝土工程三维算量分析
2018-09-05
(广东白云学院, 广东 广州 510000)
1 BIM技术在精细化成本管控中的应用
随着近几年BIM技术在我国的迅猛发展,建筑界有关专家对这种新的方法、理念以及技术产生了浓厚的兴趣,并进行了深入的研究,专家一致认为,BIM技术将会对工程各阶段的精细化成本管控产生深远的影响。
1.1 利用BIM技术能提高工程量计算效率
利用在设计阶段建立的BIM三维模型,首先可以改善工程量计算效率的问题。造价人员直接或间接调用BIM 模型里各个构件的工程量,并根据模型里各个构件的尺寸、标高、混凝土标号等属性,对应正确的工程量计算规则,汇总出计价所需要的工程量。如此,由造价人员对图纸理解不同所带来的偏差势必会减少,也无需造价人员二次建模,大幅提高工程量计算精准性及工作效率,预算结算等耗时缩短80%;
1.2 利用BIM技术能方案优选,减少变更,减少结算纠纷,更精细地节约成本。
在BIM技术的支撑下,项目的各个参建方用的都是同一个BIM三维模型,所以各方得到的一致的工程量避免了在工程量上的争议;建模前期通过碰撞检查等手段减少变更;需要变更时,能利用模型进行方案优选;发生变更时,能在模型上及时记录;结算时依据的是承包商提交的带有变更签证信息的竣工模型。美国斯坦福大学整合设施工程中心(CIFE)从32个项目使用BIM技术的工程中总结出的效果有:消除40%预算外变更;通过发现和解决冲突,合同价格降低10%;项目工期缩短7%,及早实现投资回报。
1.3 利用BIM技术能更精准地进行造价分析并形成大型的数据库。
基于 BIM 技术的成本分析软件在进行造价分析时可以与BIM 建模软件实现无缝连接,且BIM 模型上可以存储项目所需工料机的规格、型号、数量及价格等信息,其本质是基于三维模型的大型数据库。基于 BIM 数据库的工程造价信息,作为一种可储存计算的结构化信息,增强了其在造价行业的高效共享性,大量降低了信息传输上所需的人力成本,提高了造价信息的精准性及价值。
综上,BIM技术在精细化成本管控中应用的本质是利用从BIM模型中提取构件工程量及其所附属的信息来进行工程项目造价管理,这就展示了基于BIM技术的三维算量相对于传统三维算量的优势所在。
2 实例对比分析基于BIM技术的混凝土工程算量和传统算量方式
成本预算的第一步就是工程量计算,只有工程量计算足够准确与完整,才能更好的对成本进行管控,因此,如何精确地从BIM模型中提取项目所需要的工程量,是业内人士现阶段研究的重点。由广联达指标库中得到的数据,混凝土工程占建筑工程总造价的20%到40%之间,而且混凝土部分的工程量直接或间接影响其他分部工程的工程量,是对工程造价影响最大的一个分部工程,因此本文选取混凝土工程来进行基于BIM技术的三维算量研究,通过对比三种三维算量方式,比较其各自的优缺点。
2.1 现行的BIM三维算量方式介绍
(1)传统的三维算量软件,以广联达、斯维尔、鲁班等三维算量软件为代表。需要根据CAD图纸进行建模,再匹配相应的清单定额计算规则,提出模型中的工程量。
(2)二次开发数据转换工具通过 BIM 设计软件 API 接口将 BIM 设计模型数据转换为BIM 算量软件可读取的数据格式,鲁班与广联达均在这方面做了深入的研究,鲁班研发出的Lubntrans 和广联达研发出的GFC数据转换工具,能将使用 Revit 创建的 BIM 模型,导入自身的算量软件中,只需进行基于清单和定额规则的模型检查与模型完善,避免了二次建模,实现了设计阶段BIM模型与算量模型的对接。
(3)基于 BIM 模型二次开发算量软件,可以直接运用建模软件设计模型,然后按照我国的国标清单规范以及各省市地区定额工程量计算规则,直接在 BIM模型上完成工程量的计算与统计工作,并可以以最快的速度输出结果及相关报表,其计算结果能够直接在计价软件上使用。 如新点比目云5D算量、isBIMQS、斯维尔—三维算量 For Revit;探索者等软件,这类软件算量的操作步骤大概为:①工程设置;②模型映射;③构件映射;④套用做法 ⑤分析计算⑥输出报表。
2.2 选取实例对比三种三维算量
本文选取某学校1号办公楼项目为案例,此项目拟建于广州市,建筑面积5183.01,共5层,建筑装饰总造价约为850万元。
已有由学校 BIM 团队建立的 revit 模型作为研究基础,在此基础上选用使用广泛的广联达GCL土建算量软件和 isBIMQS 插件作为算量工具,工作流程为:
①用广联达GCL建立宿舍楼标准层主体构件模型(包括柱、梁、墙、板、楼梯),挂接相应的清单计算规则,得出主体结构的混凝土工程量(模型截图如图1);
②将revit模型通过插件导出GFC文件,再将GFC文件导入广联达GCL算量软件中,模型处理后,再挂接相应的清单计算规则,得出主体结构的混凝土工程量(模型截图如图2);
③在revit模型的基础上用上海比程开发的魔术师进行构件剪切,再利用isBIMQS 插件挂接清单计算规则,直接从模型提取工程量(模型截图如图3);
④对比分析,得出如下结果,表1为三种算量方式下各个构件算出的工程量,表2为总结出的各个算量工具的优缺点。
表1 三种算量方式下各个构件的工程量
表2 三种算量方式的优缺点比较
3 总结
BIM相关的应用软件的发展直接带动BIM技术的发展,BIM算量BIM技术发展给工程造价从业者带来的福音,不同的工程量计算方式有其各自的优势和缺陷,选择合适的出量方式以及算量工具,可以高效利用设计阶段BIM模型信息,准确计算工程量,最终实现成本的精细化管控并符合我国国情。