BIM在工程算量中的应用分析

朱丹丹

【摘  要】BIM技术在现代社会中得到了广泛应用，使建筑工程量计算工作实现了创新和优化。BIM技术能够应用在工程的各个环节，如项目规划、工程施工等。应用BIM技术能够针对建筑工程建立精准的三维模型，并且能够使管理工作更加精细化，大幅降低管理成本。因此，施工企业需要对工程量计算模式进行优化，并且将BIM技术与工程算量工作相结合，由此提升工程招标质量及工程施工效率。论文对BIM技术在工程算量中的实际应用进行探究与分析，以期为我国工程算量工作的优化提供参考。

【Abstract】BIM technology has been widely used in modern society， which makes the calculation work of building engineering quantity innovative and optimized. BIM technology can be applied to all aspects of the engineering， such as project planning， engineering construction， etc. The application of BIM technology can establish an accurate three-dimensional model for the building engineering， refine the management work and greatly reduce the management cost. Therefore， construction enterprises need to optimize the calculation mode of engineering quantity and combine BIM technology with engineering quantity calculation work， so as to improve the quality of engineering bidding and engineering construction efficiency. This paper explores and analyzes the practical application of BIM technology in engineering quantity calculation， so as to provide a reference for the optimization of engineering quantity calculation work in China.

【关键词】工程算量;BIM技术;工程施工

【Keywords】engineering quantity calculation; BIM technology; engineering construction

【中图分类号】TU723.3;TU17                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）12-0188-03

1 引言

BIM的全称是Building Information Modeling，即建筑信息模型，该技术能够在工程的设计施工以及管理中得以全方位的使用。应用BIM技术可以生成建筑信息模型，并且集成各项信息。BIM技术能够帮助施工人员优化项目的全生命周期管理，同时，能够使工程施工技术人员在工作中有效理解建筑施工图纸的设计意图，提升施工的效率和准确性，由此帮助项目施工团队提升工作效率，开展细致化的精细施工工作，使工期得以缩短。工程的造价控制与成本管理工作在项目建设过程当中极为重要，在工程建设中需要快速且正确地对工程量进行计算，工程量计算工作是招标控制价编制工作的开展基础，其工作量较大，并且具有高度复杂性，同时存在耗时、费力等诸多特点，在编制招投标控制价的工作中，工程量计算耗用的工作量占比较大，其所具有的完整性会对编制招标控制价的速度与质量产生影响。由此，对工程量计算方式进行改善，对于招标控制价编制效率的提升有着极为重要的作用。

2 工程算量概述

2.1 工程算量方法的发展

在算量工作的开展过程当中，主要经历了以下2个阶段：第一是手工計算工程量阶段。此阶段内，计算机尚未普及，工作人员采取手工模式完成相关的工程量计算工作。第二是算量软件应用阶段。在现代社会发展中，计算机普及率大幅度提升，各类测量软件得以研发应用，使算量工作效率大幅度提升。在诸多用户予以认可后，算量软件得到普及。应用算量软件可以解决工程量计算中的复杂问题。目前，研发人员通过计算机开发诸多种类的工程量计算软件。例如，以CAD技术为基础的三维算量软件已得到广泛应用，BIM技术是应用三维算量软件中的基础技术，由此表明，在现代工程建设过程当中，BIM技术的利用率大幅度提升。

2.2 工程算量工作的现状

通常，工程量计算耗用的工作量约占全部预算编制工作量的60%以上，并且会消耗工程预算人员大量的时间与精力，如何使工程量计算效率得以提升，是当前社会在发展过程中极为重要的热门话题。目前，我国工程量计算工作主要应用二维图形算量软件或者图表结合的算量方式。图表结合软件在应用过程当中，采取人工输入计算公式的方法开展工程量计算工作，造价工程师需要理解更为复杂的结构，由此以人工方式生成公式，开展计算工程量的工作。该种模式在应用过程当中主要依靠人工完成，因此，由于人为失误而产生的负面影响相对较多。在统计过程当中，整体工程量记录的准确性相对较低。图形算法在应用过程当中，主要以轴线作为工程量计算工作开展过程当中的定位线。由此，在工程的构建过程当中，在CAD平面图纸内输入各类实体构件的属性。工程量计算工作根据轴线定位，对平面简图予以生成，这种方式能够使图形工程量以及定额项目得到有机结合，但在应用过程当中仍然存在较高的误差发生概率。目前，建筑工程造价管理工作中存在成本管理与设计脱节问题。设计师在设计过程当中，虽然能够将工程的各类工程量在图纸中进行详细表达，但造价师在分析过程当中会根据设计图纸以人工的方式对工程量进行计算，由此使得工程量计算工作更具复杂化特征，并且使工作量更为庞大，因此，在分析的过程当中极易出现各类错误。鉴于此，工程量自动提取技术的应用对于建筑设计以及预算一体化工作有着极为重要的现实意义。

3 BIM技术在工程算量中的具体应用

3.1 基于BIM技术的三维算量软件概述

在应用BIM技术的过程当中，设计人员能够开发以BIM技术为基础的三维图形算量软件，而其计算方法主要为建模方法以及数据导入方式。建模法在使用过程当中会在计算机软件中对基础的墙、柱、梁板进行体现，并且对各类构件模型图进行优化。在应用软件的过程当中，工作人员会依照所设置的清单以及具体的定额工程量计算原则，对数学几何原理进行充分应用，自动对工程量进行计算，在计算的过程当中，将楼层作为计算单元，并且在计算机界面输入相关构建数据，由此构建涵盖整栋楼层、梁、柱、楼梯、装饰、基础的建筑模型。通过对模型进行分析，开展工程量计算工作。在应用数据导入方式的过程当中，工作人员需要将工程图纸的CAD电子文件导入三维算量软件，通过智能识别方式，对设计图中建筑的各类结构进行分析，并以虚拟仿真的方式对建筑进行模拟构建，由此便不需要在软件内重新对各类结构进行绘制。在具体应用过程当中，仅需要定义构件属性，对构件进行转化，便可通过更为精准化的方式进行工程量计算，使得算量工作效率大幅度提升。由此也使造价人员的工程量计算的工作量大幅度降低，该种模式是目前工程量计算软件技术的主流发展方向。

3.2 BIM技术在工程算量中应用的优势

3.2.1 提高工程算量的准确性

在BIM技术的应用过程当中，与传统模式相比，该技术的自动化特征较为明显，并且在应用过程当中其精准率较高。工程量清单的编制是招标控制价制定的重要条件，而在运算过程当中会涉及诸多元素。同时，其计算工作也更具复杂性，造价管理人员受到自身能力、专注度等因素影响导致运算出现各类问题，由此使计算的准确性以及后续的各项计算工作受到负面影响。如若对大型工程进行算量工作，或者对工程设计相对复杂同时规则性较低的工程开展各类运算时，失误等诸多问题的发生概率相对较高。由此，为减少计算工作的外部影响因素，工作人员需要应用BIM技术，并且进行智能化计算。通过开展基于BIM技术的工程算量工作，能够获得更为可靠且客观的数据，通过建立立体模型的方法，对工程量进行计算，以此种模式开展预算编制工作，最终结果受外部因素的影响相对较低。

3.2.2 便于历史数据的积累和共享

工程进入其竣工阶段，工作人员会对各项工作予以验收，而此时大部分工作人员会忽略对各类材料的收集及处理，虽然在工程的实际建设过程当中，对材料处理的相关数据应用价值较低，但相关的数据如果能够得到有效的收集，能够为后续类似工程起到较为重要的参考作用，而如果无法对相应的数据予以保存，将使各类重要数据丢失。在实际的施工过程当中，相关历史数据种类繁多，其数据量庞大。在项目中通过计算获得的各项指标数据，对同类工程具有较高的参考价值。在后续的施工过程当中，部分施工单位将历史工程数据作为企业强化实力的重要内容。在此背景下，应用BIM技术可基于三维图形构建每一项工程独特的数据包，将各项数据在三维图形中标注，使数据展示更为直观，使施工人员能够对各类数据进行细致化的分析，并且能够提取具有高度参考价值的内容，形成电子档案，通过电子记录的方式方便后续的查询，保存具有较高参考价值的数据，使后续工作的各项需求得到满足。

3.2.3 提高资源调度的有效性

建筑工程项目通常具备诸多施工环节并且影响因素具有高度复杂性，如果其中任何一项因素存在问题，将有可能影响整体施工。为了使建筑工程管理的科学性得到提升，使建筑工程算量的精细化水平得到提高，需要应用BIM技术对施工中的人、机、物等诸多要素进行精细化管理，利用BIM技术进行自动化跟踪并进行有效配置。在结合建筑成本管理以及成本控制原理的基础之上，构建优质BIM模型，以此对各类时间数据予以添加，确保不同时间点工作中存在的问题能够在模型中予以体现，使管理人员能够对各要素变化所产生的影响进行及时判断。此外，在具体的施工过程当中，可以通过4D技术对时间节点、成本损耗等诸多数据进行详细分析，并且进行有效控制，另外，在BIM技术的使用过程当中，能够对某一时间周期之内，以及与工程量相关的详细资料进行有效查询，以此使工程在开展中各个阶段的成本能够具备高度可视化的内容，使当前施工的综合进程得到加快，提高整体施工效率。

3.3 BIM技术的具体应用

3.3.1 构建模型

BIM三维算量技术的基础在于构建三维模型。模型的优质程度会对工程量计算的准确性产生影响。目前，在BIM技术得到快速发展的背景之下，设计人员采取协同工作方式，能够在三维软件中开展各类专业性的设计工作，并且直接生成BIM模型。通过碰撞检查，能够及时发现各工程专业之间的设计不合理问题发，发现相撞问题之后及时对模型进行修改，对于部分复杂节点进行更为细致的构建，由此使得造价师能够对各类复杂节点予以充分的认知，使设计意图以及其工艺流程理解偏差性得到下降，并且防止出现由此造成的工程量统计偏差问题。算量模型的基础内容在于由设计单位提供的各个设计阶段的专业性设计模型。在构建设计模型的过程当中，往往并不具有算量所需的必要信息，由此需要造价工程师在模型设计的基础之上提升数据的准确性和全面性，并且设置图源参数信息，相关的信息包含物理信息以及几何信息。例如，在构建土建工程模型时，对2道墙体进行标注时可将其标注为“2F”。在实际施工过程当中，其中一道墙为建筑砌筑墙，另一道墙为结构剪力墙。在墙体工程量的综合统计过程当中，将上述2种墙体依照同一类别进行综合性的分析，而由此便使得工程量清单的编制不能满足当前我国所规定的清单及定额统计方法的要求。因此，在造价工作之中，需对设计方案模型进行修改，将其构建为与算量规范相符合的模型。

3.3.2 拆分BIM模型

在工程建设的过程当中，通常设计方会提供一个具有整体性的三维模型。在工程量的统计过程当中，需要区分各个階段开展工程量统计工作。因此，就三维模型进行合理化的分类，对工程量的统计与具体的造价管理过程发挥了极为重要的现实作用。由建筑工程设计方给出三维模型，其主要目的是对设计方案进行直观展现，方便在设计中开展工程量计算工作以及造价管理工作。造价工程师在具体的工作过程当中，需要将设计方所给出的三维模型进行分类，并且将其进行有效的拆分，由此使三维模型能够满足当前工程量计算及工程造价管理中的需求。具体而言，造价工程师结合当前建筑工程的特点，将设计师所给出的BIM模型进行细致化的拆分，拆分过程当中需要依照具体的楼层区域以及不同的专业予以开展，而在造价工程师进行拆分时，需要添加与工程造价相关的信息，由此使工程量计算构件以及部分分项工程具有高度对应的关系，并且使模型构件以及整体工程量的计算分类能够获得有效的对应。

3.3.3 构建算量标准

BIM模型在应用中能够对工程量进行直接提取，模型构建的几何形体的数据与整体建设项目的实际情况保持一致，并且在设计方面的工作中，在三维建筑模型中，会对真实的材质信息予以设置，而由此也能够使工程量统计工作获得可靠基础。但在建设BIM模型的过程当中，对其所提取的工程量仅为建筑构件所具有的净量，我国建筑工程在开展过程当中，概算体系会以定额规则量以及清单为主，而相关的净量不可在概算中进行直接使用。因此，在构建算量标准的过程当中，需要对具体的实际净量以及规则量进行关联分析，使三维模型所提取的量值直接为规则量，由此便能够在实际工程造价中得以应用。

3.3.4 编制工程量清单

在工程量清单的编制过程当中，对于各类工程而言采取的方式具有差异性的特征，在编制工程量清单的过程当中，需要根据不同区域以及各个类型对差异化的工程量清单予以生成。例如，混凝土型号以及混凝土的数量会对应具有高度差异化的工程量，由此需要实现不同区域以及不同类别的综合分类，使得工程量清单在编制当中能够细化到每一个项目之中。在完成工程量计算工作之后，需要与相关的算量标准相结合，并且使其能够转变为当前工程项目施工所需要的工程量清单。工程量清单是工程造价中极为常用的模式，基于BIM技术的应用以三维计算的方法对工程量计算进行有效的整理与分类，并且对清单予以生成，由此能够依照不同进度，对不同阶段所使用的各类清单内容进行调度，使得不同階段所具有的生产要求能够得到有效满足。

4 结语

在三维算量软件中BIM技术发挥着极为重要的现实作用，目前该种算量模式在造价管理中的普及率得到提升，诸多难度相对较高并且施工范围较广的工程均会对三维算量软件予以应用，BIM技术在当前工程算量中所具有的使用效果以及重要性得到社会的广泛认可，在开展以BIM为基础的三维算量软件应用过程当中，需要对其应用模式进行更加细致的分析，并且需要将BIM技术与工程算量工作进行紧密结合，进而提升我国工程算量工作的质量与效率。

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