莫自庆 阎梦晴

(广西建设职业技术学院，广西 南宁 530007)

0 引言

建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)是指在建筑工程的全寿命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此进行设计、施工、运营的过程和结果的总称[1]。

1 BIM技术在工程造价领域的应用现状

BIM这个概念由美国佐治亚理工学院的Chuck Eastman博士在1975年提出[2]，到了2007年，美国建筑科学院将BIM技术定义为“是对一个建设项目物理特性及功能特性的数字表达，在项目的不同阶段，利益相关群体在建筑信息模型中录入、提取、更新和修改信息，以相互协同作业并反映各自职责内容”[3]。

在我国，BIM技术的推广和应用主要经历了四个阶段，见表1。

表1 BIM技术在我国的推广历程

1.1 建筑信息模型呈现割裂状态

在项目设计阶段，BIM模型的建立，多采用Revit,Bentley等软件；在招投标阶段、施工阶段和竣工决算阶段，多采用广联达、斯维尔、鲁班等传统软件，然而上述过程需要再次建立三维数字模型来完成项目工程造价的确定和控制，导致了工程造价人员出现大量的重复建模工作，呈现了模型割裂的状态。

1.2 传统算量软件的计量结果精确度有待提高

传统的算量软件，需要依据二维施工图进行三维建模，才能完成工程算量，随着建筑业和社会的发展，现今的建筑中，涌现出了建筑立面越来越复杂、结构构件异形化的建筑工程。对于这些比较复杂的大型建筑结构，二维图纸转变为三维模型的这一过程，传统算量软件往往难以满足精确建模的要求。

1.3 传统算量工作效率急需提高

目前，造价人员的工作模式是读懂工程图纸，将设计信息录入算量软件，建立算量模型。这一工作繁琐且复杂，且极易受到造价人员自身业务水平的能力导致算量结果不精确。随着大型建设项目的日益复杂化、系统化，且受到项目开发周期紧张等影响，工程造价领域急需将造价人员从重复的建模工作中解脱出来。

1.4 基于BIM技术的工程计量正应运而生

随着BIM技术的发展，运用BIM技术可将设计阶段的BIM(土建常用Revit软件建模)模型进行工程提量。目前，已经实现了将设计阶段的Revit模型进行模型深化满足工程算量要求后，再通过基于Revit模型的插件(新点比目云5D算量软件，以下简称：5D算量)进行快速的工程提量，实现从设计阶段开始的模型沿用，继承了设计者的设计思维，真正体现出Revit模型的价值所在。

2 BIM模型与算量软件交互性

目前，常见的BIM算量软件的优劣性如表2所示[4]。

选取某教学楼工程为案例进行分析，运用传统手工算量、广联达GCL及基于Revit的比目云5D算量的方式，对该项目的柱、梁及板进行工程量计算及分析。

2.1 传统广联达GCL算量

针对该项目的施工图纸，将.dwg格式的图纸通过广联达GCL的“CAD图纸导入”功能，实现由二维向三维转变的交互式衔接。再运用“CAD识别”等系列功能，在广联达GCL软件中，建立构件，将构件的工程信息同步录入，建立广联达GCL模型，如图1所示。

2.2 基于Revit模型的比目云5D算量

5D算量软件是基于Revit平台的一个插件，其操作步骤大体如下：首先，按照软件的构件命名规则将Revit模型的结构构件进行相应的命名；其次，打开5D算量后进行工程设置(如：扣减规则设置、出量规则设置等等)；然后，进行构件映射，即明确需要算量的对象构件；最后，汇总计算出映射好的工程量，通过结果查询可按不同出量规则分别统计出所需构件的工程量。Revit模型和流程图如图2，图3所示。

3 BIM算量结果及量差

选取某教学楼的柱、梁和板构件，针对手工算量、广联达GCL算量和基于Revit模型的5D算量这三种方式，对它们得到工程量进行比较分析，研究工程量产生偏差的原因。

表3 工程量多算法对比表 m3

如表3所示，根据广西地区的计量规范，手算柱、梁及板的工程量分别为98.07 m3,137.21 m3及182.96 m3，广联达GCL计算得出工程量分别为98.86 m3,137.65 m3及186.25 m3，三者量差为0.79 m3,0.44 m3及3.29 m3，误差率为0.80%,0.32%及1.80%，属正常误差范围。业内，广联达GCL早已被认定为权威性的计量软件，手算和广联达GCL算量产生的误差多来源于手算的误差，在广联达GCL中，只要工程量扣减规则等设置好之后，机算出来的量是真实的工程量。以广联达GCL计量结果为基准，将广联达GCL与5D算量的量差进行对比分析， 5D算量的计量结果分别为97.60 m3,138.73 m3及187.49 m3，三者差距为-1.26 m3,1.08 m3及1.24 m3，误差率为-1.27%,0.78%及0.67%，均属正常误差范围。同样是机算，产生误差的原因有如下几点：一是柱构件中，广联达GCL在建模时，为配合楼梯间顶层直形梁的建模(广联达GCL不能建竖直方向的曲梁)，将楼梯间顶层的所有柱子建成了等高柱，与原施工图不符，而在Revit模型当中，由于可以把曲梁建立出来，所以柱子也可按实际施工图建出来，具体请参考图1,图2。为了更进一步验算广联达GCL与5D算量的实际量差，在不考虑梁的情况下，直接按原施工图设置广联达GCL模型中柱子的高度，最终发现用广联达GCL与5D算量的量相差无几。二是梁构件中，两种不同软件产生误差的原因在于对楼梯间曲梁的建模存在差异，在广联达GCL中，不能按原施工图设计的曲梁进行建模，也就是此软件存在建模的缺陷，而在Revit中，可以很精确的将曲梁的模型建立出来，保证了其与原施工图的一致性。三是板构件中，广联达GCL无法建立曲面板，而Revit则可建立曲面板，是导致量差的关键。

4 结语

本文进行了手工算量、广联达GCL算量和5D算量之间工程量计算结果的量差分析，针对柱、梁及板构件，分析了广联达GCL和5D算量之间的优劣性，以案例试算为依据，验证了各算量方式的准确率。研究结果表明，从设计阶段开始就应用Revit模型，并用5D算量软件进行快速算量，能够有效地提高工程造价行业的算量效率，而且能够使得算量更加精细化、智能化。在未来建筑行业中，建筑结构构件将会趋于复杂化、异形化，精确算量将会成为各大建筑企业竞争的关键手段，而BIM技术的出现，将会改变这种“战局”，掌握BIM核心技术，将会为企业赢得市场的先机。