BIM算量與傳統(tǒng)算量的協(xié)同應用及技術難點分析

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海南某五星級酒店項目

天津理工大學鐘煒教授課題組結(jié)合傳統(tǒng)算量軟件（GGJ2013，GCL2013）與BIM算量（GFC插件），完成了某五星級酒店項目的鋼筋與土建工程量計算。并且對于傳統(tǒng)算量與BIM算量的特點進行了詳細分析和總結(jié)。

以海南某五星級酒店項目為例

近一個月來，課題組結(jié)合傳統(tǒng)算量軟件（GGJ2013，GCL2013）與BIM算量（GFC插件），完成了某五星級酒店項目的鋼筋與土建工程量計算。在實際算量中發(fā)現(xiàn)并解決部分BIM快速算量的關鍵技術難點，探索研究了傳統(tǒng)算量與BIM算量對各專業(yè)的適用性。

該工程建筑總占地面積近53000平方米，主體采用框架結(jié)構(gòu)，由裙房和客房兩部分組成。裙房部分包括地下一層，地上兩層和局部夾層；客房部分為地上六層。在該酒店項目算量工作結(jié)束后，本團隊對傳統(tǒng)算量與BIM算量的特點進行了詳細分析和總結(jié)，內(nèi)容如下：

傳統(tǒng)算量應用分析

1、利用CAD識別功能可快速出模

該項目鋼筋部分采用GGJ2013鋼筋算量軟件。該軟件在CAD圖紙標準的情況下，可以通過CAD識別構(gòu)件的功能減輕新建構(gòu)件的工作量，大大節(jié)省建模時間。該功能需在識別完成后對生成的構(gòu)件一一進行查錯與更改，即使沒有報錯的構(gòu)件，此次本團隊在建模過程中發(fā)現(xiàn)軟件存在構(gòu)件識別錯誤但并不報錯的情況，例如柱大樣的識別，見圖1-1、圖1-2、圖1-3。

圖1-1識別70項柱大樣之后提示出錯的校核圖

圖1-2左圖為提示報錯KZ-a的正確柱大樣圖，右圖為識別的柱大樣圖

圖1-3左圖為未報錯KZ-b的正確柱大樣圖，右圖為識別的柱大樣圖

由上圖可以看出，此次識別70項柱大樣后提示出錯的只有4項。KZ-a部分角筋和箍筋識別錯誤提示需要校核；然而KZ-b識別錯誤卻沒有提示校核，這樣就需要算量人員在建模時對識別生成的構(gòu)件信息一一進行核對。

2、鋼筋搭接

由于鋼筋涉及搭接問題，所以在繪制圖元時一定考慮到實際情況進行正確的繪制。比如此次酒店項目的框架柱是根據(jù)不同的標高給出三百余項柱大樣圖，考慮到鋼筋搭接的問題，柱的建立不能按照樓層分層建立，而是根據(jù)標高建立（酒店位于海南興隆，依地勢環(huán)山設計，用地呈不規(guī)則形狀）。這樣建立的柱圖元鋼筋不會因為樓層的原因而出現(xiàn)鋼筋不連貫和出現(xiàn)多余搭接，如圖1-4所示。

圖1-4根據(jù)標高建立的柱鋼筋三維圖

3、GGJ和GCL模型之間的互相轉(zhuǎn)化

鋼筋算量流程通過先建立建筑主體模型，然后在相應構(gòu)件圖元中添加鋼筋信息，最后進行匯總計算。所以GGJ所建立的鋼筋模型本身含有大部分的土建模型構(gòu)件圖元（如梁、板、柱等基礎構(gòu)件）。因此，建立GCL土建算量模型可通過導入已建立的GGJ鋼筋工程，待軟件將其轉(zhuǎn)化為GCL可編輯構(gòu)件后，再在GCL中結(jié)合圖紙對未導入和無法轉(zhuǎn)化的構(gòu)件進行二次建模與維護，即有則免，無則添，錯則改。同理，也可將GCL工程導入GGJ軟件，進行鋼筋模型的維護與信息的輸入。

圖1-5GGJ與GCL互導關系圖

GCL與GGJ工程互相轉(zhuǎn)化時需要注意以下幾點：1)GCL工程設置需與GGJ一致。2)GGJ與GCL存在無法轉(zhuǎn)化構(gòu)件，需新建，如樓梯等。3)GGJ中使用自定義線繪制的圖元，需定義圖元的構(gòu)件類型。因為，未定義的自定義線圖元在GCL中無法準確套取清單與定額。

傳統(tǒng)軟件算量是根據(jù)CAD二維圖紙在軟件中建立三維模型，通過賦予構(gòu)件信息，套用工程量清單與定額進行算量與計價。這個過程需要針對項目的各個專業(yè)各個構(gòu)件進行大量屬性設置，過程繁瑣復雜，人為因素導致的誤差很大且很難避免，這是造成傳統(tǒng)算量結(jié)果不準確的主要原因。該項目工程圖紙有多處不符合軟件CAD識別規(guī)則。在建立算量模型時，本團隊進行了大量的手工建模。這樣不僅在新建構(gòu)件和設置構(gòu)件屬性上耗費了大量的時間，也增大了由于人為因素導致的誤差。在這種情況下，建模繪制構(gòu)件時應嚴格按照圖紙要求；構(gòu)建屬性設置必須保證信息準確無誤；繪制過程中嚴禁出現(xiàn)漏項的情況。

圖1-6梁的集中標注未與相應梁匹配

BIM快速算量應用分析

傳統(tǒng)的算量需要先建模再算量，這對于已經(jīng)具有Revit設計模型的業(yè)主方、算量咨詢單位來說，相當于二次建模，浪費了大量人力財力資源。如果使用GFC插件則會盡量避免這種情況，即基于Revit模型，使用GFC插件導出gfc格式文件，再將其導入GCL中直接生成模型。

團隊在利用傳統(tǒng)算量軟件進行的同時，也進行了BIM快速算量的研究。以砌體墻為例，該項目砌體工程不同于之前承接的公寓樓，小區(qū)停車場等工程。其砌體結(jié)構(gòu)錯綜復雜，標高之繁多令造價咨詢公司倍感不便。因此本團隊經(jīng)過討論，決定利用設計院提供的Revit模型，通過GFC插件將砌體墻模型直接導入GCL中。在經(jīng)過兩天的探索與研究，并對Revit模型進行修正后，成功將Revit模型中的砌體結(jié)構(gòu)準確的導入到GCL中，且由于設計模型中的構(gòu)件已經(jīng)被賦予了部分信息（如內(nèi)外墻與材質(zhì)等），為后期的構(gòu)件信息輸入省去了大量工作，同時降低了人工翻模所帶來的誤差，極大的提高了工作效率。本次項目中，傳統(tǒng)方法完成砌體工程量的時間約為7天，而采用GFC插件所使用的時間僅為1天（含研究討論時間），如圖1-7所示。

圖1-7GFC插件導入GCL的砌體墻

通過對傳統(tǒng)算量與BIM算量的工程量清單各項的詳細比較，發(fā)現(xiàn)兩種算量方式下結(jié)果誤差僅2%以內(nèi)，由此看來BIM快速算量無論從準確度還是速度等方面都是優(yōu)于傳統(tǒng)算量的。但由于受軟件功能制約，傳統(tǒng)算量與BIM算量兩種方法的有效聯(lián)合仍是最佳的算量方式。

BIM算量與傳統(tǒng)算量協(xié)同應用

1、傳統(tǒng)算量在較于手工算量有很大的優(yōu)勢，但對于算量人員識圖能力和建模能力要求較高，對于圖紙和設計說明的理解也會因人而異，這樣在無形之中就增大了算量誤差。BIM算量在Revit模型基礎之上進行，既避免二次建模又保證了模型的一致性。BIM算量對算量人員要求不高，只需具備基本能力就可快速準確的進行算量。

2、當前傳統(tǒng)算量軟件中的模型都是為了算量而建立，用途單一且工作量較大。Revit中建立的工程模型，既可用于算量工作同時對于前期施工模擬、中期設計變更、后期項目運維也有重要應用價值。

3、Revit軟件與軟件間的交互是目前各方關注的重點，要想利用Revit模型進行準確的快速算量，一個提高構(gòu)件識別率的模型修正規(guī)范是必不可少的。只有實現(xiàn)了模型與算量軟件的無縫對接，才能真正實現(xiàn)BIM快速準確算量，最終實現(xiàn)基于BIM的投資管控和指導施工，為建設工程項目帶來切實可用的價值。