基于BIM的轨道交通工程机电安装算量应用研究

赵馨

摘要：本文以选取的城市轨道交通工程中的三个标准车站为对象，针对车站中的给排水及消防系统、通风空调系统、动力照明系统，进行基于BIM的轨道交通工程机电安装算量应用研究。借助BIM算量软件，构建BIM安装算量模型，实现一模多算，进行工程量统计与汇总，将初步设计阶段与施工图设计阶段的工程量进行比较，得到量差与量差率，分析不同设计阶段工程量的合理性。

Abstract： In this paper， three standard stations in the selected urban rail transit project are taken as objects. Based on the water supply and drainage system， fire fighting system， ventilation and air-conditioning system， and power lighting system in the station， the application of mechanical and electrical installation calculation based on BIM rail transit engineering is studied. BIM calculation software is used to build a BIM installation calculation model to achieve a large number of calculations. Statistics and summary of construction quantities are performed. The amount of engineering difference between the preliminary design stage and the construction drawing design stage is compared to obtain the quantity difference and the quantity difference rate， to analyze the rationality of the amount of work in different design stages.

關键词： BIM；城市轨道交通工程；安装算量

Key words： BIM；urban rail transit project；installation calculation

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）26-0174-03

1 算量的现状分析

工程量计算方法的发展可以分为三个阶段，二维图纸+手工算量、CAD图纸+Excel表格算量、基于BIM的三维信息模型算量。在二维图纸+手工算量阶段，算量过程较繁杂，常出现重复性劳动，所有工程量都是手工计算，难以避免因计算失误和算量人员对算量规则理解偏差导致的差错[1]。CAD图纸+Excel表格算量在一定程度上提高了工作效率，但工作依旧繁琐[1-2]。基于BIM模型算量，是近年在工程界广泛使用的一种方法，算量人员在基于BIM模型的算量软件中开展算量工作，在软件中设置工程的基本信息，定义构件属性，确定构件位置，构建完成需要算量的BIM模型，软件就可以通过满足国家规范要求的计算规则，进行工程量的自动统计和汇总。基于BIM模型算量，能够实现工程量的精准计算、快速统计、报表清晰且直观，减少传统算量工作量，提升结果准确性。

2 建立基于BIM的算量模型

本文以选取的城市轨道交通工程中的三个标准车站为对象，针对车站中的给排水及消防系统、通风空调系统、动力照明系统，进行基于BIM的轨道交通工程机电安装算量应用研究。本次研究借助广联达BIM安装算量软件，分别构建三个车站风、水、电系统的安装算量模型。图1为某车站通风空调系统的BIM算量模型。图2为某车站给排水及消防系统的BIM算量模型。图3为某车站动力照明系统的BIM算量模型。

3 案例分析

3.1 BIM在通风空调系统中的算量应用

通风空调系统的工程量需要计算风管的展开面积，阀件、风口、消声器、静压箱、设备的数量等。基于BIM的算量方法，在构建算量模型时，需要完成新建构件、定义构件属性、识别、汇总计算等步骤。以风管为例，定义风管属性，需要完善名称、系统类型、材质、宽度、高度、厚度、标高、刷油类型等基本信息。图4为某车站风系统的BIM算量模型中局部风管的工程量展示图。将BIM算量模型的工程量进行统计汇总与初步设计阶段和施工图阶段的设计提量进行对比，得到量差和量差率，作为判断工程量合理性的参考依据，有利于对不同规模车站工程量指标的宏观控制。表1为车站风系统的风管工程量对比表。

由表1的数据可以得出，不同厚度风管的镀锌钢板工程量，施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量偏差在5%-60%之间，偏差较大；对风管总量进行比较，发现施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量偏差在1%-4%。

3.2 BIM在给排水及消防系统中的算量应用

给排水及消防系统中需要计算管道长度，阀门、水表、卫生器具、泵的数量等。基于BIM的算量方法，构建车站水系统算量模型。以管道为例，定义管道属性，需要完善名称、系统类型、材质、管径规格、标高、连接方式、支架间距、支架类型、支架重量、吊杆长度、吊杆规格重量等基本信息，其中支吊架的工程量计算参照《室内管道支架及吊架 03S402》图集。图5为某车站水系统的BIM算量模型中局部管道的工程量展示图。表2为车站水系统的管道工程量对比表。由表2的数据可以得出，不同规格管道工程量，施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量偏差在1%-50%之间，偏差较大；对管道总量进行比较，发现施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量偏差在1%-9%。

3.3 BIM在动力照明系统中的算量应用

动力照明系统中需要计算电缆、配管、管内穿线的敷设长度和预留长度，照明器具、电缆终端头及中间头、配电箱柜的数量等。图6为某车站电气系统的BIM算量模型中AL11-WL2回路局部工程量展示。表3为车站电系统主要材料工程量对比表。

由表3的数据可以得出，对电系统主材的工程量进行比较，发现施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量偏差在1%-15%。

综上所述，借助BIM算量模型对车站的风、水、电系统进行工程量统计，可以实现一模多算，即通过一个构件模型，可以算出与该构件相关联的一系列工程量，再将初步设计阶段与施工图设计阶段的工程量进行比较，能够有效的判断工程量的合理性，有利于对不同规模车站工程量指标的宏观控制。通过上述表1、表2、表3，对主要材料工程量进行不同设计阶段的量差和量差率的分析比较，可以得出施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量误差率在10%左右，在可接受的误差范围内。

4 结论

本文针对城市轨道交通工程标准车站，借助BIM算量软件进行工程量统计和汇总，可以实现一模多算。通过本次研究发现利用基于BIM模型的算量，能够在满足规范要求的前提下实现工程量的精准扣减，能够直观表达各构件之间的相对关系，能够减少手工输入的工作量，大大提高工作效率。同时将初步设计阶段与施工图设计阶段的工程量进行比较，能够有效的判断工程量的合理性，得出施工图设计阶段与初步设计阶段的工程量误差率在10%左右，为对不同规模车站工程量的宏观控制提供参考。

参考文献：

[1]柳超，海洋，李烨.算量软件在建筑设备工程中的应用及问题探讨[J].中国给水排水，2015（31）：14-18.

[2]袁荣丽，朱记伟，杨党锋，赵钦.基于BIM技术的建筑工程三维算量应用研究[J].工程管理学报，2017（31）：106-110.