Dynamo在模板算量中的应用研究

欧阳业伟 黄钟涛

(1.华南理工大学广州学院土木工程学院，广东 广州 510800; 2.广州地铁设计院有限公司，广东 广州 510010)

0 引言

造价人员手工计算工程量的过程不仅效率低，而且人为误差对工程算量影响大。工程量计算软件的出现，大幅度提升了造价人员的工作效率以及减少了人为引起的误差，但是在工程计算前期造价人员需要基于二维图纸在算量软件中进行三维建模，这个过程也常常带来人为错误。

BIM技术给工程量计算带来了质的突破。商业软件方面，国内经过十几年的发展，有一些基于Revit的算量软件已经做的比较成熟，比如比目云、广联达、斯维尔等。另外，相关学术研究探索了BIM算量工具在应用中的优势和有待解决的问题。张景华等人[1]运用广联达GCL与Revit两个建模软件对同一工程进行建模算量并分析，发现影响算量结果准确性的因素有软件开发平台的计算标准、软件本身的局限性和建模人员的专业素质；裴艳、王君峰[2]从BIM算量的准确性与完整性角度对比分析各类BIM算量工具的算量能力，证实基于BIM设计软件的二次开发算量软件在工程量计算中更具优势；袁荣丽等人[3]结合工程实际，使用斯维尔BIM算量软件，探讨了BIM算量工具在应用过程中存在的数据转化率、构件形式局限、清单定额更新、限额设计优化等问题及改进思路；王茹等人[4]利用Revit二次开发技术实现了项目工程量清单快速准确的提取，提高了工程量计算的工作效率和精度。

Dynamo是Autodesk推出的可视化编程工具，是基于Autodesk Revit平台的开源式插件。目前，Dynamo深受建筑设计师的欢迎，但Dynamo的应用还处于探索中，国内关于Dynamo的研究是比较缺乏的，且Dynamo目前在实际当中的主要应用点在于创建异形建筑和提高建模工作效率。Dynamo可视化编程插件支持先进的信息收集，快速模型更改以及重复性任务自动化，故本文尝试利用Dynamo的这些特点，研究Dynamo在模板工程量计算中的应用。

1 BIM算量工具现状分析

目前市场上有两大类BIM算量工具，其对比如表1所示。一类是基于Revit平台的算量插件，第二类是利用Revit插件实现数据转换，将Revit模型导入到传统算量软件平台进行算量，两类工具的对比见表1。

表1 两类BIM算量工具对比

2 基于Dynamo的模板工程算量解决方案

Dynamo作为可视化编程插件，灵活性、适应性强，在Revit 2017及其后续版本中均自带Dynamo，它是利用连接一些预定义功能的节点，形成一套循序渐进的程序流，来解决某个特定的问题，节点功能的实现是通过输入、处理和输出的基本逻辑来实现的，其节点应用示意图如图1所示。

已有的BIM算量工具虽然较大便利了算量工作，但是购买这些工具也会给企业带来一定的经济压力。实际当中一些企业利用Revit的明细表功能来进行算量，但是Revit本身的功能无法计算模板工程量。

结构构件模板工程量计算:

首先在结构构件表面生成模板实体，以创建梁模板为例，实现思路为：获取梁实例→读取梁的尺寸参数→根据梁线放置梁模板。

生成模板后，再利用Dynamo筛选出构件的各个需要计算模板面积的表面，并汇总各表面面积，同时筛选出与其他构件相交的部分，扣减不需要计算模板的相交面积，最终计算出模板工程量，最后将这些与模板工程量计算相关的参数都将添加到构件的属性信息当中，利用明细表统计和查看工程量。各主要结构构件的模板工程量计算方法如下：

1)梁模板。

梁的模板面积=四个垂直面+底面积-要扣除的面积，其中，要扣除的面积指梁与柱、板、墙等构件的相交面。实现思路：利用Surface.FilterByOrientation节点筛选出垂直面、底面进行汇总→过滤梁与柱、板、墙等构件的相交面→将以上面积参数全部添加到梁的属性信息中，计算出梁模板。

应用Dynamo实现柱、板和墙的模板计算思路与梁类似，阐述如下：

2)柱模板。

柱模板工程量即计算柱的垂直面积。实现思路：拾取所有柱构件并根据柱的标高和周长进行分层分类→通过Surface.FilterByOrientation节点拾取出其垂直面→计算垂直面的面积之和→将面积参数添加到柱的属性信息中。

3)板模板。

板分为有梁板和无梁板两种。其中，无梁板仅计算板的模板工程量，有梁板还需要加上梁的模板工程量。板的模板按房间净面积(扣除墙宽或梁宽)计算，再扣减要扣除的面积，要扣除的面积包括板与其他构件相交的面积和洞口。实现思路：拾取板的所有面后，通过Surface.FilterByOrientation节点区分出垂直面、底面和顶面；在筛选板的垂直面时，过滤掉板与柱、梁等构件的相交面；最后进行加减得出模板面积。

4)墙模板。

即计算墙的侧面积，实现思路：拾取墙的所有面后通过Surface.FilterByOrientation节点区分出垂直面；在筛选墙的垂直面时，过滤掉与柱、梁、板等构件的相交面；最后进行加减得出模板面积。

3 Dynamo应用的效果分析

将上述Dynamo程序应用到华南理工大学广州学院教师公寓D1(6层，框架结构，单间)，D5(6层，框架结构，一房一厅)的模板算量，如图2所示，以验证程序的可靠性和可行性。

3.1 Dynamo计量结果的可靠性分析

与广联达GCL软件的算量结果对比如表2所示，发现其计量结果的偏差率在可接受的范围内。

3.2 Dynamo的局限性

将Dynamo程序应用到项目中，发现其存在以下问题：

表2 Dynamo程序与广联达GCL计算结果比较

1)在应用Dynamo解决问题时，需要对算量原理及软件的操作熟练程度较高，需要清楚处理问题的逻辑关系。且Dynamo的节点有限，在处理问题的过程中找不到相应的节点解决时，需要寻找相关的节点包或编写Python script模块来协助解决问题。2)Dynamo应用到大型建筑模型案例中，需要根据实际情况调整数据处理逻辑，且需要多次去尝试才能进行完善。3)当项目体量较大时，需要将大量构件映射到Dynamo中进行处理，易受计算机性能的局限。

4 结语

仅应用Revit无法获得模板工程量，本文研究发现，应用基于Revit的可视化编程工具Dynamo编写程序流，可以实现模板工程量的计算。但是，Dynamo的应用也存在应用难度较大，对应用人员的要求较高，对计算机性能要求高的弊端。