浅谈BIM技术在工程算量中的运用

姜若松 朱红亮 韩 冬

（作者单位：宿迁市航道管理处 223800 江苏省水利建设工程有限公司 225002 宿迁市宿豫区陆集镇水利服务站 223804）

一、BIM 技术的概念、特点及优势

BIM的全称是Building Information Modeling，Building 代表的是应用领域，包括建筑工程、市政工程、水利水电工程等，Information 代表的是信息，也是BIM 技术的核心，是所有工程相关数据的集合，Modeling 代表的是模型，包括设计模型、施工模型、竣工模型等，也是BIM 技术应用的载体。BIM在国内一般翻译为建筑信息模型，BIM代表的不仅仅是模型，它是以数据为核心的一系列工具，是以计算机技术+互联网技术为基础的全新工作方式。BIM的特点及优势包括可视化、协调性、模拟性、可持续性、可出图性等。BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享，是项目实时的共享数据平台 。

建筑信息模型（BIM）其本身已经包含了长度、面积、体积等几何数据，另外还可以集成密度等其他物理信息，通过这些数据，在选择相应的构件后，就可以根据需要提取相应构件的工程量数据。只要在平台上将构件与对应的清单项目关联，就可以自动统计出工程量。另外，还可以根据时间、空间等条件进行专项统计，比如根据当月实际进度统计工程量，根据计划进度统计某一个月的工程量，根据混凝土强度统计混凝土量，根据工程部位统计工程量，根据构件统计工程量等。BIM 计算提量对于异形构件的算量可以大大提高算量的效率和准确性。

二、工程概况

陆运河船闸工程在京杭运河东堤80+200～80+700 处沿九支沟向北延伸，沿线穿过顺堤河、翔盛大道、利民河、325 省道、马河，止于宿泗路。在陆运河与京杭运河交汇口新建船闸一座。翔盛路大桥布置于船闸下闸首和下游导航墙上方，桥梁中心桩号为0+840（河道桩号），翔盛路大桥桥面中心线与河道正交。

陆运河船闸尺度为230m×23m×5.0m，上、下闸首均采用钢筋混凝土整体坞式结构，闸室采用不透水底板，闸室墙采用整体坞式结构，墙后填土高程17.0m。上、下游导航墙均为扶壁式挡墙船闸，船舶采用曲线进闸、直线出闸方式过闸。

陆运河船闸工程合同内容包括船闸水工工程、公路桥工程、上下游引航道工程、电气设备工程及金属结构安装工程等，工程施工部位多，涉及专业多，体量较大，因此项目决定运用BIM 技术进行工程算量。

三、运用BIM 技术进行工程算量步骤

1.三维模型搭建

在陆运河船闸工程施工准备阶段，项目部BIM 技术人员根据设计院提供的施工图纸利用建模软件构建了宿迁市陆运河船闸工程的整体模型（见图1），并在模型属性中添加清单编码，方便明细表的统计输出及模型导入平台后的清单关联。整体模型包含了船闸各部位所有参数，如船闸各构件长度、宽度、高度，钻孔灌注桩直径等，各构件材料材质等信息。如果后期施工中发现模型参数有问题或是发生设计变更，可以直接在模型中修改相关参数，模型也会根据参数变化随之自动调整，方便快捷。

2.模型导入平台

在模型搭建完成之后将实体模型导入到广联达BIM5D 施工管理平台软件，实体模型与BIM5D 软件之间需要通过E.5D 格式的缓存文件进行交互，通过插件中“配置规则”功能对每个构件进行从族到BIM5D 构件类别的匹配，并对应形成可单独存储的规则文件，可在后期其他同类型项目中使用。

在交互规则设置完成之后将模型导入平台，随后对模型进行流水段划分，流水段划分的主要依据是工程量清单和项目划分，其目的主要在于之后方便进行清单关联及工程量统计。

3.清单导入平台及清单关联

在模型导入平台后，进入广联达BIM5D 商务端将工程量清单导入平台，并将模型构件与清单进行关联。在清单工程量校核的过程中，检查模型拆分与清单的对应关系，根据模型构件的性质不同，会存在一个模型构件关联一个清单，或多个模型构件关联一个清单，但不能出现多个清单关联一个构件的情况。有时也会出现工程量清单漏项的情况，也就是施工图纸中有工作内容，也创建了模型构件，但招标的工程量清单中无相应的项目，这时就要根据具体情况增加工程量清单，并与相应的构件关联。保证每个构件能够找到对应的工程量清单，这样才能保证工程量不会漏算。

4.生成模型工程量清单

在清单关联后可以自动生成模型工程清单，采用广联达BIM5D 平台作为项目协同管理平台，广联达平台能够根据要求完成工程量计算，并生成报表。同时，在原有预算模型的基础上，关联工序、进度计划、预算价格等数据，实现按照工序、区域、分部分项、时间等多维度提取工程量，并一键导出工程量清单，实现更准确、高效的工程量计算，为施工管理决策提供依据。

图1 陆运河船闸上闸首模型图

在陆运河船闸工程的工程量计算过程中，根据BIM 计算生成的工程量报表，对比招标工程量，运用工程量偏差幅度指标，在水工专业部分，发现了43项偏差超过20%的工程量清单，占该专业工程量清单数量的11.3%，其中工程量偏差最大的达146%。有了这些精准的工程量数据，对标后施工组织设计和总进度计划的编制提供了非常重要的支撑和依据，使工程总进度计划更加科学合理，具有更高的可行性。同时，为工程物资采购、资金计划安排等都提供了准确的依据，节约了成本，避免了闲置和浪费。

在工程施工过程中，常常会出现设计变更，这时需要及时对模型进行修改，并将修改后的模型与工程量清单的关联进行更新，重新生成工程量清单。

在进行月计量支付时，根据实际工程进度，选择计量的起止时间，统计当期完成工程量，可用于计量支付，提高计算效率和准确性。

在完工结算时，可根据完整的模型计算生成总的工程量，用于完工结算工程量计算。

5.扣减规则修正

由于目前还没有专业应用于水利工程的算量软件，该工程采用的广联达BIM5D 软件，构件的工程量计算是根据模型的几何尺寸计算，并不能与工程量计算规则保持一致。所以在工程量清单报表导出之后，有些细节的处理并不符合《水利工程工程量清单计价规范》（GB50501-2007）以及招标文件技术条款约定，所以需要对部分项目的计算结果进行修正。

如混凝土工程量计算时，《水利工程工程量清单计价规范》（GB50501-2007） A.9.2 第1 条第1 小条规定：“截面积小于0.1m2的孔洞、排水管、预埋管、凹槽等的工程量不予扣除。”由于在模型建立时，图纸上的孔洞、排水管、预埋管、凹槽等都会被创建，所以应用BIM 软件计算的工程量会比实际工程量小，因此需要进行扣减规则修正，将不该扣除的工程量加进去，这样才能等到符合工程量计算规则的工程量。

四、结论与展望

1.结论

通过工程实际案例的工程算量管理，总结BIM 技术在工程算量中主要发挥作用如下:

（1）对于像陆运河船闸工程这样的大型水利工程，如果运用传统的工程计量方法进行工程预算，则大部分时间都花在了工程算量上且可能会存在计算错误，而运用BIM 技术进行工程算量只需要建好三维模型，就可以根据清单编码迅速查找工程量，也可以生成工程量清单，在建模过程中还可以发现二维图纸的错漏碰缺问题。因此运用BIM 技术进行工程算量可以大大减少算量时间并且提高工程算量的准确性。

（2）BIM 技术可以细化到单位图元，从而提高计算深度，并可以得出每个构件工程量的具体值，从而可以提前规避因为工程量误差问题引起施工方与建设方的经济纠纷。

（3）工程在施工过程中难免会发生设计变更，运用BIM 进行工程算量管理可以快速根据设计变更调整不同的模型参数或模型形状，这样既可以减少手算带来的误差，也可以提前让业主了解变更对工程外观及工程造价的影响。

2.展望

随着BIM 技术的发展，BIM 技术在工程施工及建设管理中的应用越来越广泛，在项目的算量管理中应用BIM 技术不仅可以为施工方带来极大的便利，也可以为业主方带来很多好处。未来，BIM 技术在工程算量管理中的应用点会越来越多，并且应用的方式也会越来越便捷，BIM 技术在工程算量管理中的应用也会成为实现建筑行业精细化管理的重要一步■