逯垚迪
上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司 上海 200125
近年来,BIM技术快速发展,其在深刻影响工程设计领域的同时,也对工程造价行业产生了相当的影响。BIM技术的采用,使得造价人员在项目初期就可以有效参与其中,从而优化设计方案,避免过多的后期变更[1]。美国斯坦福大学整合设施工程中心,在总结了多个采用BIM技术的项目后发现,BIM技术在减少预算外变更、缩短造价工作时间等方面具有显著的优势[2]。
图1 采用Revit软件构建的三维模型
房建造价是造价行业的重要组成部分,近年来BIM技术快速发展,已经有将BIM技术应用于房建造价的案例。因此,本文选择大连路泵站的地上房建部分(土建)作为研究对象。本项目位于上海市虹口区,地上共一层,建筑面积777.5平方米。大连路泵站的Revit 模型如图1所示。
本项目分别采用传统造价方法与利用BIM技术的造价方法,分别得到地上结构的工程量,然后进行精度等方面的对比分析,再利用计价软件,进一步对所套定额子目及费用覆盖率进行对比分析。通过分别对工程量、定额子目覆盖率及造价费用覆盖率这三组数据的分析,找出这两种方法在造价计算过程中的差异,从而为BIM技术在造价工作中的应用范围及适用程度提供有益指导。
在工程量计算方面,传统方法是利用广联达算量软件,将CAD图纸导入软件中,建模并通过软件计算来得到工程量;而采用BIM技术,则是利用Revit软件的工程量统计功能,直接从模型中摘量。在套定额及费用计算方面,利用广联达云计价平台计算。
由于工程量计算是造价工作的重点且耗时最多,且这两种方法主要区别就在于工程量统计。因此,本文将重点介绍这两种方法在工程量对比方面的情况,而定额子目覆盖率及造价费用覆盖率的对比分析,将进行相对简要的介绍。
为了便于研究,对梁、柱按照不同的截面尺寸、标高以及轴线,逐根从Revit和广联达中摘量;对板按照不同的标高提取工程量;对墙按照材质和内外墙属性分类提取工程量。以下是对比情况,由于篇幅限制,将只选取具有典型代表性的部分进行介绍。
表1 工程量对比——柱、梁(部分实例)
表2 工程量对比——板、墙(部分实例)
(1)计算速度
本项目选择梁、板、柱、墙这四种构件进行研究,传统造价方法是,将CAD图纸导入广联达软件中,手动建模再算量。显然,这种方法耗时较多。但采用BIM技术后,Revit软件中有“明细表”这一功能,可以将标高、材质、类型、截面尺寸等作为筛选条件,过滤出符合条件的特定构件,从设计模型中直接统计工程量,节省了大量时间。
此外,广联达软件依照默认设定进行数据统计,而Revit软件则更为灵活,具有“注释”、“标记”的功能,即对任意被标记的构件进行统计。同时,还可以手动编辑计算公式,自动计算相关数值。
(2)计算精度
利用广联达软件计算时,需要重新建模,在这一过程中容易产生误差。而Revit软件的应用,则可以很好地避免上述情况发生。因为Revit中的建筑信息模型是由设计人员直接绘制,造价人员利用软件直接从中提取数据,从而避免了过程中的误差,保证从设计建模到造价摘量之间的准确衔接。
本项目采取逐根构件对比的方法,发现在排除构件间的扣减规则不统一等干扰因素情况下,从BIM中摘取的工程量与广联达算量的差距均在1%左右,而采用BIM技术所耗费的时间更短。此外经过验证,在处理异形截面、不规则构件时,采用BIM技术获取的工程量精度更高。因此,在理想情况下,采用BIM技术的速度更快、精度更高。
(3)计算规则
造价工作中,预算与概算的计算规则存在一定差异,并且有些项目会根据实际情况对计算规则进行一定调整,主要涉及的是柱、梁、板等构件之间的扣减关系。
广联达算量软件中,可以根据需要设置构件扣减关系。在Revit软件中,梁、板、柱、墙等构件重叠部分的扣减,是由“构件连接”和“连接顺序”这两个功能来手动实现的,当把两个构件“连接”起来时,软件会自动将构件重叠部分的体积扣除,而扣减关系则可根据构件间连接顺序确定。
但是,Revit软件目前还无法自动实现构件之间的扣减,即无法设置构件之间的扣减规则,同时也不能实现构件之间的批量连接,只能通过手工操作来完成。
(4)计算范围
一个建筑单体的总造价通常包含多个单元,不仅需要计算梁、板、柱等构件的体积,还有模板、脚手架、构造柱等子目也需要计算。
利用广联达软件建模时,在布置完梁、板、柱、墙等构件后,软件会自动计算出相应的模板、脚手架等数值,从而得到完整的造价子目。Revit软件则与之有显著区别,任何数据都必须出自设计模型,即要想得到模板、脚手架等数据,设计人员必须对其进行设计建模,这对设计人员无疑提出了更高的要求。
在得到工程量后,需要将其输入计价软件套定额,该项目需要的定额子目共有22个。其中,采用传统的广联达算量软件,可以得到的定额子目条数为19个,剩余3个子目与钢筋有关,不能获得;而采用Revit软件直接摘取的工程量,可以得到的定额子目为6个,另有13个子目需要进行二次手动计算才能得到(如模板、脚手架等),同样剩余的3个子目也不能获得。综上,广联达软件的定额子目覆盖率为86.36%,而Revit软件则为27.27%。
进一步,分别对所套定额载入信息价,得到建安费。前者建安费为42.23万元,采用Revit软件方法的建安费为21.47万元。因此,如果以传统方法得到的建安费为标准的话,采用Revit软件的BIM方法得到的费用覆盖率为51%。
造价费用的差异是由项目定额子目的不同导致的,故重点分析这两种方法所对应的定额子目数量差异。
采用传统方法,可以自动生成构造柱、模板、脚手架等子目,并且对于柱、梁的超高体积也可以自动计算。在套定额时,这些内容均会包含。而利用Revit软件,则只能摘取已经建模的实体工程量。此外,由于Revit软件尚没有统一的建模规则,因此设计人员在对柱子进行建模的时候,通常是直接按照底部和顶部的标高来放置,这就导致柱子的超高工程量难以提取。
综上,由于以上原因导致利用Revit软件无法提取某些数据,从而导致定额子目及费用覆盖率均小于传统方法所得到的数据。
采用BIM技术,所有信息都将从建筑信息模型中提取,因此需要设计人员密切配合,包括以下几点:
(1)为了减少造价人员的工作量,建议设计人员在建模的时候,尽量依据构件间扣减规则进行建模;
(2)为明确构件提取范围,在对构件进行命名的时候,建议参照造价方面的命名规定,统一命名标准;
(3)为了确保可提取造价信息的完整性,建议在保证项目进度的前提下,将造价人员所需计算的项目均纳入建筑信息模型构建范畴。
由于工可阶段的项目造价并不要求列出所有项目明细,因此传统方法是直接进行指标估算,这样容易存在一定偏差。如果在工可阶段引入BIM技术,可以直接提取出主体构件的工程量并计算费用,从而降低估算误差。
但在概算和预算阶段,对项目明细的要求较高,需要计算出包括模板、脚手架、钢筋等所有构件的数值,就目前的情况来看,这会大幅增加Revit软件的建模时间,相对于广联达软件能够自动生成这些构件而言,效率并未提高。此外,Revit软件无法灵活设置构件间扣减规则,因此不能很好满足造价专业的要求。
综上,将BIM技术直接用于工可阶段的房建造价,能有效提高计算精度,但概预算阶段尚不具备直接应用Revit软件开展造价工作的客观条件。