PKPM 工程量统计模块（STAT-S）在核工程项目的应用

赵东ZHAO Dong；田心慧TIAN Xin-hui

（中国核电工程有限公司工程经济所，北京 100840）

0 引言

在核电及核化工项目中，结构专业对抗震要求较高的子项普遍使用PKPM 软件进行结构分析计算，在施工图出版前完成与施工图完全对应的PKPM 模型，由于该模型与施工图完全对应，因此通过该模型提取工程量，其准确性能够得到保证，同时PKPM 具有基于其模型的工程量统计模块（STAT-S），如通过STAT-S 进行PKPM 模型工程量的提取，这样在满足精度的前提下，可减少重复的建模工作，保证项目的进度要求。

因此，在技术经济专业进行工程量计算前，如能在设计阶段利用已有结构模型提取混凝土和钢筋工程量，则会极大节约人力，提高文件质量，按进度节点完成各设计阶段的工程量计算任务。

基于以上背景，对PKPM 结构工程量统计模块（STAT-S）在核工程项目应用进行了进一步工作，对典型构件的工程量计算结果进行了分析。

1 STAT-S 模块概述

PKPM“结构工程量统计”模块STAT-S 是PKPM 软件下的混凝土、钢筋工程量统计模块，在PKPM 结构分析模型建立好后，通过STAT-S 进行工程量计算规则的设置，自动统计工程量，另一方面，可从工程造价控制的角度为确定结构方案提供参考数据。

STAT-S 提供的报表主要内容包括：分层统计各层构件的混凝土、砌体工程量及钢筋量；所有楼层的汇总结果；单位面积的材料用量等。

在应用STAT-S 之前，首先使用“结构建模”输入建筑模型。然后可经SATWE 等整体计算分析程序进行配筋计算，并由混凝土施工图选筋，也可直接交由STAT-S 统计。STAT-S 与其他模块的数据传递示意图如图1 所示。

图1 STAT-S 与其他模块的数据传递示意图

目前STAT-S 提供的用钢量结果中，仅包括钢筋混凝土结构中的钢筋量，不包含劲性构件中的钢骨或钢管。对于砌体结构中的圈梁、构造柱，程序也可按指定规则选配并统计钢筋。在PKPM 系列结构设计软件中，可使用“钢结构施工图”模块对钢结构的用钢量进行统计。

2 STAT-S 模块工程量计算结果分析

广联达BIM 算量软件是我国造价行业广泛采用的一款软件，能够全面、便捷的涵盖建构筑物构件，进行工程量的计算并统计，其工程量符合造价行业对于工程量计算规则的要求。

因此，分别对某核电项目子项和某核化工项目子项两个案例进行了STAT-S 模块计算PKPM 模型的工程量和广联达建模计算施工图工程量进行对比分析，验证了STAT-S模块计算工程量是否能满足造价行业对于工程量精度的要求。某核电项目子项的平面模型及柱截面模型见图2。某核化工项目子项的平面模型及柱截面模型见图3。

图2 某核电项目子项的平面模型

图3 某核化工项目子项的平面模型

2.1 混凝土计算结果对比分析

某核电项目子项和某核化工项目子项混凝土计算结果分别见表1、表2。

表1 某核电项目子项混凝土工程量对比

表2 某核化工项目子项混凝土工程量对比

由表1、表2 对比表可以看出某核电项目矩形柱和框架梁的工程量差异较大，主要由于前期设计阶段的PKPM模型与施工图有变化导致，后期未在最终的PKPM 模型中修改导致，去除模型变化对工程量影响的因素，广联达建模计算工程量与STAT-S 模块计算PKPM 模型工程量在结果上基本一致，细微的差距可能由于软件内置的计算规则的差异导致，某核化工项目的工程量基本一致。因此可以认为，在PKPM 模型与施工图完全一致的前提下，STAT-S 模块计算混凝土工程量可以满足核工程各设计阶段工程量的需求。

2.2 钢筋计算结果对比分析

某核电项目子项和某核化工项目子项钢筋计算结果分别见表3、表4。

表3 某核电项目子项钢筋工程量对比

表4 某核化工项目子项钢筋工程量对比

由表3、表4 对比表可以看出，某核电项目子项的广联达计算钢筋施工图工程量比PKPM 计算模型钢筋工程量高33.15%，某核化工项目广联达计算钢筋施工图工程量比PKPM 计算模型钢筋工程量高44.3%，下边分别对两个项目选取典型构件进行配筋对比，结果如表5、表6 所示。

表5 某核电项目子项单构件钢筋工程量对比

通过表3 至表6 的对比分析表格，分析主要差异原因如下：

表6 某核化工项目子项单构件钢筋工程量对比

①由于核工程安全和质保的要求较高，钢筋施工图纸为设计人员依据PKPM 的计算结果，考虑一定的余量进行钢筋选型，因此钢筋直径和根数普遍比PKPM 自动选配的钢筋大。

②设计人员未将实际施工图的钢筋布置返回到PKPM 模型中，由于目前设计人员的施工图为自己选配钢筋后在CAD 中绘制，不通过PKPM 软件直接出版施工图，因此不将选配后的钢筋信息返回PKPM 模型，导致PKPM自动选配的钢筋与实际施工图不一致。

3 STAT-S 模块使用范围

由于STAT-S 模块需使用PKPM 结构建模的模型作为输入建筑模型，因此其应用的前提是首先得到PKPM 结构模型。

3.1 核工程初步设计概算阶段工程量计算

在概算阶段有以下两个方面的应用，首先，使用初步设计图纸进行结构分析的子项，在建立了结构模型的基础上，可以通过PKPM 得到其混凝土工程量，根据设计人员预估的钢筋含量，基本可完成子项的初步设计概算，极大节约了重复计算工程量的工作，提高工作效率。经过以上的分析，混凝土工程的计算精度完全满足概算阶段的精度要求。第二，在一些核工程项目中，尤其是核化工项目中，一些子项在施工图出版后，初步设计概算依然在进行，这些子项可以利用施工图PKPM 模型进行工程量计算，利用其工程量编制初步设计概算准确度会有更好的保障。

3.2 核工程施工图预算阶段工程量计算

施工图阶段进行结构受力计算时，其PKPM 模型需与施工图一致，因此利用STAT-S 模块计算的混凝土工程量可以满足预算阶段精度要求。由于目前钢筋为设计人员根据PKPM 计算结果，结合规范及项目特点自行选配，不利用PKPM 出版施工图，因此自行选配的钢筋不进一步返回PKPM 中，导致最终PKPM 选配的钢筋与施工图实际钢筋无法完全匹配，限制了其钢筋工程量计算在施工图预算阶段的使用。

4 STAT-S 模块在核工程领域的限制及改进措施

4.1 STAT-S 模块在核工程领域的限制

4.1.1 基础设计缺乏

设计人员基础设计不采用PKPM 进行，所以PKPM 模型中缺乏基础的模型，因此STAT-S 基础的工程量无法通过PKPM 读取。

4.1.2 统计规则限制

STAT-S 模块的报表只统计整层的墙、梁、板、柱的工程量，对单个构件的工程量无法输出，对单个构件的工程量有需求时会有限制，如需要精确核对工程量时。

4.1.3 设计使用的二次反馈

由于设计人员不利用PKPM 出版施工图，因此自行选配的钢筋不进一步返回PKPM 中，限制了其钢筋工程量计算在施工图预算阶段的使用。

4.2 STAT-S 模块在核工程领域改进措施

针对以上限制，可以从设计角度和软件角度两个方面予以改进。

从设计角度来看，首先，在后续的设计过程中，设计人员需在PKPM 中进行基础模型的设计和录入，在PKPM 模型中包含基础的基本信息；其次，设计人员在进行完配筋计算后，将配筋信息反映到模型中去；第三，利用PKPM 出图，可以在PKPM 模型中得到完整的钢筋信息。

从软件角度来看，首先，STAT-S 模块需进一步完善输出构件工程量的功能，以便能够拓展在技术经济领域使用的范围，其次，STAT-S 模块需进一步开发使用技术经济专业计算规则的构件输出规则，能够适应技术经济领域的使用。

5 结论

经以上分析，利用已有的PKPM 模型，采用STAT-S模块计算的混凝土和钢筋工程量的精度满足核工程初步设计概算的基本要求，可用于初步设计概算编制，混凝土工程量的精度满足核工程施工图预算编制的基本要求，可用于施工图预算，在以上核工程设计阶段利用已有PKPM模型提取混凝土和钢筋工程量，会极大节约人力，提高文件质量。

综上所述，STAT-S 模块在核工程项目工程量计算方法具有较好的应用前景，在落实本文提出的改进措施后，具有进一步广泛推广和应用的空间。