大型货运机场BIM计量计价应用及审核要点研究

支小刚，李 强，阮江平，李志豪

（上海宝冶集团有限公司，上海 200941）

1 工程概况

鄂州花湖机场项目定位为专业性货运枢纽机场，作为我国民航首批“四型机场”示范项目和住建部建筑信息化改革试点项目，秉承建设、运营一体化的理念，以“智慧机场”为目标，致力于全方位、全过程推广BIM应用，并通过一套模型实现项目的全生命周期管理。

鄂州花湖机场项目转运中心工程指廊及综合业务楼工程主要包括指廊、综合业务楼、室外工程、配套工程、航材特运库、机组休息室、走马石景观保护区等，房屋总建筑面积约21.6万m2，主要结构为混凝土框架结构，本文以此为例，针对BIM模型从深化阶段到计量计价阶段的模型审核要点进行研究分析。

2 BIM计量计价模型

“计量计价模型”即BIM模型在容差范围内精确计算工程量，并依据项目工程量清单内容和综合单价，利用模型计算工程量并得出工程价款。因此，为使BIM模型达到计量计价的精细度，首先需明确模型深化原则及模型拆分原则。

2.1 模型深化原则

本项目针对各专业BIM模型深化制定了一系列深化原则，依据专业划分，对模型结构、模型构件分类、模型构件信息及编码、模型审批及模型计量计价等进行极为细致的规定，以确保BIM模型的准确性。具体模型深化工作应满足本项目设计工作要求（设计图纸内容）和技术标准要求，深化内容如下。

1）结构 基础、墙、梁、板、柱、止水带、垫层、集水坑、电梯基坑、设备基础、楼梯、排水沟等及其钢筋深化模型。

2）建筑 建筑墙、零星砌体、门、窗、台阶、楼梯、栏杆、扶手、坡道、电梯、扶梯、停车位及配件、楼板洞口、墙洞口、排水沟、二次结构等及其构造配筋。

3）装饰 地面装饰工程、墙面装饰工程、顶棚装饰工程、踢脚装饰工程、门窗装饰、卫浴装置/装饰设备、家具等。

4）电气 电气桥架、电缆、配电箱柜、照明灯具、消防报警设备、开关插座、其他末端点位等。

5）给排水 给排水系统、消防水系统、设备阀门、水箱水池、末端点位等。

6）暖通 暖通水系统、暖通风系统、防排烟系统、水阀风阀、风机设备、空调机组、制冷机组、末端风口等。

2.2 模型处理原则

鄂州花湖机场是首个采用BIM模型进行全过程质量验评和计量计价的项目，施工现场严格遵守“按模施工”“现场不出现施工蓝图”的施工原则，故对模型建模及模型后期处理要求极高。

2.2.1 模型切图原则

模型切图重点应为立面图、剖面图和详图，同时宜补充工程重难点部位的三维透视图、轴测图、剖切图和三维节点图等，更准确地表达设计意图，有效发挥BIM技术的价值。如设计说明、门窗表、机房大样及详图、明细表等信息在模型中完成；同时制定图纸目录、样式、图框等信息，标注必要的尺寸信息，再依据模型导出图纸。

2.2.2 模型扣减原则

1）根据扣减规则，需修改墙梁板柱等构件之间的剪切关系，完善连接。

2）由于钢筋搭接等措施手段在清单综合单价中已考虑损耗率，因此在模型深化过程中，不应出现搭接情况。

3）建筑墙体绘制过程中，遇到与柱相交位置，墙体需断开，分段绘制；墙体的底部标高与结构楼板顶面平齐，顶部标高与结构楼板底面或结构梁底面平齐；所有墙体绘制均按楼层划分，不能一面墙体贯穿整个楼层标高。

4）建筑面层、天花等宜按房间划分单独建模，并确保与结构楼板之间无间隙和重叠部分。

2.3 模型拆分原则

本项目模型工作量极大，不但要进行结构钢筋的建模，而且要绘制电缆线管，构件总数超1 000万个，考虑计算机的性能要求及报审平台的承载能力，必须进行模型拆分，并且模型拆分可显著提高模型深化效率及检验批划分、质量验评或清单挂接效率，同时在一定程度上避免构件出错率。模型拆分大致分为4个原则：根据模型构件数量、构件类别、专业类别拆分；根据检验批（分部分项）拆分；根据正负零分界或者楼层拆分；按模型特性或其他特殊要求拆分。

除此之外，模型拆分时还需要结合现场实际施工情况、设计图纸及相关技术管理人员、资料员的确认判断拆分的合理性。

1）首先按地下、地上、楼层进行划分，再以专业划分为建筑、结构（柱、梁、墙、板等）、给排水、暖通、电气、内装等。

2）结合设计图纸，以结构为例，按后浇带、伸缩缝等划分，同时结合检验批大小再划分（技术管理人员、资料员可针对此进行交底），比如一个区域的楼板和相邻区域的楼板在建模时不能做成一个整体，而是要各自分开。

3）同一分部分项的构件拆分成一个模型文件，对于某些零星构件可合成一个模型文件，前提是构件数量较少，对计算机性能要求较低，比如集水坑和检修通道等。

为此，把拆分后的模型按标准进行深化，经一系列报审及测试后，最终得到计量计价模型。

3 审核要点

BIM模型的精细程度关系到计量和计价的准确性，因此，在鄂州花湖机场项目BIM模型深化时，除上述对模型进行处理后，需要在模型深化过程中制定模型审核要点，确保模型的精细度能达到计量计价要求。

3.1 图模一致性

图模一致性即BIM模型与设计图纸表达信息不一致，不仅要对设计模型的一致性进行审核，而且要对深化模型进行审查。在建设行业领域中，施工图纸修改和变更的情况屡见不鲜，尤其是“三边”工程，即边勘测、边设计、边施工，图纸处于不稳定状态且根据现场施工进度迭代更新，同时未施工区域的图纸深度达不到施工要求。在引入BIM技术后，可以直观地发现许多细节性错误，包括构件的尺寸、标高等，甚至于构件存在的冲突、遗漏现象，利用BIM技术搭建三维模型可解决此类问题。同时，设计方提供设计图纸、设计模型后，需核对模型与图纸所表达的信息是否一致，若有不一致处，需联系设计方进行核查，并做好相应图纸会审记录。另外，设计模型只是让除设计方之外的各参建方更好地把控单体的整体情况及更好地理解设计意图，但作为BIM深化团队，设计模型作为图纸的另外一种表达方式，参考的同时需核对其构件信息的准确性，与设计图纸是否存在信息出入，做好相应的图纸问题清单，再反馈给设计方解决问题，与此同时，深化团队人员应充分识图，认真深化，避免因识图有误或软件操作有误导致模型与图纸表达信息不一致，而此类情况集中体现在构件的尺寸及位置、钢筋直径及根数、墙厚及位置、预埋件位置、管道直径及位置及构件重复等。

3.2 几何剪切碰撞

几何剪切碰撞分为两个部分，一个是“剪切”，另一个是“碰撞”，而造成这种现象的原因主要是由于模型构件未按扣减规则调整墙、梁、板、柱等构件之间的剪切关系所导致，小部分是由于扣减顺序出错。

1）“剪切”，即两个构件相互扣减，但扣减关系不正确，如结构板扣减了结构柱。对于此类问题，需在深化过程中遵循构件的扣减规则，即混凝土强度相同时，模型单元优先级应符合基础＞结构柱＞结构梁＞结构墙＞结构板＞建筑柱＞建筑墙的规定，其中优先级较高的模型单元不应被优先级较低的模型单元重叠或剪切，优先级相同的模型单元不宜重叠。

2）“碰撞”，即两个构件未发生扣减。一般来说，两个构件需按扣减规则相互扣减后，即可避免出现碰撞情况，尤其是对于混凝土计量，若不进行扣减，则混凝土重复计量，混凝土量增加。为避免此类情况发生，单专业模型可利用Revit软件中自带的碰撞检查功能查找构件碰撞，再根据碰撞检查报告调整模型构件；对于多专业，则可利用Navisworks软件实现多专业模型碰撞检测，协同工作，消除碰撞。

另外，对于预埋件及预埋孔洞，在土建专业模型下，应结合其他专业深化模型，合理扣减。

3.3 参数赋值

在计量计价模型中，参数赋值尤为重要，一旦出错将导致某项工程量增大，计价结果偏差也会很大，对质量验评环节产生严重的影响。模型“参数”共分为三大类：项目信息参数、构件属性信息参数及与清单有关的信息参数。

1）项目信息参数 包括单项工程、单位工程、子单位工程、阶段、版本、模型文件名称等主要参数。对于整个项目，子单位工程参数可用于项目平台判断该模型所属区域；版本则表明该模型修改次数，也可避免模型混淆；模型文件名称参数是唯一的，可使平台识别该模型并显示到各流程中。

2）构件属性信息参数 包含专业、子专业、分部工程、子分部工程、分项工程等参数信息。此类参数信息关系到检验批划分和质量验评环节，隶属于建筑工程分部分项工程划分，可根据国家规范填写。检验批划分是在对应平台上操作，其通过构件填写的分部分项信息进行识别并按划分原则进行划分，同时挂接到工序表单上，并最终在质量验评环节中体现。

3）与清单有关的信息参数 主要为混凝土强度等级、抗渗等级、耐火等级、耐火极限以及构件设计属性及构件编码信息。柱、梁、板等结构构件的混凝土强度等级不一致，需要具体区分；地下部分尤其是地下室，有抗渗要求的地方，其混凝土用料及价格也不相同，需要一一分类。对于构件的设计属性，实际是将构件尺寸、位置等设计信息赋值在软件操作界面的属性栏中，使构件信息明显和齐全，而构件编码信息是对每个构件赋予唯一的“身份”，是在计价阶段平台能够识别构件的唯一标识，一旦编码出现错误或出现重复的情况，则此构件无法识别及计价，构件作废。构件编码由36位数字组成，包含工程（项目）.单项工程.单位工程.子单位工程_阶段.专业.子专业.二级子专业_构件类别.构件族.构件类型_构件实例属性。例如：项目中钢筋_HRB400_8的其中一个构件实例编码为01.01.01.01_04.03.06.01_01.0001.0011_0000521822示：湖北国际物流核心枢纽项目.新建湖北鄂州民用机场转运中心工程.转运中心.转运中心_施工准备阶段.结构专业.钢筋.钢筋_钢筋类别.钢筋.直径8_第521 822根钢筋，因此，在模型审核中，对构件编码的审核是重中之重，如图1所示。

图1 构件信息总表

3.4 报审规范性

“报审规范性”涉及两个方面，一方面是报审文件的规范性，包括主文件和附件，如模型附件文件夹命名及存放内容、模型文件命名等；另一方面是流程报审的规范性，包括表单填写内容及审核项表内容等。

1）报审文件分为主文件和附件。主文件只包含深化模型和深化图纸，是作为平台识别的主要文件；报审附件包括：01深化模型-02深化依据-03设计交底和图纸会审文件-04送审表及自审报告-05各方审核意见-06边界确认文件-07净高分析报告（如有）-08构件数据变动对比表（如有）-09构件明细表-10成果清单-11链接文件-12Tekla模型（如有），主要用于各方审核模型。

2）报审流程的模型分为过程版模型（即根据审核意见不断升版修改的深化模型）及归档模型（即根据最后一轮审核意见修改完成并通过五方晨会会审的深化模型）两类，其流程填写划分为报审表单及审核项表单两大部分。其中，报审表单大致划分3个部分，第一部分为报审所属，即项目名称、审核方等信息；第二部分为模型附件文件按类别上传，如边界确认文件、深化模型、深化图纸等；第三部分即流程流转中各方的审核意见。

过程版文件报审只针对深化模型外审过程，因此需着重于模型文件的报审规范性，同时流程终结于建设方总工办审核（见图2）。

图2 过程性模型报审审核流程

归档文件报审需走正式版流程审核后归档。归档流程不仅注重报审的模型文件是否正确，同时对模型边界确认文件、图纸会审文件、构件编码等着重审核，流程终结于建设方项目总监审核（见图3）。

图3 过会模型归档审核流程

针对报审流程，在BIM模型确保无误的情况下，上传时需要值得注意的是：模型需要按专业分开上传，尤其是机电专业的预留预埋，按电气、给排水及暖通专业分开报审；边界确认文件如有则必须上传，不可遗漏；图纸会审需按项目要求规范化，同时加盖单位公章后上传；上会通过的BIM模型，其会议纪要需附带会议签到表在平台进行上传；对于一次性上传有可能超过平台限制的，可将文件分开并多次上传，满足平台允许容量。

3.5 模型切图

按模施工是独具特色的一项由信息化主导施工的工作，而模型切图作为辅助手段，在审核阶段同样需要重视。以结构钢筋为例，出图要点如下。

1）平、剖面视图 构件尺寸、标高及钢筋直径、根数、排布间距等信息。

2）三维轴测图 直观展示构件内部钢筋排布样式，辅助标注钢筋信息。

3）钢筋统计表 对钢筋类型、直径、长度、数量等进行统计，必要时附上钢筋图例。

4）必要的说明文字 对表达不清的图形或其他内容需附上必要的说明文字。

4 结语

鄂州花湖机场项目是全国首个采用BIM模型进行全过程质量验评和计量计价的项目，项目遵循精准建模-按模施工-按模质量验评-按模计量支付的全新路径，验证了采用BIM模型施工的可行性。随着BIM技术在工程领域内快速发展，基于项目全生命周期BIM 协同将会成为主流，不仅在加快进度、提高施工质量的指标里起着指导性的作用，还在节约成本、科学管理的范围内增大了信息化的渗透，其对于整个工程的整体效益有着显著的提升。

基于BIM模型的计量计价将向标准化迈进一步，按模施工也将BIM技术推向更高的地位，随着BIM技术的深入应用，基于BIM的质量验评与计量计价将会受到项目管理人员的推崇，BIM技术也必将作为提高建筑行业效率和利润的有效途径之一。