一、研究背景
1.1 我国工程量统计模式的发展
实际上,我国计价模式由定额计价逐步过渡到工程量清单计价模式,这两种模式既有联系,也有区别.a.定额计价模式
我国在建国初很长一段时间采用的是定额计价的模式,工程项目中的各个分部分项工程都是有统一的预算定额来约束,套用预算定额的方式来确定工程直接费用后再利用相关系数汇总得到工程造价.
b.工程量清单计价模式
现在使用的《建设工程工程量清单计价规范》是我国住房和城乡建设部编写颁发的文件.工程量清单的推广使用,是国家宏观调控、市场竞争形成价格为原则制定的.虽然在如今市场经济条件下,预算定额的概念正在退出和淡化,但是国内现在大部分企业的企业定额尚不成熟,政府相关部门组织编制的预算基价对承发包双方的价格确定起着指导作用.
1.2 工程量统计方法的发展
我国工程量统计的工具从一开始的全手工算发展到今天,可以划分成三个阶段,全手工算量阶段、计算机辅助算量阶段、BIM直接算量阶段.a.全手工算量阶段
全手工算量是在计算机还未进入建筑领域时解决工程量计量计价的唯一方法,在其发展过程中预算员的水平对造价结果影响很大,容易出错且难以发现,效率低下,重复计算多,非常不适合现在体量庞大的工程.但是手算相对容易入门,对结构单一、安装简单的工程项目,目前仍有使用.
b.计算机辅助算量阶段
计算机辅助算量阶段前期,计算机介入工程计量计价后,出现了软件表格法,手工算量得到一定程度地解放,实际上软件表格法是对手工算量的改良,算量人员手动输入相关图纸数据,列举构件算量表达式来计算工程量.
计算机辅助阶段后期,由二维计算机辅助的发展,出现了三维计算机辅助.在相关算量软件构建三维算量模型,提高了计算精度和效率,减少了重复计算.
c. BIM直接算量阶段
BIM被誉为CAD后的第二次革命.传统的三维模型与BIM模型相比显得缺少活力.较理想化的应用模式是BIM模型自动生成符合工程量清单的明细表,通过识别构件属性的方式匹配单价信息,形成工程造价.
在实际运用中,可行的利用BIM模型工程量统计方式有三种,第一种是像新点比目云5D算量;晨曦BIM算量;斯维尔比目云等通过插件来进行工程量统计;第二种像通过广联达GFC;鲁班Lubantrans中间数据转换到算量软件平台进行工程量统计;第三种最理想,是利用Revit等BIM软件直接来进行工程量统计.
二、基于BIM的造价软件在工程量统计应用的现状
2.1 工程量清单模式下各BIM计量计价软件的应用介绍
在BIM模型上扩展造价维度,目前主要用前两种方式.第一种是广联达、鲁班软件运用的方式,将设计模型和造价模块分开,在BIM模型中提取相关的项目信息,再导入到造价软件中,进行处理.第二种更加契合BIM 理念,是在BIM模型上扩展一个维度,在BIM建模软件上直接统计工程量,BIM与造价相关联,模型变化造价数据随之变化.目前斯维尔和新点合作开发的"比目云"更接近这种方式.下面分别介绍目前较为主流的这三款软件.广联达BIM5D是广联达股份有限公司推出的一款BIM应用软件,可以将Revit模型导出为GFC广联达中间文件,打开广联达BIM5D算量软件即可导入GFC文件实现数据的传递(如图2-1所示).不过会存在一些问题,首先Revit的建模和命名等的规则受到严格的控制,即便如此也会出现一些数据丢失的情况.
图2 -1 广联达三维算量操作流程
鲁班BIM算量使用过程中需要将Revit模型转成鲁班自有平台模型,由于数据交换不畅,常会发生数据丢失的问题,使得算量模型和Revit模型存在差异,工程量误差也在所难免;对模型构件的建模和命名有着严格的要求,后期检查耗时耗力.
新点比目云5D算量是在Revit软件中的算量插件,相对于广联达和鲁班的优势是无需二次建模,提高工作效率,实现了"一模多用",从而相比以不同软件的中间文件数据中转的的方法有一定的优越性,同时也省去了传统造价软件的繁琐的建模环节,然后以不同的地区清单、定额来计算.
2.2 各软件的问题及原因归纳
随着软件在项目中的使用,软件的不足之处开始显现.广联达BIM5D和鲁班BIM算量一样,在运用会有以下弊端:a.对于一些异形构件、复杂造型等无法识别,造成数据丢失,必须进行修改甚至二次建模,且建模能力不强.
b.广联达非常苛刻的命名规则使得在建模过程中增加命名负担,且不容出错.
c.在Revit模型中,有些实际需要计算的实物量在模型中没有体现.比如内外脚手架、机电支架、模板等.
d.在Revit模型中的某些构件属性信息缺少与价格有关的信息.
e.设计变化时,对造价的影响需要手动处理,重新生成清单.
f.设计人员需要一定的造价知识,建模需要严格的规则.
造成这些弊端的原因是多种多样的,首先便是国外设计软件和国内软件接口难度大,而BIM技术规范又缺少.国外设计软件的分类划分、扣减规则等都与国内有区别,以及国内的工作流程也导致设计人员与造价人员的隔离等.
新点比目云较之广联达与鲁班,有其一定的优势,更贴合BIM使用理念,比如不用二次建模,实时控制设计变更时的造价变更等优点.但是其可能会存在BIM软件共性的问题,要考虑模型本身承载信息量大,对单台终端的硬件配置要求高.为了直接用设计模型直接出工程清单,首先要解决BIM设计软件和国内工程量清单的难以匹配的原因.
三、工程量清单与BIM模型匹配研究
3.1 Revit明细表不符合我国工程量清单的原因分析
Revit很难生成符合我国工程量清单的原因,可以概括为三点.a.扣减规则不一致.比如根据我国工程量清单规范,我国建筑构件体积扣减规则为柱剪切梁和板,梁剪切板,但是板体积不扣除柱和梁,同时某些构件又随计量规则而有所改变.但revit内置的规范却不是如此,其优先级是不一致的.
b.项目编号、命名、分类划分及属性描述不一致.Revit是面向图元对象,修改以图元为基础,而工程量清单考虑施工工艺和施工过程.比如在Revit中无法单独绘制门窗套,但是工程量清单却考虑其工程量;再比如Revit中属性信息也与国内规范不一致等.
c.精确程度不一致.工程量清单是基于手算的计算方法,会存在不便于统计的地方近似统计的情况,而Revit是布尔运算直接算出图形面积或者体积,更加精确,却和工程量清单量不符.比如工程量清单中很多空洞的扣除直接忽略.
3.2 解决问题的基本思路
基于以上研究,有两种方式可以解决我国工程量清单和国外设计软件的接口问题.第一种是研发出基于我国工程量清单的命名规则和扣减规则的建筑结构设计软件,另一种是使国外设计软件通过设计阶段的造价团队介入或者指导、规定建模规则和命名规则,研发简单的免费插件,来直接生成符合我国工程量清单.比如,目前关于Revit模型工程量清单的提取的研究,考虑的构件的扣减规则重置思路,很多BIM研究机构开发出相应的扣减插件来重置BIM模型中原来的扣减规则(图3-1).
图3 -1 某插件"重置规则"插件界面
四、BIM发展环境下现行工程量清单模式的局限
面对BIM潮流的冲击,我们不得不对工程量清单模式发出一些思考.第一,我国的工程管理的模式的工作流程使得设计阶段和造价阶段分离,这并不利于设计阶段的造价控制.众所周知,设计阶段对建设工程的造价节约可达到60%-80%.一旦BIM 模式介入工程造价领域,设计建模将会影响到造价的准确性和合理性,那么也需要进一步进行责任的划分.
第二,由定额阶段到工程量清单阶段,是将原本计划经济时代的模式交给市场,但是由于很少有企业有自己的企业定额,而且国家或者地方颁布定额标准,一定程度上还是企业使用的定额,使清单模式仍然有计划经济的影子.应该一定程度上开放价格的发布,帮助企业尽快建立自己的企业定额.
第三,国家规定全部使用国有资金投资或国有自己投资为主的建设工程施工发承包,必须采用工程量清单计价.这种强制性规定在一定程度上限制了BIM导出的明细表无法成为发承包依据,从而限制了BIM模型的发展.应该考虑灵活的机制,让其他合理的清单模式也可以参与到招投标中.
第四,基于BIM的发展,工程量清单应该更多考虑到供需情况,使项目的划分更加合理、通用,使其实用性更强,进行合理的统、增、删、拆、并,以及合理设置工程量统计单位,更好的满足基于BIM模式下工程量清单的统计需要,也使工程量清单更加合理.
五、结束语
从工程量清单引入我国,到计算机技术应用到工程量统计,再到BIM各类造价软件在我国的应用,虽然我国还处于BIM应用的初级阶段,但是BIM在我国的发展生机勃勃.我相信各方共同努力,BIM 理念在国内落地实现必将给国内建筑业带来革命式的发展.BIM应用在工程量统计对于全寿命周期而言只是一个小小的应用,但是也是一步重要的落地,如果实现BIM工程量应用在实际的发承包和招投标中,让中小型企业也能搭乘BIM的东风,将会使建筑业得到更好的发展.
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