【導讀】BIM技術在工程造價管理中的應用研究。建筑業(yè)在我國是一個勞動密集型、粗放經(jīng)營的行業(yè)，隨著人們對建筑物的功。能、外觀及舒適度要求的提高，附加在建設項目上的信息量也越來越大，尤其是。對于某些現(xiàn)代大型建設項目，由于其參建單位多、建設周期長、建設過程信息量。大，項目工程管理的難度也大大增加，依賴傳統(tǒng)的信息溝通和管理方式很容易導。而使用BIM軟件建立建筑信息模型可以將工程項目各個階。段的信息整合在一起，促進項目各主體的參與和配合，在工程實際施工前進行造。價管理，從而實現(xiàn)從設計到施工、運營的全過程造價管理，有效避免項目完工后。實際成本超出預算情況的發(fā)生。價管理中，并從我國BIM應用現(xiàn)狀出發(fā)，采用“分布式”BIM模型的方法，以具。3造價軟件的分析比選研究

　　

【正文】 2021 版或 2021 版 CAD 的基礎上安裝的， 其工作過程也是模仿人工算量的思路方法進行的，各算量軟件建立模型的步驟比較相似，即先建模后計算，魯班土建算量軟件建模分為以下幾步：①新建工程；②建立軸網(wǎng)；③繪制構件；④套取清單、定額：⑤匯總計算；⑥輸出報表。 1．建立成本模型 (一 )新建工程 建立模型之前必須要做好建模前的準備工作，包括模板選擇、算量模式選擇、基本信息填寫、樓層信息及材質(zhì)屬性設置等。 新建工程時首先要選擇屬性模板，如果有類似的工程模型，可以直接將該模型的屬性作為模板，模板中除圖形外的樓層及構件屬性都可以調(diào)用，能節(jié)省大量的時間；本案例工程在沒 有模板的情況下，可以使用軟件默認屬性模板，默認屬性模板中的構件基本參數(shù)均為空值，需要根據(jù)圖紙信息對構件屬性自行定義，所以在該項目的模型建好后，可以將其屬性模板進行存儲，提供給其他項目作為屬性模板使用。 工程概況信息填寫：根據(jù)工程的實際情況輸入工程概況信息，包括項目名稱、詳細地址、結構類型、建筑類型以及項目各參與方名稱等，這些基本信息的填寫應該盡量詳細完整；選擇算量模式：軟件支持清單和定額兩種算量模式，并提供全國各個地區(qū)的清單、定額庫及清單、定額計算規(guī)則，本次研究選擇清單算量模式和最新的庫資源及計算規(guī)則；最后 對照圖紙和設計說明對樓層、材質(zhì)屬性及標高信息等依次進行設置，圖 4． 2 為項目地上樓層設置的截圖， 0 層是一個虛擬的樓層，設置時只需要對一層的樓地面標高進行填寫，然后在層高列輸入對應的樓層高度，軟件會自動計算各樓層的樓地面標高。 (二 )建立軸網(wǎng) 軸網(wǎng)的建立是構建模型中很重要的一步，它是繪制其他構件的基礎。軸網(wǎng)有 主軸和次軸 (輔軸 )兩種，主軸在每一個樓層都是相同的，任何一層的主軸變化都會引起其他樓層的同步變化，次軸則是某個樓層特有的。建立軸網(wǎng)可以通過圖紙?zhí)崛∞D化也可以根據(jù)需要手動繪制，一般情況下，當各個樓層的主 軸軸距對應相同時，可以采用先調(diào)入圖紙，再提取圖紙中的軸網(wǎng)進行轉化的方法，這種方法快速且簡便。而本項目的軸網(wǎng)比較特殊， 1～ 10 樓層的 B、 C 兩軸之間的軸距各不相同，采用提取轉化的方法行不通，因為如果在一層提取，只能提取當前一層軸網(wǎng)的尺寸，并且軟件會自動將此軸網(wǎng)作為主軸轉化到各個樓層，為其他樓層的件轉化帶來不便，故采用手動繪制的方法，將 C． D． E． F． G軸作為主軸， A． B． C作為次軸逐層進行繪制，一層主軸 (4． 3． a)和次軸 (4． 3． b)尺寸截圖如下圖所示： (三 )繪制構件 軸網(wǎng)建好后，開始根據(jù)圖紙建立模型。首先把圖紙上的信息都轉化到軟件中，然后讓軟件自動計算模型的工程量。 BIM 模型中的構件都有自己的屬性，如墻體的厚度、門窗的尺寸、梁的截面等，建立模型時根據(jù)圖紙信息定義構件屬性，并在軸網(wǎng)的基礎上進行繪制。但是對于圖紙信息量比較大的復雜項目，對構件逐一繪制會浪費大量時間，并且容易因為人為原因?qū)е洛e誤或遺漏現(xiàn)象。魯班土建算量軟件中“調(diào)入 CAD文件”的命令解決了這一問題，可以將施工設計圖調(diào)入到軟件的虛擬樓層 0層中，然后將每一層的圖紙復制至對應樓層，再對設計圖中圖形文件的屬性進行提取 ，軟件可以自動提取圖紙上的尺寸信息，這樣可以避免將大量時間浪費在查找圖紙上， 并且只需要在某一個樓層進行轉化，范圍選擇全部樓層，就可以完成多層轉化，大大提高了建模速度。另外，直接在圖紙上進行轉化，即使有轉化錯誤和漏項也很容易發(fā)現(xiàn)。 (1)轉化柱 本項目的柱子有框架柱、暗柱等，軟件根據(jù)調(diào)入的 CAD文件提取柱子的平面尺寸，并根據(jù)樓層的層高自動形成柱子的高度，例如一樓的框架柱 XGKZl，其尺寸長 1000mm，寬 1000mm，高 5400mm(樓層高度 )，如圖 4． 4 所示，其材質(zhì)屬性則默認為建模前對各樓層的統(tǒng)一設置，此 柱構件的砼等級為 C60，采用泵送商品砼的施工方式。 轉化是通過提取柱構件的邊線和名稱來進行的，在提取過程中會因為引線或名稱無法識別等原因，造成個別構件未提取成功或位置改變的情況，所以在軟件提取完成后需要進行檢查，與圖紙不相符的需要手動繪制。經(jīng)提取轉化后得到建筑一層柱狀構件的三維顯示圖如圖 所示 (2)轉化梁 梁的轉化與柱構件的轉化步驟相似，同樣是通過提取梁的邊線層和標注層進行的，轉化完成后軟件會自動將梁用不同的顏色加以區(qū)分，紅色表示無效梁，產(chǎn) 生原因可能是軟件只讀取到了梁的寬度，沒有讀取到界面面積 和長度等信息，需要在屬性定義中對這些梁重新定義，并手動繪制，也可以用“名稱更換”命令將其替換，修改后的梁進行支座識別，完成梁的轉化。最后檢查梁的封閉效果，利用軟件“合法性檢查和修復”功能，軟件會自動找出圖紙中所有未封閉的情況，鼠標雙擊便可以在圖紙中定位并逐個修改。 (3)轉化墻 墻體的轉化相對于其他構件多了一個約束條件，即墻體厚度，本項目的墻體內(nèi)墻為混凝土結構，轉化時在圖中提取墻體的邊線層、邊線顏色，并通過圖中量取得到砼內(nèi)墻的厚度，主要有 200mm～ 900mm 厚度不等，提取信息詳情如圖 4． 6 所示，所有信息都提取完成后再進行轉化；項目的外墻是玻璃幕墻，其與傳統(tǒng)的墻體有所不同，只需要選擇墻體材質(zhì)，而不需要定義厚度。墻體轉化成功后同樣需要檢查是否全部提取成功及其封閉性。另外，轉化砼內(nèi)墻時，由于墻體厚度差別較大，會有相鄰墻體之間的距離與某一墻體的厚度相同情況，這時軟件會將其識別為墻體，所以需要重點檢查墻體布置較密的部分，將轉化錯誤的墻體刪除。 還需注意的是：墻體需貫通轉化，即在轉化墻體時應先忽略墻體上的門窗洞等其他扣減構件，然后將門窗等布置在墻體上，計算工程量時軟件會根據(jù)扣減規(guī)則自動完成扣減計算。 (4)生成板 板不能通過圖形轉化來完成，只能通過已轉化好的梁或墻生成。所以生成板之前要檢查梁或墻使其閉合，否則板會產(chǎn)生空缺。生成板時，首先根據(jù)圖紙定義板的厚度，本項目的板大部分為 150mm 厚，所以為簡化過程，可以先批量生成 150mm 厚的板，個別其他厚度的板通過“名稱更換”命令進行修改。 (5)轉化門窗 轉化門窗前，首先要提取門窗表，用 M代表門， C代表窗，把門窗的屬性 (主要是編號和洞口尺寸 )提取到軟件中。但是提取的屬性只能在當前層顯示，要完成其他樓層的轉化，需要先將屬性復制給每個樓層，此時可以利用“設為公共 構件”的命令，將當前層的門窗屬性以公共構件屬性的形式復制給其他樓層，由于公共構件的屬性不能進行轉化操作，所以在屬性復制完成后應立即“取消公共構件”，接下來就可以提取門窗的邊線層和標注層進行轉化。 所有轉化完成的構件都可以通過“區(qū)域三維顯示”命令查看，下圖是一層局部三維視圖。 2．套取清單定額并進行工程量計算 所有圖形轉化完成后，需要對每個構件準確套取相應的清單或定額，然后計算出項目的工程量，并最終形成報表。魯班軟件支持全國各個地區(qū)的清單定額庫及計算規(guī)則，并實時更新，解決了造價區(qū)域性的障礙。 本項目套項時 使用工程量清單計價方式，并選擇最新的清單、定額庫和清單計算規(guī)則，對各個構件進行套取，套取過程可以使用“屬性復制”命令將已經(jīng)套 好的清單及定額復制給其他同類構件，還可以根據(jù)實際情況選擇屬性復制的層次，批量完成清單定額的套取，節(jié)省大量時間，屬性復制方式如圖 4． 8所示。 構件套取清單及定額后就可以進行工程量的計算，查看工程量的方法有兩種：一是使用“可視化校驗”命令，可以查看單獨一個構件的詳細工程量及計算公式，例如計算某個框梁需要的混凝土量，這種精細的計算能夠預防多算、少扣的現(xiàn)象，幫助糾正異常錯誤、排除統(tǒng)計出錯； 二是通過“工程量計算”命令對整個工程進行工程量計算，也可計算指定樓層某幾類構件的工程量，并形成工程量報表。報表的計算書中有構件具體的位置、工程量及詳細的計算公式，包括相關構件之間的扣減關系，還可以通過反查在圖形中迅速找到對應的構件，項目工程量統(tǒng)計結果截圖如下圖所示，圖 4． 9截取的是二層和三層的梁構件的部分工程量。 在實際工程中為了方便材料和人員的合理分配，有時需要明確某一區(qū)域工程 的工程量，這時采用“區(qū)域校驗”命令，框選任意區(qū)域的構件便可快速準確的提取該部分構件的工程量，但需要注意的是此命令需要在“工程量計算”完成后才能進行準確提取。此外，還有另外一種計算各個分區(qū)工程量的更為簡便的方法 —— 使用 BIM 應用中的施工段分區(qū)功能，首先在屬性定義中定義施工段，例如可以在一層“屬性定義 — +零星構件”中建立施工段 l 和施工段 2，然后在圖中分別框選出各施工段的分區(qū)，軟件經(jīng)過計算后，定義好的施工段可以在報表中分區(qū)出量，方便現(xiàn)場分區(qū)施工時統(tǒng) 計各分區(qū)工程量，實現(xiàn)項目的全過程管理。 3．建?？偨Y (1)CAD 文件調(diào)入時需要注意的問題： ①圖紙的復制及清除 所有樓層的 CAD 圖紙最先調(diào)入 0 層，然后按照樓層逐層復制，復制時選擇的基點必須一致，以保證上下層構件在立面上能夠銜接，復制完成后轉化新構件之前要先將 0層圖紙清除，否則在轉化過程中 0層的所有圖紙都會進行提取和轉化，增加了軟件運行時間。 結構圖 (包括墻柱布置圖、梁板布置圖等 )及建筑圖都在不同的圖紙上，在土建軟件中進行構件轉化操作時，一般按照柱、墻、梁、板、門窗的順序依次轉化，所以建立構件過程中要進行多 次調(diào)取圖紙操作，如果將不同的圖紙疊放在同一軸網(wǎng)上，必然會造成界面混亂，檢查轉化結果也很麻煩，所以轉化新構件之前必須先將舊圖紙清除，可以利用“清除多余圖形”命令快速刪除不需要的 CAD 圖紙。 ② 點選擇 CAD 圖紙復制至對應樓層時，選擇的基點會自動插入至原點 (0， 0)，所以如果是手動繪制的軸網(wǎng)，樓層復制時選擇的基點必須要與繪制軸網(wǎng)的插入點～致，例如本項目的軸網(wǎng)是按主軸和次軸分別繪制的，落在原點的是 c軸和 l軸的交點，也就是主軸和次軸的拼接點，所以樓層復制時的基點應該選擇 C軸和 l軸的交點，這樣才能保證 CAD 圖形中的軸網(wǎng) 與軟件生成的軸網(wǎng)相對應。 ③ 構件轉化 CAD 轉化之前，圖紙中如果存在不同圖層的線條形成的塊，需要將塊“爆炸”處理后再提取圖形邊線和標注，否則可能會因為軟件無法識別而造成轉化失敗。CAD 轉化可以避免很多人為錯誤，但是軟件在轉化過程中不可避免的遇到無法識 別等特殊情況，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?，除了要做好準備工作外，每種構件轉化完成后，還需要對照圖紙進行檢查，確保模型與圖紙中的信息保持一致。 現(xiàn)階段，在 BIM 應用還未普及的情況下， CAD設計成果無法在算量軟件中直接利用，圖紙的設計和成本模型建立也是由不同的人完成，設計 人員不熟悉建模過程，不知道需要怎樣做才更利于設計信息轉移到模型中，只是按照自己的繪圖習慣進行設計，經(jīng)常出現(xiàn)同一類構件沒有在同一個圖層上的現(xiàn)象，所以在提取時要查看構件是否提取完整，如果沒有全部提取，轉化就不能一步完成，需要手動進行修改，增加不必要的麻煩。 (2)手動修改的技巧總結： 利用 CAD 圖紙在軟件中轉化構件的過程中，經(jīng)常會因為圖紙繪制不規(guī)范或者提取不完整等各種原因造成轉化失敗的情況，并且這種情況是很難避免的，如果對于每個轉化錯誤的構件都刪除并單獨繪制，會在手動修改上浪費很多時問，所以本文對建模過程中的繪 制技巧做了如下總結。 ①使用“名稱更換”和“設為公共構件”命令進行批量修改 設計師在使用 CAD 軟件設計時，一般會使用復制命令繪制同一名稱的圖形，所以構件轉化過程中經(jīng)常出現(xiàn)同一名稱的構件全部轉化失敗的情況，“名稱更換”和“設為公共構件”命令配合使用可以快速完成手動修改，以實例中某框梁 KL4為例，具體步驟如下： 首先在屬性定義中對構件進行屬性設置，并將其“設為公共構件”，這時其他所有樓層都會存在 KL4；然后回到操作界面點擊“名稱更換”命令→選擇所有轉化失敗的 (標為紅色 )KL4→單擊右鍵→選擇已經(jīng)定義好的 KL4→ 確定， 即可完成批量修改。 ②樓層復制 通過觀察設計圖紙可以發(fā)現(xiàn)，某些樓層是共用同一張圖紙的，例如在本案例工程中， 23～ 26 層共用同一梁配筋圖，這種情況下進行圖紙復制時，只需將圖紙復制至 23～ 26層中的任意一層，在對所有梁均轉化并修改完成后，再使用“樓層復制”命令，把該層的梁全部復制給其余樓層，避免對同一錯誤的重復修改，大大提高工作效率。同時還可以選擇將梁的屬性也一起進行復制，截圖 顯示的是將 23層的梁及其屬性復制至 24— 26層。 (3)建模過程中存在的問題： 由于魯班算量軟件必須在 2021 版或者 2021版 CAD 平臺上安裝，而 06 版 CAD的版本較低，我們經(jīng)常使用的 Win7 系統(tǒng)不能直接安裝，具有一定的局限性，給軟件安裝帶來不便；再者，由于正版 CAD價格較高，難以保證所有魯班用戶都使用正版 CAD，導致使用效果不太穩(wěn)定。 另外，在建模過程中發(fā)現(xiàn)軟件的某些基礎功能不太完美，例如在切換樓層后，撤銷功能失效，如果發(fā)現(xiàn)切換前樓層操作錯誤，無法恢復到原始狀態(tài)；無法一次性完成所有樓層的樓板轉化，只能根據(jù)墻或者梁逐層生成。 二、 造價 建安工程費按照工程造價形成可以分為分部分項工程費、措施項目費、其他項目費、規(guī)費、稅金幾部分，本小節(jié)主要探討利用魯班造價軟件計算各部分費用的優(yōu)勢。 魯班土建算量軟件可以將所建立成本模型的清單定額數(shù)據(jù)、以及二維三維模型數(shù)據(jù)以“． tozj”的文件形式導出，形成粗造價文件，