熊欣

（四川大學(xué)錦江學(xué)院 土木工程院 土木工程系 四川省 成都市 610000

晨越建設(shè)項目管理集團股份有限公司 四川省 成都市 610000）

摘 要：BIM是創(chuàng)造建筑行業(yè)信息化，全面優(yōu)化建筑行業(yè)工作模式的產(chǎn)物。該項技術(shù)源于20世紀(jì)，并于2006年引入國內(nèi)，作為國外技術(shù)，BIM的發(fā)展如何適應(yīng)國內(nèi)建設(shè)工程的實際需要，實現(xiàn)進行應(yīng)用的本土化，是國內(nèi)建筑從業(yè)人員都應(yīng)該考慮的問題。本文是在成都某元件廠房項目BIM結(jié)算工作的基礎(chǔ)上，對BIM計取結(jié)算工程量的應(yīng)用情況、步驟、難點作出簡要分析。討論如何保證BIM技術(shù)在國內(nèi)項目實踐中落地，切實有效的利用BIM復(fù)核項目結(jié)算工程量，以提高結(jié)算工程量的精準(zhǔn)度，規(guī)避審計風(fēng)險。

關(guān)鍵字：BIM；工程量提??；量差分析    

引言

       伴隨我國人口紅利逐步消失，國內(nèi)建筑業(yè)逐步朝高效率和精細化的方向發(fā)展，其中BIM技術(shù)得益于高效信息化的背景和精細化的管理理念，近年來出現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，國家和各地政府不斷出臺相關(guān)指導(dǎo)意見，社會上關(guān)于BIM理念的宣講不計其數(shù)，透過狂熱的理念宣講，冷靜分析BIM的實施現(xiàn)狀，事實上BIM在項目中的實際應(yīng)用卻不像社會所推崇的那樣，甚至在多數(shù)企業(yè)中有些雞肋之嫌，如何確保BIM技術(shù)能夠順利在工程實踐中得到利用，為工程建設(shè)本身和公司帶來實際利益，是目前BIM技術(shù)急需解決的當(dāng)務(wù)之急。

1. BIM的概念

       BIM的全稱是Building Information Modeling，從單純的英文翻譯角度譯為建筑信息模型\模擬，但如此理解BIM僅停留在技術(shù)階層，而未縱觀整個建筑行業(yè)對這個信息化的手段做出更加深刻的剖析。

Building在整個BIM中主要定義服務(wù)的對象。但在理解中可以將其概念擴大化，即整個建筑行業(yè)。它可以囊括建筑行業(yè)的工民建、市政工程等一些常規(guī)建筑，也可以單指建筑行業(yè)中某個具體部分，例如：現(xiàn)場監(jiān)理質(zhì)量安全檢查、現(xiàn)場材料進場等方面。

       Information在整個BIM中定義其核心理念，即信息化，其中包括信息數(shù)據(jù)和高效率處理數(shù)據(jù)的思維。即在現(xiàn)場施工的過程中，不僅需要收集與建筑有關(guān)的各項信息，同時如何高效的利用和處理這些數(shù)據(jù)才是真正體現(xiàn)BIM價值的關(guān)鍵所在。

       Modeling在整個BIM中主要定義技術(shù)手段。也可以在理解中定義它為模擬分析，即實現(xiàn)高效處理數(shù)據(jù)，得到關(guān)鍵信息的實現(xiàn)方式。實現(xiàn)方式可以是通過幾何尺寸數(shù)據(jù)的疊加發(fā)現(xiàn)體積碰撞，也可以是通過模擬收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到經(jīng)驗指數(shù)。技術(shù)手段不局限于某一種形式，具體的形式要根據(jù)處理數(shù)據(jù)的種類和信息呈現(xiàn)的類型兩方面綜合確定。

       綜合以上，BIM即在建筑領(lǐng)域利用信息化手段達到高效處理數(shù)據(jù)提取關(guān)鍵信息的技術(shù)理念。

2. 項目背景介紹

       本文分析的是晨越建管集團承擔(dān)BIM總包管理的成都某元件廠房項目（詳見圖1）。整個項目由6棟獨立建筑構(gòu)成，總建筑面積約32000㎡，該項目內(nèi)部管線結(jié)構(gòu)涉及眾多，且涉及潔凈室的修建，安裝工藝技術(shù)要求較高。

       作為廠房類型的項目，機電管道的種類繁多早已經(jīng)不是什么新鮮事情，該項目在此基礎(chǔ)上，增加了百級潔凈間的使用需求，這對于現(xiàn)場的機電安裝提出了更高的要求。

       不僅如此，面對專業(yè)類型多，管道排布復(fù)雜的現(xiàn)場情況，僅通過二維圖紙的工程造價準(zhǔn)確計算工程量難度極大，如果單純依照傳統(tǒng)經(jīng)驗，缺乏科學(xué)手段對工程量的合理性進行準(zhǔn)確評估，極易導(dǎo)致建設(shè)過程中產(chǎn)生大量的經(jīng)濟簽證，項目結(jié)算失誤的情況也不易避免，進而增加工程審計的風(fēng)險性。

       該項目為提高工程計量的準(zhǔn)確度，避免因項目的工程結(jié)算引發(fā)經(jīng)濟糾紛，和后期一系列的審計風(fēng)險問題，首次引入了BIM作為第三方計量團隊介入結(jié)算工程量的計取流程。BIM團隊通過對模型工程量的直接提取，作為對比的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參與項目的結(jié)算對量工作。

圖1 某元件廠房效果圖

3. 1. BIM出量軟件的選用

       在四川地區(qū)，傳統(tǒng)工程造價行業(yè)早已由手算工程量轉(zhuǎn)化為通過軟件導(dǎo)出工程量。目前，行業(yè)內(nèi)普遍使用的專業(yè)算量軟件中，土建專業(yè)以廣聯(lián)達公司出品的廣聯(lián)達GTJ為主，安裝專業(yè)以北京算王軟件有限公司提供的算王軟件為主，兩款計算工程量的軟件雖針對的專業(yè)不同，但其主要操作思路相似，均是在算量軟件中識別、定位、映射圖紙數(shù)據(jù)，再通過處理程序?qū)⑻崛〕鰜淼膱D紙數(shù)據(jù)整合處理，得到所需的工程量。

       僅從概念上講，兩款軟件的核心思路也涉及BIM概念范疇。但與之不同的是，專業(yè)的計量軟件只需考慮計量功能，專業(yè)針對性更強導(dǎo)出的工程量數(shù)據(jù)會按照清單計價規(guī)范中的扣減規(guī)則進行處理，得到符合國內(nèi)造價行業(yè)認可的清單工程量。相較之下，絕大多數(shù)BIM軟件都來源于國外，單純的利用BIM模型導(dǎo)出工程量，則會以模型實體為基礎(chǔ)，導(dǎo)出和模型空間數(shù)據(jù)完全一致的實物量，并不會過多考慮國內(nèi)清單計價規(guī)范中的構(gòu)件規(guī)則。

       現(xiàn)目前大多數(shù)國內(nèi)的軟件廠商為解決BIM模型計量不符合清單計價規(guī)范的問題，均采用了以原模型為基礎(chǔ)，開發(fā)針對軟件的插件提取BIM模型工程量數(shù)據(jù)，并按照清單計價規(guī)范進行處理，進而得到清單工程量。但因國內(nèi)起步較晚，現(xiàn)有軟件功能不成熟，應(yīng)用的范圍不全面等原因，目前并未將BIM出具的工程量作為工程結(jié)算的依據(jù)，只作為驗證結(jié)算工程量準(zhǔn)確性和真實性的重要手段。

       在實施操作過程中項目的BIM團隊并未選用上述兩款專業(yè)的出量軟件作為BIM團隊的計量軟件，原因主要有如下兩點：

（1）算量軟件相同，工程量對比維度較為單一。

       在國內(nèi)目前的軟硬件環(huán)境下，結(jié)合實際項目管理的需求，BIM團隊出具的工程量主要以第三方角色介入，增加工程量的對比維度，起到多方位審核工程量的目的，但若BIM小組和造價單位采用一致的出量軟件和模式，則工程量的對比維度僅增加人為建模誤差，不足以起到多方位深入維度比對的效果。

（2）BIM團隊基礎(chǔ)建模軟件與之不匹配，模型利用率低。

       在BIM項目實施的過程中，建模團隊為進行前期的設(shè)計碰撞檢查，景觀漫游渲染等應(yīng)用，選用了行業(yè)內(nèi)較為通用的建模軟件Revit軟件進行建模，Revit軟件中的模型數(shù)據(jù)通過BIM數(shù)據(jù)格式中IFC的通用轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)雖然也可以將Revit數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到出量軟件中，但傳輸過程不穩(wěn)定，且丟失數(shù)據(jù)的情況時常發(fā)生，無法達到出量模型的要求，如果選用造價建模軟件則需要重新按照圖紙情況搭建重復(fù)模型，模型搭建耗時長，且搭建的模型用途單一。

       綜合以上兩點和現(xiàn)有的項目BIM模型成果，光學(xué)元件BIM小組在選擇了基于Revit軟件運行的插件算量軟件斯維爾BIM for Revit 套包算量軟件，該軟件本身不具備操作界面，而是基于Revit的操作界面直接運行。在Revit內(nèi)部進行模型映射時，BIM出量人員也可以根據(jù)不同出量模型的特點進行自定義關(guān)聯(lián)，調(diào)整內(nèi)部識別關(guān)聯(lián)規(guī)則，減少構(gòu)件識別的錯誤，盡可能避免了由于構(gòu)件數(shù)據(jù)提取錯誤所產(chǎn)生的工程量差異。

1. 2. BIM工程量的提取

BIM工程量的提取流程（詳見圖2）主要由八個部分所組成：

圖2 BIM出量基本流程圖

1. 檢查BIM模型、竣工現(xiàn)場、竣工圖紙三者的一致性。

       為保障進行提取工程量的模型能夠正確反應(yīng)工程建設(shè)消耗的真實工程量，在提量準(zhǔn)備工作中，需要反復(fù)核查BIM模型是否和現(xiàn)場一致，以BIM模型完全體現(xiàn)竣工現(xiàn)場的實際情況作為核查結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。

2. 檢查模型的搭接扣減規(guī)則。

       在進行提量工作前，應(yīng)檢查Revit模型在前期建模時是否符合清單計價規(guī)范的計算規(guī)則，例如土建部分墻板重合部位如何進行扣減等問題，與扣減規(guī)則不符合的部位應(yīng)在模型中直接進行調(diào)整。檢查BIM模型、竣工現(xiàn)場、竣工圖紙三者的一致性（反應(yīng)現(xiàn)場情況）。

3. 同造價單位確定模型構(gòu)件在結(jié)算清單中的分類。

       為保障同造價單位的對量基礎(chǔ)一致，盡可能規(guī)避清單編制時的分類錯誤，在出量前期就應(yīng)和造價單位確定對量范圍、基本流程、誤差范圍等重要標(biāo)準(zhǔn)，同時通過前期的交流，也需要確認BIM模型中每個對應(yīng)構(gòu)件結(jié)算清單中對應(yīng)的清單項目，以免遺失計量構(gòu)件。

4. 在出量軟件內(nèi)部建立模型對應(yīng)的映射關(guān)系。

       軟件在進行自動識別的時會因為構(gòu)件命名誤差或繪圖采用類別不同等原因造成構(gòu)件種類識別誤差，因此在建立映射關(guān)系時需要人為干預(yù)匹配類別，將同造價單位確定的構(gòu)件劃分范圍在軟件中進行映射體現(xiàn)。

5. 導(dǎo)出BIM工程量表格與工程結(jié)算清單進行匹配。

       BIM工程量在導(dǎo)出后，僅按照實物量的格式進行排列（詳見圖3），若要在同一基礎(chǔ)上進行對比，則該表格需要按照結(jié)算清單項目進行梳理分類，以保證對量基礎(chǔ)一致。

圖3 BIM工程量表格截圖

6. 根據(jù)相同基礎(chǔ)的表格對比分析數(shù)據(jù)，計算量差，進行量差超額預(yù)警提示。
7. 分析對比量差原因，調(diào)整后重復(fù)操作對量流程。
8. 編制最終對量成果總結(jié)報告。
   3. BIM工程量的對比

       工程量對量報告作為出量流程中成果的體現(xiàn)，同時根據(jù)對量次數(shù)的不同，每版?zhèn)戎攸c均不一致，但大體編制內(nèi)容主要包括了對量依據(jù)、范圍以及多方位的對比數(shù)據(jù)。

1. 1. 1. 第一版對量報表

       在第一版對量報表中（詳見圖4），每項清單需要填寫的內(nèi)容有13項，為保證對量表格與結(jié)算清單一一對應(yīng)，對量報表中，其中7項與結(jié)算清單內(nèi)容完全一致，其中包括項目編碼、項目名稱、項目特征等重要內(nèi)容。

圖4 混凝土及鋼筋混凝土工程BIM工程量對量報表（第一版）部分截圖

與造價單位對比的工程量主要通過相對量差和絕對量差兩個維度進行，其計算公式如下所示：

絕對量差主要適用于大額工程量量差分析使用，通過直接相減兩者工程量得到差異值。

相對量差主要適用于小額工程量量差分析使用，通過兩者量差占比，可得到差異的占比值。

在第一次對量的過程中，若有清單項相對量差和絕對量差均大于5個計量單位，則該清單項會被計入重復(fù)對量的范圍，分析兩者量差原因，調(diào)整后重新進行計算。

1. 1. 2. 第二版對量報表

       第二版對量報表（詳見圖5）對量內(nèi)容主要在于第一版中量差較大的內(nèi)容，內(nèi)容相較于第一版，除了保留上一版工程量的對量數(shù)據(jù)外，增加了核對后工程量和量差分析，即本次對量改動工程量的數(shù)據(jù)對比和引發(fā)此次數(shù)據(jù)變動的原因，附于每項需要重新核對的清單項目后，形成一一對應(yīng)關(guān)系，以便于更好的追溯發(fā)成差異的原因以及修正的流程。

圖5 混凝土及鋼筋混凝土工程BIM工程量對量報表（第二版）部分截圖

1. 1. 3. 對量總結(jié)報告

       在消除了兩者的誤差后，分專業(yè)、分建筑樓棟對本次對量的各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、歸納、分析形成BIM工程對量總結(jié)報告（詳見圖6）。并在報告中分節(jié)點簡要說明量差的主要影響因素、BIM出量清單項占比以及調(diào)整工程量數(shù)據(jù)等關(guān)鍵信息。

圖6 混凝土及鋼筋混凝土工程BIM工程量匯總報表部分截圖

       在該項目的BIM對量的過程中核算項目清單工程量694項，通過BIM核算清單項約占總清單項75%，其中外立面專業(yè)核算占比最高，核算占比達90%以上，給排水專業(yè)核算占比最低，核算占比35%左右。各專業(yè)首次對量結(jié)束后，需進行二次對量的清單項目約占BIM核算清單項目25%。

最終調(diào)整結(jié)算清單工程量共計23項，涉及調(diào)整的結(jié)算約40余萬元。

4. 實例分析總結(jié)
   1. 應(yīng)用優(yōu)勢
      1. 相同的對量基礎(chǔ)，不同的出量流程

       在對量的過程中，兩者的對量基礎(chǔ)始終與清單計價規(guī)范的要求保持一致，但BIM團隊主要參考竣工現(xiàn)場作為模型的搭建依據(jù)，兩者的建模依據(jù)不同，出量基礎(chǔ)也不同（詳見圖7）。

圖7 對量原則流程圖

       通過對比分析得到的對比工程量報表，不但校對了工程量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，同時增加復(fù)核的維度，檢查了竣工圖紙是否準(zhǔn)確體現(xiàn)竣工現(xiàn)場的情況，同樣起到了復(fù)核模型是否搭建準(zhǔn)確，可否供于竣工后項目長期的運維工作使用的作用。

1. 1. 2. 建立模型核查平臺，確保模型與現(xiàn)場一致

       BIM提取工程量的基礎(chǔ)是建立在搭建準(zhǔn)確的模型上，為確保項目搭建模型與項目中實際施工情況相符合，現(xiàn)場BIM團隊的工作人員進行了大量的模型現(xiàn)場核查工作。截至項目竣工，BIM團隊工作人員共計進行模型核查現(xiàn)場記錄13678條，日均核查記錄18.7條。

       面對處理如此龐大的核查數(shù)據(jù)，同時也為了避免核查數(shù)據(jù)的丟失，方便于現(xiàn)場模型核查數(shù)據(jù)的快捷統(tǒng)計，BIM團隊創(chuàng)建了與項目現(xiàn)場實際相符合的信息錄入平臺（詳見圖8），錄入的基礎(chǔ)基于設(shè)計院出具的軸網(wǎng)、專業(yè)劃分確定具體位置，變更現(xiàn)場的核查，工程進度的核查，均登記于該平臺中，同時分配權(quán)限給現(xiàn)場的參建單位，模型核查的結(jié)果將同步更新到現(xiàn)場所有參建單位，模型與現(xiàn)場不符時，分析差別因素，并通知相關(guān)責(zé)任單位進行整改回復(fù)。

存在的問題及解決思路

圖8 模型核查信息發(fā)布平臺截圖

1. 2. 1. 外部問題
1. 項目設(shè)計變更的下發(fā)版本內(nèi)容混亂，電子版同紙質(zhì)版不對應(yīng)，影響雙方結(jié)算依據(jù)，資料傳遞流程需要優(yōu)化。

       設(shè)計變更由建設(shè)單位下發(fā)，流程較為繁瑣，同時對于每一個傳遞環(huán)節(jié)的工作環(huán)要求的都較為嚴(yán)格，一環(huán)出錯引發(fā)環(huán)環(huán)出錯，進而導(dǎo)致參建單位沒有辦法及時準(zhǔn)確的收集到變更信息，BIM模型未及時更新，同時現(xiàn)場也未及時跟進。

       建議由建設(shè)單位牽頭，BIM團隊輔助，建立統(tǒng)一管理變更文件的信息平臺，改變傳遞為發(fā)布方式（詳見圖9），及時更新文件信息，信息源頭一致且可追溯，減少中間環(huán)節(jié)，從而提高文件的傳遞效率和準(zhǔn)確度。

圖9 變更信息發(fā)布流程圖

2. 在未形成正式的結(jié)算報表前，結(jié)算工程量大多并未嚴(yán)格按照清單列項規(guī)范統(tǒng)計，不滿足對量的基礎(chǔ)形式。

       由于造價單位需要結(jié)算整個工程項目的各項費用，結(jié)算周期較為緊迫，解決上述問題需雙方對量人員在進行對量操作前，擬訂清楚對量的形式表格，同時應(yīng)對表格內(nèi)容進行充分的說明，雙方單位對量人員參與出量時，工程量均直接填寫在規(guī)定的一致表格中，不但規(guī)范出量操作，更加方便后期兩者工程量的對比工作。

3. 造價單位提供的工程量主要是按照清單計價規(guī)范編制的清單工程量，BIM模型提供的工程量主要以模型搭建的實物量為主，兩者從定義上存在偏差。

       在實際對量操作的過程中，通過二次對量流程分析，發(fā)現(xiàn)部分工程量存在由于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)定義不一致產(chǎn)生的量差，此現(xiàn)象在鋼結(jié)構(gòu)和機電管道專業(yè)中最為突出，以鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)為例，造價單位計算依據(jù)噸數(shù)進行計量，但模型中的實物量僅可提供體積，同時還未計入鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點損耗。

       面對這樣的問題，在和建設(shè)單位、造價單位討論一致的原則上，建議梳理出存在基本對量原理不一致的清單項，由建設(shè)單位牽頭，按照竣工圖為參考，統(tǒng)一到現(xiàn)場收方進行部分部位的抽測核算。

1. 1. 2. 內(nèi)部問題

（1）BIM團隊前期使用的建模規(guī)范與出量軟件不匹配。

       由于現(xiàn)場BIM團隊主要根據(jù)前期的BIM應(yīng)用點的需求進行模型的搭建，未對算量模型中需著重注意的構(gòu)件搭接、構(gòu)件的命名格式采用規(guī)范化、統(tǒng)一化的操作流程，在模型構(gòu)件映射的過程中，需重復(fù)多次對構(gòu)件的分類進行調(diào)整。

       建議后期如果涉及BIM工程量清單對量的應(yīng)用點時，在建模前期規(guī)劃時期應(yīng)考慮按照清單編制的項目特征進行構(gòu)件命名和繪制要求的細分，以免在出量的過程中多次重復(fù)的修改模型參數(shù)，影響出量精準(zhǔn)程度。

       在每次出量完成后，BIM團隊均會總結(jié)分析因構(gòu)件分類、命名等因素造成的量差項目，并且根據(jù)其劃分的項目特征，為出量的模型編制了算量模型的建模規(guī)范（詳見圖10），以作為約束前期建模行為的重要措施之一。

圖10 算量模型土建建模規(guī)范部分截圖

       算量軟件建模規(guī)范主要基于房屋建筑與裝飾工程工程量計算規(guī)范（2013版）建筑信息模型建模行為，統(tǒng)一算量模型的命名方式、屬性設(shè)置、繪制方法等。通過項目編碼使繪制的模型能與清單要求進行一一對應(yīng)，根據(jù)清單中要求項目特征調(diào)整對應(yīng)的命名以及增減實例屬性、類型屬性的設(shè)置，從而使出量模型與之應(yīng)用目的更加貼切。

（2）BIM出量軟件目前同清單的綁定程度未有達到專業(yè)算量高

       目前國內(nèi)BIM應(yīng)用主要是通過Revit建立基礎(chǔ)的模型數(shù)據(jù)，但建立完成模型后往往沒有很好對其中的數(shù)據(jù)進行精細的統(tǒng)計分析，大多基于Revit的出量軟件在調(diào)用建模軟件中的數(shù)據(jù)時，并未與本土化出量需求進行很好匹配。

       建議軟件廠商在制定軟件規(guī)劃其內(nèi)在邏輯時，借鑒工程造價專業(yè)的出量軟件的邏輯和功能，同時深度剖析經(jīng)典工程在工程造價過程中的側(cè)重點，以實際的工程項目的實際需要作為指導(dǎo)，以成熟的專業(yè)算量軟件作為參考。不斷優(yōu)化和完善軟件的使用功能。

1. 3. 應(yīng)用總結(jié)

       通過BIM模型計取工程量只是BIM應(yīng)用于項目全過程生命體系中的部分應(yīng)用點，但從實際項目分析，不難看出，不同的BIM應(yīng)用點，對BIM模型的精度、構(gòu)件的附屬信息、現(xiàn)場的對接流程要求均不一致。在BIM模型在項目全過程生命體系的使用時，應(yīng)秉承盡可能保證模型的重復(fù)利用，建立模型的全過程編碼體系，規(guī)范約束模型的更迭、上傳、保存流程。

       為確保BIM可以在全過程生命周期能夠得到落地使用，作為BIM從業(yè)人員，更應(yīng)該深入一線項目現(xiàn)場，熟悉全生命周期建設(shè)項目的各個環(huán)節(jié)存在優(yōu)化空間的重點，真正做到以服務(wù)工程項目本身為核心理念，以BIM技術(shù)手段作為優(yōu)化思路，避免出現(xiàn)以“為做BIM而做BIM”的情況出現(xiàn)，切實落地、細化各項BIM技術(shù)手段的實施理念，為工程建設(shè)本身和公司帶來實際利益。

5. 結(jié)束語

       本文通過對實際項目的操作流程的分析總結(jié)，認為要使BIM應(yīng)用落地于工程量的核算，需首先根據(jù)項目實際情況，制定適合項目的對量流程；其次應(yīng)重點優(yōu)化項目各種影響工程量的文件傳遞流程，確保工程量核算文件的及時性、有效性和真實性；最后應(yīng)當(dāng)做好項目各方參建單位的溝通工作，明確參建各方在對量過程中的職責(zé)范圍，在做好上述基礎(chǔ)條件后，利用BIM核對工程量才具備合適的實施條件，使BIM在項目的實踐過程中給項目本身以及公司帶來更大效益。