熊欣

（四川大學錦江學院 土木工程院 土木工程系 四川省 成都市 610000

晨越建設項目管理集團股份有限公司 四川省 成都市 610000）

摘 要：BIM是創造建筑行業信息化，全面優化建筑行業工作模式的產物。該項技術源于20世紀，并于2006年引入國內，作為國外技術，BIM的發展如何適應國內建設工程的實際需要，實現進行應用的本土化，是國內建筑從業人員都應該考慮的問題。本文是在成都某元件廠房項目BIM結算工作的基礎上，對BIM計取結算工程量的應用情況、步驟、難點作出簡要分析。討論如何保證BIM技術在國內項目實踐中落地，切實有效的利用BIM復核項目結算工程量，以提高結算工程量的精準度，規避審計風險。

關鍵字：BIM；工程量提取；量差分析    

引言

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

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僅停留在技術階層，而未縱觀整個建筑行業對這個信息化的手段做出更加深刻的剖析。

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

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

       Modeling在整個BIM中主要定義技術手段。也可以在理解中定義它為模擬分析，即實現高效處理數據，得到關鍵信息的實現方式。實現方式可以是通過幾何尺寸數據的疊加發現體積碰撞，也可以是通過模擬收集統計數據得到經驗指數。技術手段不局限于某一種形式，具體的形式要根據處理數據的種類和信息呈現的類型兩方面綜合確定。

       綜合以上，BIM即在建筑領域利用信息化手段達到高效處理數據提取關鍵信息的技術理念。

2. 項目背景介紹

       本文分析的是晨越建管集團承擔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棟獨立建筑構成，總建筑面積約32000㎡，該項目內部管線結構涉及眾多，且涉及潔凈室的修建，安裝工藝技術要求較高。

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

       不僅如此，面對專業類型多，管道排布復雜的現場情況，僅通過二維圖紙的工程造價準確計算工程量難度極大，如果單純依照傳統經驗，缺乏科學手段對工程量的合理性進行準確評估，極易導致建設過程中產生大量的經濟簽證，項目結算失誤的情況也不易避免，進而增加工程審計的風險性。

       該項目為提高工程計量的準確度，避免因項目的工程結算引發經濟糾紛，和后期一系列的審計風險問題，首次引入了BIM作為第三方計量團隊介入結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，作為對比的基礎數據，參與項目的結算對量工作。

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，傳統工程造價行業早已由手算工程量轉化為通過軟件導出工程量。目前，行業內普遍使用的專業算量軟件中，土建專業以廣聯達公司出品的廣聯達GTJ為主，安裝專業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、映射圖紙數據，再通過處理程序將提取出來的圖紙數據整合處理，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，專業的計量軟件只需考慮計量功能，專業針對性更強導出的工程量數據會按照清單計價規范中的扣減規則進行處理，得到符合國內造價行業認可的清單工程量。相較之下，絕大多數BIM軟件都來源于國外，單純的利用BIM模型導出工程量，則會以模型實體為基礎，導出和模型空間數據完全一致的實物量，并不會過多考慮國內清單計價規范中的構件規則。

       現目前大多數國內的軟件廠商為解決BIM模型計量不符合清單計價規范的問題，均采用了以原模型為基礎，開發針對軟件的插件提取BIM模型工程量數據，并按照清單計價規范進行處理，進而得到清單工程量。但因國內起步較晚，現有軟件功能不成熟，應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算的依據，只作為驗證結算工程量準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。

       在國內目前的軟硬件環境下，結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計碰撞檢查，景觀漫游渲染等應用，選用了行業內較為通用的建模軟件Revit軟件進行建模，Revit軟件中的模型數據通過BIM數據格式中IFC的通用轉換標準雖然也可以將Revit數據轉換到出量軟件中，但傳輸過程不穩定，且丟失數據的情況時常發生，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。

       綜合以上兩點和現有的項目BIM模型成果，光學元件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內部進行模型映射時，BIM出量人員也可以根據不同出量模型的特點進行自定義關聯，調整內部識別關聯規則，減少構件識別的錯誤，盡可能避免了由于構件數據提取錯誤所產生的工程量差異。

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工程建設消耗的真實工程量，在提量準備工作中，需要反復核查BIM模型是否和現場一致，以BIM模型完全體現竣工現場的實際情況作為核查結束的標準。

2. 檢查模型的搭接扣減規則。

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

3. 同造價單位確定模型構件在結算清單中的分類。

       為保障同造價單位的對量基礎一致，盡可能規避清單編制時的分類錯誤，在出量前期就應和造價單位確定對量范圍、基本流程、誤差范圍等重要標準，同時通過前期的交流，也需要確認BIM模型中每個對應構件結算清單中對應的清單項目，以免遺失計量構件。

4. 在出量軟件內部建立模型對應的映射關系。

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

5. 導出BIM工程量表格與工程結算清單進行匹配。

       BIM工程量在導出后，僅按照實物量的格式進行排列（詳見圖3），若要在同一基礎上進行對比，則該表格需要按照結算清單項目進行梳理分類，以保證對量基礎一致。

圖3 BIM工程量表格截圖

6. 根據相同基礎的表格對比分析數據，計算量差，進行量差超額預警提示。
7. 分析對比量差原因，調整后重復操作對量流程。
8. 編制最終對量成果總結報告。
   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，同時根據對量次數的不同，每版側重點均不一致，但大體編制內容主要包括了對量依據、范圍以及多方位的對比數據。

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容有13項，為保證對量表格與結算清單一一對應，對量報表中，其中7項與結算清單內容完全一致，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對量的范圍，分析兩者量差原因，調整后重新進行計算。

1. 1. 2. 第二版對量報表

       第二版對量報表（詳見圖5）對量內容主要在于第一版中量差較大的內容，內容相較于第一版，除了保留上一版工程量的對量數據外，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據對比和引發此次數據變動的原因，附于每項需要重新核對的清單項目后，形成一一對應關系，以便于更好的追溯發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. 對量總結報告

       在消除了兩者的誤差后，分專業、分建筑樓棟對本次對量的各項數據進行統計、歸納、分析形成BIM工程對量總結報告（詳見圖6）。并在報告中分節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整工程量數據等關鍵信息。

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%，其中外立面專業核算占比最高，核算占比達90%以上，給排水專業核算占比最低，核算占比35%左右。各專業首次對量結束后，需進行二次對量的清單項目約占BIM核算清單項目25%。

最終調整結算清單工程量共計23項，涉及調整的結算約40余萬元。

4. 實例分析總結
   1. 應用優勢
      1. 相同的對量基礎，不同的出量流程

       在對量的過程中，兩者的對量基礎始終與清單計價規范的要求保持一致，但BIM團隊主要參考竣工現場作為模型的搭建依據，兩者的建模依據不同，出量基礎也不同（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據的準確程度，同時增加復核的維度，檢查了竣工圖紙是否準確體現竣工現場的情況，同樣起到了復核模型是否搭建準確，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，確保模型與現場一致

       BIM提取工程量的基礎是建立在搭建準確的模型上，為確保項目搭建模型與項目中實際施工情況相符合，現場BIM團隊的工作人員進行了大量的模型現場核查工作。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據，同時也為了避免核查數據的丟失，方便于現場模型核查數據的快捷統計，BIM團隊創建了與項目現場實際相符合的信息錄入平臺（詳見圖8），錄入的基礎基于設計院出具的軸網、專業劃分確定具體位置，變更現場的核查，工程進度的核查，均登記于該平臺中，同時分配權限給現場的參建單位，模型核查的結果將同步更新到現場所有參建單位，模型與現場不符時，分析差別因素，并通知相關責任單位進行整改回復。

存在的問題及解決思路

圖8 模型核查信息發布平臺截圖

1. 2. 1. 外部問題
1. 項目設計變更的下發版本內容混亂，電子版同紙質版不對應，影響雙方結算依據，資料傳遞流程需要優化。

       設計變更由建設單位下發，流程較為繁瑣，同時對于每一個傳遞環節的工作環要求的都較為嚴格，一環出錯引發環環出錯，進而導致參建單位沒有辦法及時準確的收集到變更信息，BIM模型未及時更新，同時現場也未及時跟進。

       建議由建設單位牽頭，BIM團隊輔助，建立統一管理變更文件的信息平臺，改變傳遞為發布方式（詳見圖9），及時更新文件信息，信息源頭一致且可追溯，減少中間環節，從而提高文件的傳遞效率和準確度。

圖9 變更信息發布流程圖

2. 在未形成正式的結算報表前，結算工程量大多并未嚴格按照清單列項規范統計，不滿足對量的基礎形式。

       由于造價單位需要結算整個工程項目的各項費用，結算周期較為緊迫，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，同時應對表格內容進行充分的說明，雙方單位對量人員參與出量時，工程量均直接填寫在規定的一致表格中，不但規范出量操作，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，發現部分工程量存在由于數據基礎定義不一致產生的量差，此現象在鋼結構和機電管道專業中最為突出，以鋼結構專業為例，造價單位計算依據噸數進行計量，但模型中的實物量僅可提供體積，同時還未計入鋼結構節點損耗。

       面對這樣的問題，在和建設單位、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，由建設單位牽頭，按照竣工圖為參考，統一到現場收方進行部分部位的抽測核算。

1. 1. 2. 內部問題

（1）BIM團隊前期使用的建模規范與出量軟件不匹配。

       由于現場BIM團隊主要根據前期的BIM應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件搭接、構件的命名格式采用規范化、統一化的操作流程，在模型構件映射的過程中，需重復多次對構件的分類進行調整。

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

       在每次出量完成后，BIM團隊均會總結分析因構件分類、命名等因素造成的量差項目，并且根據其劃分的項目特征，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范部分截圖

       算量軟件建模規范主要基于房屋建筑與裝飾工程工程量計算規范（2013版）建筑信息模型建模行為，統一算量模型的命名方式、屬性設置、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，根據清單中要求項目特征調整對應的命名以及增減實例屬性、類型屬性的設置，從而使出量模型與之應用目的更加貼切。

（2）BIM出量軟件目前同清單的綁定程度未有達到專業算量高

       目前國內BIM應用主要是通過Revit建立基礎的模型數據，但建立完成模型后往往沒有很好對其中的數據進行精細的統計分析，大多基于Revit的出量軟件在調用建模軟件中的數據時，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劃其內在邏輯時，借鑒工程造價專業的出量軟件的邏輯和功能，同時深度剖析經典工程在工程造價過程中的側重點，以實際的工程項目的實際需要作為指導，以成熟的專業算量軟件作為參考。不斷優化和完善軟件的使用功能。

1. 3. 應用總結

       通過BIM模型計取工程量只是BIM應用于項目全過程生命體系中的部分應用點，但從實際項目分析，不難看出，不同的BIM應用點，對BIM模型的精度、構件的附屬信息、現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，應秉承盡可能保證模型的重復利用，建立模型的全過程編碼體系，規范約束模型的更迭、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從業人員，更應該深入一線項目現場，熟悉全生命周期建設項目的各個環節存在優化空間的重點，真正做到以服務工程項目本身為核心理念，以BIM技術手段作為優化思路，避免出現以“為做BIM而做BIM”的情況出現，切實落地、細化各項BIM技術手段的實施理念，為工程建設本身和公司帶來實際利益。

5. 結束語

       本文通過對實際項目的操作流程的分析總結，認為要使BIM應用落地于工程量的核算，需首先根據項目實際情況，制定適合項目的對量流程；其次應重點優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；最后應當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范圍，在做好上述基礎條件后，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。