浅谈BIM机电工程估价数量特点
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lw360.net 发布时间:2017年03月07日

BIM应用的一项重要特点就是信息共享。对估价人员来说,当设计或施工BIM机电模型建立并达到估价工程量计算基本要求后,估价人员就可以快速从模型中提取用于估价的数量信息,包括工程量和部分消耗量信息。机电工程量多以长度和件数(即以个、组、套、块、片、台等计量单位)为单位计量。与计算模式[yo]相比,机电工程BIM模型用于估价的数量具有显著特点。

长度工程量

当设计或施工方完成BIM模型并达到一定深度后,造价人员就可以从BIM模型中准确提取出管道的长度。然而,按照BIM建模软件系统默认计算规则,其管道长度与CAD模式的计量规则有很大不同,长度扣减了管节、连接件、设备所占的长度,后者包含前者扣减的长度。如果需要,造价人员还可提取包含管道深入到管节、连接件及设备的尺寸的管道长度,这样就可以获得更准确的工程量。

BIM依算法自动计算,不受主观因素影响。现行的CAD计算模式下工程量计算,是按照计量规则通过量测或读取CAD多段线(PL)线属性获得长度工程量,忽略管道中管节、连接件以及设备所占用的长度。在计算数量时,要经过人工量测、读取数值、累计数值等过程获得量值,受到主观因素影响,计算结果可能产生人为偏差或错误。图1中的A部分显示BIM的管道长度为a, b, c, d四段管道长度之和,B部分则为CAD计算模式下得到的管道长度,不是其实际长度而是未扣除管节、连接件、设备所占长度的。

BIM机电工程量还可以自定义算法,通过管道族的参数公式设置,将管道长度延伸进入管节、连接件、设备中,更真实模拟管道的连接关系,更准确计算长度工程量,见图2,其中“4"符号表示管道进入管节内的增量。可见BIM提取出的管道长度更为准确。

此外,与建筑和结构专业对比机电安装专业的位置问题具有独特性。建筑和结构构造组成部分在CAD设计图的空间位置是确定的,但依附于建筑和结构施工的机电工程管道和管节位置并不确定,机电设计人员在基于二维CAD平台设计时,通过简化的方式将管道的位置和走向用图例、线和线框概括性表达出来,平面图中一般对给水、排水管的排列及位置是示意性的,如设计图上管线距离墙体等建筑构件位置,具体位置需要在施工中由承包人根据深化设计(一般为综合管网图)和施工环境而定。因此设计和施工之间存在位置差异,施工前后的工程量亦如此。而基于BIM进行的机电工程设计是在三维平台上进行的,按照一般的工作流程,模型在使用前需要进行碰撞检测,其后管道的准确位置就确定下来,否则就会在施工中发生机电管线等系统组成部件之间或与建筑构件之间发生碰撞,或者不能通过预留孔洞,造成二次调整。这样,管道工程量就排除了设计和施工的位置差异,工程量也就更准确,增强了工程计量的客观性。

连接件等部件数量

BIM可以将机电系统中包含的设备、管节、管道附件等需要以个数为单位统计工程量的构件准确统计出,而基于二维的CAD平台图纸统计工程量,一般都是依靠人工计数,一方面统计速度慢,另一方面会发生遗漏重复等错误情况。而通过BIM核心建模软件带有的表单(S chedule)不仅可以得到构件准确的数量,而且也可以将构件带有的信息反映出来。以某类阀门为例,在统计表中不但可以知晓该阀门的数量,而且可以知道阀门的品牌、价格、生产厂家、生产日期、公称压力、工作温度等必要的信息。

综合所述,BIM可以自动提取和准确计算出机电安装数量。准确提取数量体现在3个方面,一是管道这类材料扣减了管节、连接件、设备所占的长度,并且还可以将管道深入到关节中的长度计算在内;二是在模型完成碰撞检测后,管道施工位置就准确定了下来,工程量达到准确程度,而二维方式设计的机电文件,只是采取示意性表达管道的位置和走向,不能准确确定管道等部件的具体位置;三是BIM可以提供详细的材料清单,如管节的型号和数量等。尽管BIM能准确提取出机电安装数量,但因BIM模型的计量规则与现行规则不同,两者之间存在数量差异,若差异显著,将影响BIM工程量在造价方面的应用。

工程量计算偏差验证

考虑到国内目前BIM在工程量计算方面应用程度较低,统计样本数据收集困难,采用多案例对比的方法分析CAD计算模式与BIM模式机电工程量计算准确性的差异程度。研究以消防喷淋系统、给排水系统以及空调系统等管道为案例验证对象。强弱电系统的计算在原理方面相同。在自建模型和利用他人建模的基础之上,选取具有代表性的2个案例。建模管道工程量计算规则是按照建模软件系统默认规则计算的,即管道长度为管节至管节之间(见图1)。通过对比两种不同计算规则下的工程量,显示出两者的差异。鉴于独立于BIM模型绘制的CAD图纸和对应模型文件获取难度,将验证实验简化为来自同一模型的CAD图纸和模型工程量计算的比较,图纸是在案例模型完成系统碰撞检测后导出的CAD文件,因此验证未包含一般CAD制图位置与现场实际施工位置的差异工程量,这部分影响存在但暂时难以确定。

3.1 案例一

该案例为多层公建项目,建筑面积为8433m2,机电工程包含给排水系统、暖通空调系统、消防系统以及强弱电系统。对消防喷淋系统主要管道进行工程量统计,得出结果与CAD模式下的工程量进行比较,如表1所示。

 

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表1显示,随着管道直径增加的趋向,BIM模式下统计出的工程量与CAD计算模式下得出的工程量之间差异率在不断增大。当管道直径较小时,如当管道直径为32mm时,二者的差异率达到4.00%,高于业内认为的工程量计算允许偏差率(1%}3%),随着管道直径增加,二者的差异率也在增加,因为管道直径增加,包含在管道中管道附件、管节所占的长度也在不断地增加。当管道直径达到150mm时,二者的差异率已达到了24.44% , 远高于业内认为的工程量计算允许偏差率,二者之间的差异率在计量上不能忽略。

3.2 案例二

该案例为大型地下车库项目,建筑面积为26457m2,均包含完整的机电系统,机电管道密布,其通风管道两种计算模式见表2。

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案例的通风管道道工程量统计反映了随着通风管道规格的增加,二者的差异率在不断地增加,与案例1类似,当管道规格较小时,如规格为300x300时,二者的差异率为6.37%,已高于业内认为的工程量计算允许偏差率,随着规格的不断增加,通风管道中包含的管道附件、管节长度在不断增加,差异率扩大,当规格达到1500x450时,二者的差异率达到了14.89 %,也远超过业内一般认为的工程量计算允许偏差率,不可忽略二者在工程量计算上的差异率。出现差异的原因主要在于CAD和BIM算法的差异,CAD计算规则过于粗糙,不扣减阀门、管件以及设备所占有的长度。

综上分析,适用于CAD的现行计量规则与BIM对应的规则所计算出的工程量存在较大的差异,使用中不能忽略,况且这还未包含CAD示意性制图位置与现场实际位置的差异。


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