建筑行业中安装工程算量BIM化的理论和实践,该文是安装工程相关专科毕业论文范文跟建筑行业和理论与实践和安装工程有关论文范文.
安装工程论文参考文献：
摘 要：建筑工程主要由土建和安装两个专业构成.土建专业算量由手工算量向软件算量转变已有十余年,而安装专业算量仍有相当比例依赖于手工计算,耗时费力.文章分析了安装专业算量软件化、BIM化的可行性与必要性,阐述了安装BIM软件的发展趋势,说明了安装BIM算量的重点与难点,同时从高职教育的角度对安装专业课程构建提出建议.
关键词：建筑行业；安装工程算量；BIM化；建筑工程；软件算量 文献标识码：A
中图分类号：TU723 文章编号：1009-2374（2017）11-0222-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.112
国家在“十三五”发展规划中明确要大力推广BIM技术在建筑行业的全面应用,建筑行业BIM化的趋势已然势不可当,并且愈演愈烈.2015年6月16日,住房城乡建设部发布《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,提出“各级住房城乡建设主管部门要结合实际,制定BIM应用配套激励政策和措施,扶持和推进相关单位开展BIM的研发和集成应用”的工作重点.在建筑行业BIM化进程成为社会发展无可争议的历史潮流时,安装工程造价在算量时依然使用二维CAD图纸计算工程量,甚至使用原始的手工计算工程量,成为与时展明显不符合的现象.
笔者拥有十年安装工程造价专业教学和管理经验,十五年建筑工程一线工作和管理经验,目前在教学之余,被聘为北京绿色建筑产业联盟特聘专家和广联达公司特聘专家,担任全国BIM工程师（造价）考试与培训指定教材主编等工作,可以说积累了比较丰富的建筑安装工程算量BIM化经验.下面笔者基于理论和实践相结合,谈谈安装工程算量BIM化进程的相关研究.
1 安装算量BIM化的可行性和必要性、重点和难点
1.1 BIM化的可行性与必要性
安装工程预算的确定主要由两阶段工作构成：第一阶段就是根据工程项目施工图和工程量计算规则进行安装工程计量；第二阶段就是根据行业、企业定额和国家地区相关文件进行安装工程计价.第二个阶段在实际工程工作和教学过程中,均已全面采用软件计价方式.但是对于第一个阶段,基于BIM化思路开发的安装算量软件使用还远远不够,虽然大家已经在尝试使用软件进行安装工程量计算,但是各级考试仍然在采用手工算量考核,连实际工作和教学工作中也有相当比例在采用手工算量.
1.1.1 硬件的可行性.按照市场占有率和使用度来说,比较有代表性的安装算量软件有广联达、鲁班、E算量、易表、鸿叶、算王、金格等安装算量软件.目前安装BIM算量软件对于硬件的需求比较低,以市场占有率较大的广联达GQI计量软件为例：奔四2.0处理器、2G内存、512M独显、10G硬盘空间以上配置（由于笔者学校统一购买的是广联达公司的GQI安装算量软件,笔者在工程一线也经常使用广联达公司的系列产品,所以本文研究安装算量软件多以广联达公司产品为例,其特性实为大部分安装BIM算量软件所共有）.在能够运行BIM系列软件的电脑配置中,本软件的要求属于中低要求.不管是实训教室与办公室的台式机,还是学生和从业者的笔记本电脑,均可以轻松达到硬件要求.
就教学而言,学校安装了Revit和MegiCAD建模软件的电脑,完全可以满足安装BIM算量软件的运行要求；就实际项目而言,如果为高层项目或者需要对做好的水、电、气进行多专业碰撞检查和可视化渲染,则需要更高配置.
1.1.2 软件的可行性.以前不少从业者认为安装工程复杂、繁琐,使用安装BIM算量软件进行工程量计算想法是美好的,但现实是残酷的,需要面对“模型转化复杂、定位偏移、工程量计算不准确、工程量规则在三维实体中无法体现、软件操作难度大”等一系列问题.
建筑行业从数年前就开始认识到安装行业的广阔前景,给排水专业、强电弱电专业、通风空调专业、电梯及大型设备安装专业、楼宇智能化专业等,这些安装行业的主要专业都是绿色建筑、智能建筑的设计与施工关键所在,尤其是建筑高标准、严要求的当下,安装行业技术迫待更新.
这几年软件技术发展日新月异,可以说安装BIM算量软件的技术问题已经得到了根本解决.广联达、鲁班等一系列软件开发企业投入了大量的人力物力进行开发,现在的安装BIM算量软件已经具备模型易转化、算量准确、操作界面简单等特点,完全符合工程预算的国家标准.
1.1.3 BIM化的必要性.安装手工算量最大的弊端,就是对于数量的统计依靠人工数数耗时较多.以1万m2的普通高层商品房项目为例,按25层计算,每层400m2建筑面积,每层至少10个房间.在电气工程手工计量中,每个房间都有不同的灯具和开关、插座,仅暗装五孔插座就有750个（按1个房间3个五孔插座）.这样的手工数量实在是耗费造价员大量的时间精力,还容易出错.
同时对于长度的统计需要在纸质图纸上量取,然后按比例尺转化.以电气工程中干线的配管计算为例,我们的做法是对比系统图,用尺子在图纸平面图上量取横向长度,乘以相应比例尺,加上竖向高度,才是我们要的配管计算长度（配线时还要计算根数和考虑预留线长度）.且不说在手工计算过程中容易出现错误,单单是用尺子量取每一段走线就非常耗费眼力.按照1个房间1个户配电箱,每个配电箱5个回路,一个回路4段横纵方向变换（复杂的房间远远不止）,上面1万m2普通高层商品房项目的例子就需要至少用尺子量取5000段不同的长度.
当然,上面的举例是基于房间设计多样化,设备、开关、布线的位置各不相同的角度出发,实际项目中绝大多数还是有标准层存在,会减少部分工作量.可即便如此,安装工程手工计算工程量耗时费力也成为大家的共识.安装BIM算量软件,对于数量统计可以做到图例识别,即同一设备一次性全楼层识别统计数量；也可以做到一键识别,即一次性识别全楼层所有点式图元；同时在长度统计上也可以通过回路识别（电）、绘制直线等方式自动计算管线长度；更可以基于BIM模型基础上做到模型导入一键出量.所以从提高效率和正确率的角度而言,手工算量向BIM软件算量转变成为必然.
从发展趋势看,目前国家大力推广BIM技术,要求从设计部门开始使用三维建模软件直接设计,以后工程量将从设计阶段被直接统计出,手工计算工程量将逐渐被替代,更多的是用来作为对算量规则的理解、对小变更的需要和考试的一种手段.
1.2 安装算量BIM化的重点与难点
1.2.1 安装算量方式、功能和思维的改变是重点.近些年安装造价大部分开始使用二维算量软件.工程量计算规则由后台实时更新导入,对于设备元件数量的统计和长度高差的计算,主要依据对CAD图纸的点击和重绘识别,最大的好处在于同类型设备元件的自动统计、线路识别后的长度自动出量和标准层的总量自动加倍,减少了造价人员不必要的精力和时间消耗.
二维算量软件和BIM算量软件是有区别的,二维算量软件的基础是CAD图纸,BIM算量软件的基础是三维模型.BIM技术的发展,要求从设计阶段直接出三维模型,不再翻模,这导致了安装算量的根本改变.
首先,BIM技术的引入引起了安装造价算量方式的变革.基于BIM思维开发的软件算量基础已向安装三维模型转化,同时兼顾多元化.比如说广联达GQI软件,在接口上可以直接导入MagiCAD三维设计模型和天正安装三维设计模型,导入的模型可以做到一键出量.可以说,设计阶段三维模型建立得越规范、越详细,导入BIM算量软件后得到的工程量就越迅速、越完整.同时接口还可以实现对CAD二维设计图纸、PDF图纸、图片格式图纸等多种算量基础的导入,在走向全面BIM化的同时,兼顾发展过程中的滞后性和多元化.
其次,BIM技术的引入,引发了安装造价算量功能的改变.基于BIM思维开发的软件算量识别的可视化程度更强,功能更加多样.以广联达GQI软件为例,对图元和管线的识别,即相当于同步建立三维模型,造价人员可直观的实时查看已识别工程量,避免传统算量中出现的“重项、错项和漏项”；在电气工程算量中,回路识别后使用“回路检查”功能,可以点亮回路,方便查看任何一条回路是否已识别完整和每一小段工程量.
最后,BIM技术的引入引发了安装造价工作思维的改变.过去所有安装造价工作人员都认同算量计价是造价工作的基本组成,其工作量为整个造价工作的80%,剩下的20%才是造价管理.随着BIM技术引入工程行业,设计阶段可以直接设计安装三维模型,在搭建模型的同时,工程量已经得到准确的体现,设计完通过安装BIM算量软件,可以实现一键出量.目前,大家已经意识到将来造价工作中算量计价就成了那20%,而更多的80%精力会放在对成本的管理和控制上,真正实现造价管理人员的技术价值.
1.2.2 安装BIM模型标准的通用性、模型的深度和模型的协同使用是难点.在安装造价全过程BIM化中,算量和计价的前提和重点都是安装BIM模型的建立和使用.一旦模型正确建立和规范使用,算量和计价从软件技术上讲没有任何难点.所以与其说安装算量BIM化的难点,更确切的说,应该是安装BIM模型建立和使用的难点.
从安装BIM模型的标准上讲：目前国际通用BIM模型标准是GFC格式文件.但是,由于国内建模软件开发平台不一致,有的以CAD为平台,有的以Revit MEP为平台,有的以MagiCAD为平台开发等,导致模型不能做到完全互认互导,需要开发大量的插件进行弥补,但仍容易发生在互导过程中模型损坏和丢失的情况.为此,目前在解决实际项目在建模时,首先需要确立模型标准,比如很多大型项目设计前就制定《BIM建模基础环境的设置标准》（包含坐标系设置、模型原点统一、样板文件格式等）.
从安装BIM模型的深度上讲：目前BIM模型随着设计深度的加深,人员、时间和金钱的投入呈现几何上涨.模型做得过于粗略则失去了使用价值,无法实现碰撞检测、工程量计算等具体功能,变成了招投标时展示的噱头；模型做得过于细致则需要耗费大量资源,实际施工和管理中有些模型细节根本使用不到,造成浪费.为此,目前需要解决实际项目在建模时对于深度的统一认识,如制定《BIM模型建模相关规范》（包括模型建立的广度与深度、建模的方法等）.
从安装BIM模型的协同上讲：目前BIM模型的使用不仅是设计方使用,而且是从设计阶段开始,模型逐步建立和完善,设计方、建设方、监理方、施工方、监管方、运维方、造价管理服务方、劳务方等多方共同使用BIM模型,做到真正的数据协同,管理协同.为此,目前需要解决实际项目在建模时对于模型建立和使用的任务权限分配,如制定《BIM建模分配及协同规范》（包括模型的共享及管理、模型的拆分与合成、协同工作守则等）,制定《BIM数据存储与管理规范》（包括数据调用权限规范、数据存储规范、模型版本管理规范等）,制定《BIM模型信息填写与管理规范》（包括关键属性信息填写、关键参数分类及定义、模型的分类及命名、构件的编码等）.
2 相关建议
2.1 对于高职建筑工程造价专业（或安装工程造价方向）
2.1.1 高校教师必须意识到房建市场对于BIM技术的紧迫需求,对于使用基于BIM技术开发的安装算量软件使用的渴求程度.摒弃手工算量和二维CAD算量的优越感,迎头赶上,并努力进行校企合作,软件二次开发,想办法培养市场紧缺的安装BIM人才,尽力实现高校引领行业的目标.
2.1.2 建筑工程造价专业（或安装工程造价方向）从课程设置上要以BIM技术为基础开发体系课程,从设计阶段的安装建模课程,到造价阶段的安装软件算量计价课程和安装成本管控课程,到施工阶段的5D、漫游、碰撞课程,到运维阶段的管理课程都要相应开设.
2.1.3 教学过程中借助BIM技术采用先进教学手段.可以使用三维模型,加深学生对建筑力学、建筑结构、安装水电布管等内容的直观认识；可以使用管线碰撞,实现对安装施工工艺和水电设计的思路讲解；可以使用漫游功能,实现提高学生对施工图纸的认知和房建工作的兴趣；可以借助塔吊云直播的手机APP端同步直播功能,配合教学知识点,对正在建的工程项目进行点评等.
2.2 对于安装工程造价行业从业人员
手工算量仍旧是造价人员的基本功,不仅会加深对造价原理的认知,加强基本技能的提高,同时也是目前造价师考试的主要形式,是解决复杂细部安装工程必不可少的补充手段,所以手工算量仍旧要熟练.
当然在BIM技术普及的今天,安装造价人员要学会建立基本的安装BIM模型,实时修改设计好的安装BIM模型.
基于安装BIM模型的各种常规应用也应该熟练掌握,比如常用的安装BIM算量软件、安装BIM成本管控软件、安装BIM5D软件等.
2.3 对于软件开发企业
安装BIM算量软件应时代而生,后发而先至,其智能化程度已经在同类专业算量软件中遥遥领先.软件开发企业应该不懈研发改进,继续针对教学、施工、运维等多方提供更加细致和专业化的服务.比如目前笔者和广联达正在积极开发安装识图软件,目的就是借助三维模型,实现分步骤、分教学点、分水电气等专业方向的安装工程识图教学功能,为学生后期掌握安装BIM建模和安装BIM算量打下良好基础.
同时软件开发企业眼光要更加超前,比如着眼于成本管控即将成为造价工作的主旋律,开发成本管控软件.笔者目前正受广联达公司邀请在合作开发《BIM工程造价管理与控制实训课程》和P5造价管理软件.
2.4 对于市场各级管理部门
BIM技术是新兴技术,带来的是建筑行业的二次技术革命.安装工程本身材料和设备多样,更新换代快,施工技术和图纸复杂,包含的专业方向众多,水电气等专业都各自独立又相互融合,正因如此BIM技术在安装工程中更显出重要的作用.
在时代的变革期,安装BIM算量过程更需要加强监管,教育部门可以加强技能抽测,规范算量标准；执业资格考试主管部门可以增加软件考试,提高考试实用性,促进行业信息化程度提升；市场监管部门可以加强BIM行业考试与水平测试,进一步加强从业人员的技能.
3 结语
综上所述,安装工程由手工算量向软件算量转变已是现实,进而由二维软件算量发展到基于BIM技术的三维软件算量是必然和趋势所在.在建筑工程行业整体BIM化发展的进程中,面对安装BIM软件算量的重点和难点,需要高校、企业、行业等多方积极研究和实践,继续推动BIM技术在安装工程中落地应用.顺应时代,到引领时代,是我们安装从业技术人员的不懈追求.
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基金项目：本文为工业与信息化部教育与考试中心委托编写的《全国BIM工程师（造价）职业技术测评认定辅导教材》项目的研究成果之一.
（责任编辑：小 燕）
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