1、69INSTALLATION2023.2Technology Exchange 技 术 交 流赵玉峰1占游云2（1.中铁建工集团东非有限公司 坦桑尼亚 999132；2.中铁建工集团建筑工程研究院 北京 100160）摘 要：本文以尼雷尔基金会广场酒店项目为例，从BIM技术应用分析、BIM技术算量应用路线与流程等方面对BIM技术在施工阶段动态流程化的算量应用展开探索研究和分析，总结了一套高效率、动态、流程化的算量方案，实现了BIM工程量信息的落地价值。关键词：BIM技术 施工阶段 明细表 动态 流程化 算量中图分类号：TU17 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）02-00
2、69-04BIM技术在某酒店施工阶段算量延申研究与应用酒店工程是公共建筑中系统较综合、工艺工法复杂、涉及到的材料种类繁多的建筑工程之一。同时建造过程中涉及到的管理协作方较多、图纸优化变更多且工期紧张，对传统的算量提料提出了很大的挑战。本文借助尼雷尔基金会广场酒店项目进行了实践探索和应用，最终形成了一套BIM技术延申流程化算量方案，以期提高算量效率和准确性。1 工程概况尼雷尔基金会广场项目为“一带一路”非洲线标杆工程，国际标准化五星级酒店综合体，位于非洲东部坦桑尼亚经济首都达累斯萨拉姆市中心CBD核心地段，总投资9500万美元，建筑面积为64,000m2，双子楼形式，框架剪力墙结构，建筑高度达1
3、46.6m。地上29层，地下项目为一带一路中国企业投资标杆工程，定位为国际化标准五星级商务酒店。其重难点有以下几个方面：（1）项目为BOT项目，涉及各国的管理方较多、文化差异大、各方要求差异化大且协调难度大，导致图纸变更频繁，更新不及时。图纸进度总是滞后，边施工、边出图导致工程量更新频繁，提料时间节点紧迫。（2）本项目为国际化标准五星级酒店项目，涉及的专业多、分工细、各专业设计间反复提资，导致出图进度缓慢。部分专业图纸设计深度不够，边深化、边建模、边算量，其算量同步性要求很高。（3）酒店项目系统繁多、涉及材料多、工艺节点做法多且分部分项工程算量工作较繁琐。（4）工期紧，材料海运、到岸报关周期长
4、，预留算量提料周期短。2 BIM模型算量研究分析项目实施前一年就从国内进行BIM技术引进和培训，熟悉软件操作、原理及应用理论。在打通理论环节后，确定本项目实施技术路线，建立相关应用标准，成立BIM实施小组，制定实施计划，紧密配合项目完成各阶段算量复核提料任务。项目采用英标BS工程量清单、计量和验收标准，Revit起源于欧美，其明细表跟英标清单项很接近，较好地适配了英标算量的各个环节，但与国内综合单价清单差别较大。BIM模型算量是基于正向设计或者图纸后建的基础模型，根据施工各阶段算量需求模拟应用场景，正确处理构造和扣减关系1，新增共享参数将基础模型作为算量应用模型，然后基于应用模型动态提取模图1
5、项目建筑结构BIM模型1层，是集酒店、办公、商业于一体的综合体项目，包括41,000m2国际化标准化五星级酒店（256套客房和各功能厅）、7000m2办公租赁以及2000m2商业配套。项目建筑结构BIM模型见图1。ANZHUANG2023年第2期70技 术 交 流 Technology Exchange型基础数据明细表，链接明细表进行算量规则和公式嵌套生成工程量表，结合经验损耗参数，提取加工得到应用数据。利用虚拟建造技术构建基础和应用模型，得出基础和应用数据，极大促进了项目实施各阶段对工程量数据的过滤、提取、筛选、加工和管理效率提升。这个过程主要是控制以下几个方面：（1）图模一致，图纸模型更新
6、同步。图模一致，图纸变更，基础模型、应用模型、数据同步更新，最终实现了动态算量。（2）应用模型接近或与实际建造一致。基于基础模型进行各阶段应用场景模拟，正确处理构造和扣减关系，新增相关共享参数和场景模型，使模型更加接近施工现场实际建造。（3）数据后期处理的流程化。基于明细表基础数据后期处理的流程化包括算量规则嵌套、公式嵌套、经验系数嵌套等。3 BIM技术算量应用路线与流程依据设计图纸，执行已经制定的建模实施标准和方案，完成基础模型建立。进一步根据施工组织设计文件，算量需求清单，搭建应用场景模型，包括设定和处理扣减、构造关系、增加共享参数等。从应用模型中导出与各阶段设计图纸同步更新的原始工程量明
7、细表以及在excel中动态链接的明细表，进行公式和算量规则嵌套，得出基础工程量信息。结合经验参数，对数据进行加工、提取，管理得出最终应用数据。技术路线流程图见图2。3.1工程量清单复核依据上述BIM算量流程，项目工程量清单复核主要是根据施工图进行BIM流程化算量，并与标书工程量清单对比复核，具体流程见图3。由于投标工程量清单为当地人用尺规手算，效率低，原始工程量清单错漏百出。为了快速核对清单量，对施工图预算量进行梳理，理论上只有分构件分等级的混凝土量利用模型结合合理的扣减关系，即可直接通过明细表得出，部分过程成果见表1。若模板的量不能直接得出，简单分析后，结合混凝土构件的物理尺寸和模板的搭设关
8、系，模拟模板应用场景，利用二者关系进行公式嵌套推导出模板工程量。利用现有构件梁的尺寸，考虑新增一个板厚共享参数b，利用梁高、宽度以及梁剪切长度，可以得出梁侧模板A1=2L（H-b）；梁底模面积A2=LB；则梁模板总面积A=A1+A2=2L（H-b）+LB。其中H梁高，m；B宽度，m；L梁剪切长度，m。对于柱的模板主要考虑与之交叉的梁以及交叉板的重叠部分，定义一个柱头与梁相交的根数参数，B、2B、3B、4B代表与柱交叉的梁数量，对与柱重叠的板新增一个共享参数板厚b，接着定义8个参数。常规结构柱与梁的交界面最多四个，定义相交的梁截面尺寸B1、B2、B3、B4、H1、H2、H3、H4，同时与柱可能重
9、叠的剪力墙宽高b1、b2、b3、b4、h1、h2、h3、h4可以得出柱模板的扣减量为：A1=B1（H1-b）+B2（H2-b）+B3（H3-b）+B4（H4-b）+b1h1+b2h2+b3h3+b4h4；阶段图纸基础模型应用模型基础数据应用数据建模实施标准，实施方案施组文件，需求清单，场景模型，扣减，构造，新增参数参数导出，动态链接，规则嵌套，公式嵌套经验参数，数据加工，提取，管理图2BIM技术算量流程图各专业图纸设计说明工程做法表工程量清单准备阶段信息化建模建模准备和规划各专业基础模型应用模型分构件分材质导出明细表EXCEL中连接数据源（动态更新）基础工程量信息根据清单描述搭建算量场景模型，
10、修改扣减关系，增加构造关系初始工程量信息算量规则定义，公式嵌套图纸工程量清单考虑经验损耗系数图纸工程量清单增加材质和必要共享参数信息图3工程量清单算量流程图柱不扣减模板量为：A=2（柱宽B+柱长A）（层高-板厚b）；最终模板面积即为A0=A-A1。部分算量成果见表2。3.2混凝土工程算量流程根据算量需求对原模型进行施工区段划分，对各区段构件进行注释定义、材质定义，规范搭接关系，对模型进行扣减处理，导出明细表并进行算量规则和公式嵌套，考虑经验损耗系数，得出分楼层分区段分等级混凝土提料计划，具体流程见图4。71INSTALLATION2023.2Technology Exchange 技 术 交
11、流项目实施过程中，主楼分为三个区段，裙楼分为两个区段，流水作业，交叉施工（见图5）。当期流水段施工时，现场需要计算当前作业区域的混凝土方量（用来从搅拌站申请材料）和当期周转料（主要是模板量）。首先探索模型的分区分段和对应区段的材料进行提取。其次对每个构件的实例属性的注释进行区段定义，即可获得施工区段的分层分区分等级混凝土量，对其进行前面所述的共享参数进行添加、定义，嵌套处理后可获取模板工程量，部分算量成果见表3。表1结构混凝土算量明细及汇总-结构柱和剪力墙混凝土底部标高顶部标高类型结构材质长度/mm体积/m3备注STR-基础BLOCK B（-7.05）STR-GF（1.15）P6A 40010
12、00混凝土，现场浇注-C5082003.28P1 50010004.1P11 50010004.1P16 50012004.92P18 50012004.92P19 50012004.24P20 60012005.9P21 60012005.9P22 50012004.92P33 50012004.92P32 50012004.92P31 50012004.92P30 45012004.43P29 45012004.43P28 45012004.43P27 50012004.92表2模板算量明细表示例柱模板算量成果底部标高顶部标高类型柱与梁相交柱截面/m柱截面积/m2层高/m板厚/mm净高/m
13、m与柱相交的梁载面尺寸/mm模板扣减量/m2柱模板面积/m2柱宽B 柱长A长度HOB1H1B2H2B3H3B4H4STR-BLOCK B（-7.05）STR-GF（1.1）P1 50010002B0.510.58.2150805040070040017000.8423.31P4 5001000170040013501.1023.05P5 5001000135040013500.9623.19P6 500100013503001350 140 10000.9623.19P6A 40010003B0.410.48.2300 1350300700400 13501.0121.54P7 4001700
14、1.70.68400 1350300700400700400 13501.3532.47图4实施过程混凝土分区分段算量流程图结构图纸结构设计说明工程做法表工程量清单准备阶段信息化建模建模准备和规划结构基础模型结构应用模型EXCEL表连接明细表（动态更新）修正扣减关系,整理模型初始工程量信息算量规则定义，公式嵌套最终提料工程量考虑经验损耗系数提料清单增加梁板柱剪力墙的结构材质，共享参数施组文件分区分段资料对模型进行分区分段拆分对构件进行注释字段加区段信息提取含族类型名称，标高，注释，材质等级，体积字段的明细表（动态更新）校核基础工程量信息图5混凝土分区分段算量模型同时图纸更新，模型调整，基础工程
15、量数据明细表动态同步更新，再次导入进表格，基于链接公式关系，应用工程量数据可自动更新。算量时效显著提高，同步4 应用效果4.1经济效益面临诸多挑战，在工程实施全过程各阶段中实现了BIM技术的多点落地，取得点到面的应用价值，尤其是各阶段算量方面。如果按照当地的验工师手算或者套图纸传统算量方式，预计6个人需要1个月完成施工图预算和分区段算量提料工作。通过BIM技术算量，基于现有的BIM模型只需要单人1周完成从基础模型到应用模型的加工，然后1周内进行数据加工，包括导出基础工程量数据明细表，进行公式嵌套经验系数嵌套，基本在两周内可得到各阶段的应用工程量数据。ANZHUANG2023年第2期72技 术
16、交 流 Technology Exchange动态更新数据有效应对了现实工程实施过程中诸多的变更调整优化。通过BIM技术算量提高了效率，也保证了现场同步时效性和准确性，使很多材料进口工作提前进行，无缝对接施工生产，保证施工生产可持续，缩短了工期，避免因缺材料窝工，节约了时间成本和资源投入，经济效益显著。4.2社会效益利用虚拟建造技术，真正实现了模型到生产，建筑信息数据的落地及应用价值。项目最终在进度、质量方面获得集团公司和业界的肯定，多次上央视和海外主流媒体，成为一带一路非洲项目的标杆性工程，并获得2022年中国建筑工程鲁班奖（境外工程）。5 结语 通过论证BIM技术在酒店工程施工各阶段动态流程化算量的基本应用，解决了酒店工程算量工作繁杂、时效性强、精度要求高的问题，节约了时间成本和资源投入，经济效益和社会效益显著，为类似项目提供算量新思路和参考。参考文献：1黄兆荣.BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用J.科技创新导报，2015（35）：195-196.表3尼雷尔基金会广场项目分层分施工段结构框架梁柱板混凝土统计表楼层类别混凝土等级施工段备注主楼施工段主楼施工段主楼施工段裙楼施工
