BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用

发表时间：2024-07-23 02:07:52 来源：网友投稿

bim（建筑信息模型）技术是一种应用于工程设计、施工、运营和数据化管理的工具，通过集成建筑信息模型的各种相关项目信息，在建设工程项目规划、策划、建设、运营和建筑的整个生命周期进行共享和传输过程中，使工程技术人员能够做出正确的理解和有效应对各类建筑的设计，施工，监理，项目管理团队，并在提高生产效率，管理精细，节约成本和缩短工期等方面发挥了重要作用。

项目成本管理和工程造价控制是基本建设项目的核心任务，这个核心任务的首要工作是快速、正确地计算工程量，且工程量计算又是编制招标控制价工作的基础，其具有工作量大、复杂、耗时费力等特点，编制招标控制价的60%～80%工作量约被其占用，而且其完整性和准确性会直接影响到编制招标控制价的质量和速度。所以改进工程量计算方法，对于提高编制招标控制价质量和效率，加快编制招标控制价速度，减轻造价人员的工作量具有非常重要的意义。

1 建筑工程算量成长历程

1.1 全手工计算工程量阶段

在计算机还没有普及的年代，建筑工程量计算一切只能靠手工来完成。

1.2 算量软件阶段

随着计算机的逐渐普及，各地算量软件像雨后春笋一样不断涌现，由于工作效率提高明显，在得到用户认可后迅速普及，工程量计算复杂而繁琐的问题为了得到解决，人们利用计算机开发了多种工程量计算软件：比如工程量表格计算软件、二维图形构件算量软件、三维图形立体算量软件、以及广泛应用的基于CAD技术自动识别的三维算量软件即BIM技术。

工程量表格计算软件就是表格数据输入法，该方法实际是对传统手工算量进行延伸和改进，需要造价人员在软件界面中输入算量表达式，程序会自动进行统计汇总计算，如果发现计算式错误后也比较容易修改，只需简单地更改错误的计算式内容，软件就可以重新完成对工程量的计算并生成新的报表数据，该方法的计算思路比较符合造价人员的计算习惯，优点是容易操作上手快，所以很多造价人员会选择使用。缺点是造价人员必须边翻阅图纸边往计算机中输入数据，同时还要考虑相关联的构件之间扣减关系，而且一般需要在草稿纸上预先罗列出来每个构件的工程量计算表达式，计算上仍然比较复杂繁琐。

二维图形构件算量软件方法是把建筑结构的基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件按平法图集标准绘制出来，造价人员根据工程图纸的构件选择相对应的构件图形输入构件的尺寸及信息，软件会自动进行工程量计算。构件计算法比表格输入法相比其工作效率提高了很多，造价人员极大减少了计算式的数据输入量，但由于计算数据利用率不高，内置的构件相对比较单一固定，不能完全满足实际工程出现的异型构件工程量计算需要。

基于BIM技术的三维图形算量软件计算方法有建模法和数据导入法，建模法通过在计算机上绘制基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件模型图，软件根据设置的清单和定额工程量计算规则，在充分利用几何数学原理的基础上自动计算工程量。计算时以楼层为单位元，在计算机界面上输入相关构件数据，建立整栋楼层基础、柱、墙、梁、板、楼梯、装饰的建筑模型，根据建好的模型进行计算工程量。数据导入法将工程图纸的CAD电子文档直接导入三维图形算量软件，智能识别工程设计图中的各种建筑结构构件，快速虚拟仿真出建筑。由于不需要重新对各种构件进行绘图，只需定义构件属性和进行构件的转化就能准确计算工程量，极大提高了算量工作效率，降低了造价人员工程计算量，这是工程量计算软件的主要发展方向。

2 BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用

BIM技术使得其在建筑工程算量方面具有无可比拟的优势，对于提升建筑工程算量水平、提高工作效率，具有很大的积极意义。

2.1 提高工程量计算准确性

基于BIM的自动化工程算量方法比传统的计算方法准确率更高。工程量计算是编制招标控制价的基础，但是计算过程非常枯燥和复杂，造价人员容易因自身原因造成各种计算错误，影响后续计算的准确性和完整性。造价人员计算工程量一般误差在±3%左右已经算很合理了。如果遇到大型工程、复杂工程、不规则工程计算结果的准确性和完整性就更加难说了。另外由于各地定额计算规则不同也是阻碍手工计算准确性和完整性的重要因素。每计算一个构件要考虑相关哪些部分要扣减，需要极大的耐心和细心。

为了让工程量计算工作脱离人为因素的影响，必须使用BIM技术的自动计算工程量功能，就能得到更加客观完整准确的工程量数据。利用建好的三维模型对构件实体进行扣减计算，不管是对于规则构件或者是对于不规则构件都能同样计算，且计算效果是一样，不会受到各种因素干扰影响。

2.2 合理安排资源计划，加快项目进度

建筑工程因为周期长，涉及人员多，条线多，管理复杂，没有充分合理的计划，容易导致工期延误，甚至发生质量和安全事故。

资金使用计划、人工消耗计划、材料消耗计划和机械消耗计划可以利用BIM模型提供的基础数据得到合理安排。在BIM模型所获得的工程量上赋予时间信息（4D），就可以知道任意时间段各项工作量已完成多少，进而可以知道任意时间段造价是多少，还可根据4D来制定资金使用计划。另外通过4D技术可以查询任意时间段的工程量，分析出该工程量所需要消耗的人工、材料、机械数量，工作进度计划就会得到合理安排。

2.3 控制设计变更

在建设项目执行过程中，经常会碰到工程设计变更，传统方法是靠手工先在施工蓝图上确认变更位置，然后再计算由于设计变更引起的工程量增减数量。同时还得要调整与设计变更相关联的构件工程量。这样的计算过程不仅速度慢，所用时间多，而且也难以控制和保证准确性。加之可能由于设计变更内容没有历史计算数据和构件位置信息，今后想要去查询也是很不方便。

利用BIM技术建立的模型，设计变更内容不但可以关联到模型中，而且对模型稍作调整，相关设计变更的工程量变化数据就会自动反映和显示出来。

2.4 历史数据积累和共享

建设工程项目结束后，所有算量数据材料要么堆积在档案室，要么不知所措，今后碰到相关类似项目，如要参考这些算量数据就难以再找到。而且以往计算出工程的算量指标，对今后类似工程项目的投资估算和可行性研究具有比较大的参考价值，造价咨询单位会把这些数据视为企业核心竞争力。利用BIM模型可以对算量指标进行准确、详细地分析和提取，并且形成电子档案资料，方便保存和共享。

2.5 BIM技术算量方法价值和发展趋势

造价人员从繁重的算量劳动中解放出来一切都得归功于基于BIM的自动工程量计算方法，该方法为造价人员节省更多的时间和精力用于参与更有价值的工作，如工程造价的BIM咨询、项目风险评估预测分析、后期运营阶段管理等，还可利用节约的时间编制更精确的招标控制价。

BIM技术在建筑工程算量中的发展目标不仅仅是高效率工具，在BIM技术基础之上，可以将造价人员所建立的模型，加上时间信息（4D）和成本信息（5D），然后进行计算处理，极大提高工程量计算精度和为后续的项目造价管理提供有力的支撑。

三维算量软件作为BIM技术在造价管理中最直接的应用，目前在迅速普及阶段，应用率不断在得到提高，特别是一些“高”“大”“难”工程几乎都是用的三维算量软件，利用BIM模型短时间内快速准确提供招标所需的工程量并计算造价数据，一方面可以提高计算的准确度。另一方面可以提高计算的深度，避免因工程量计算问题引起的各方参与项目单位的纠纷。随着BIM技术在工程算量中的应用不断深入，建筑工程行业的工程量将变得更加透明，更加有序、准确和合理。

BIM技术在建筑工程中的应用现状及发展前景

国内BIM现状施工企业：BIM应用相对最混乱的环节。施工单位BIM最普遍的套路就是拿着设计院的CAD图纸，用revit再次建立模型。

越来越多的业主要求在施工中使用BIM，施工单位为了中标，必须在投标中使用BIM技术。在施工中一些大型建设单位纷纷和高校或软件厂商开展合作，利用其技术能力研发基于BIM的管理平台和软件插件。BIM在施工单位两级分化现象还是很明显，一方是真正的投入人力、物力去推行，一方是打着BIM的幌子来忽悠业主。机电深化设计是施工单位在BIM上最成熟的运用，一些有实力的施工单位可以基于BIM进行管线综合、碰撞检查、出图。

另外revit的明细表算量的结果不符合中国实际国情，不能真正用在商务算量中，只能拿来演示用。一部分施工单位只是把模型建了出来，渲染了几张图片，就号称是使用了BIM，这种现象也很多。简单的说就是前景无限好，路途艰辛遥远。

国内的BIM很多炒作程度大，距离建立成熟的BIM体系、基于BIM的工作流，还有很长的一段路来走。尽管如此中国的BIM正在蓬勃发展，从业主的意识到软件商的大力开发，再到设计院的普及，国家BIM标准的制定，都说明了BIM的时代真正的是来临了。

BIM的发展前景如何？

确切的说：BIM就业一年比一年好，因为行业趋势，所以BIM人才市场缺口高达200万！BIM目前可以用到的阶段与领域可以参考一下下图：由于建筑领域新技术的碎片化特点，目前BIM在招标投标阶段、项目施工阶段与工程造价领域应用的比较多。招标投标阶段主要是用Revit先做一个模型，然后用Fuzor、Lumion做渲染漫游，整个项目能从直观上能看到花多少钱花多长时间能达到一个什么样的效果，然后这个三维模型越高大上，越形象逼真，就越容易中标；项目施工阶段主要是用BIM解决实际问题，其中机电管综这块是应用最普遍的，在Revit模型的基础上用Navisworks做碰撞检测，检查出CAD图纸中出现的设计错误，减少窝工返工的现象。

用BIM算量可以大幅度节约工程造价人的算量时间，将更多精力放在组价跟合同上。目前整个行业对于BIM人才的需求缺口是非常大的，保守估计在80万~200万。在这里要注意：行业缺的BIM人才，主要是指那些能用BIM技术解决项目中实际问题的人，而不是仅仅会用BIM建模的人。所以对于我们从事BIM行业的人来说学会Revit是基础，会Navisworks、Fuzor、Lumion这些就相当于多了核心竞争力，再学会BIM5D那就可以向项目管理岗位更进一步了。

BIM在未来有哪几种发展趋势?

BIM 的推广和应用，伴随着 BIM 技术的不断完善还将要不断地进行扩展，BIM 将彻底改变传统的项目设计、施工和运维管理方式，许多工作岗位、职责和任务也会有所变化。为了适应新的情况，对于目前采用的研究项目交付、酬劳、规模、以及风险的模型也要随之改变，可能将发生的变革主要包括以下方面：

（1）一批掌握 BIM 技术，并能够有效提供整合方案的公司将要应运市场需求而产生，这些公司在以往成功经验的基础上，参与竞争从而能赢得新的项目。

（3）提高专业认证将有助于提升 BIM 从业人员的素质，为了满足行业对 BIM 人才日益的大量需求，高校和培训机构在其核心课程中开设有协作，建模融入其核心课程，进行 BIM 专业人才的培养。另外企业也在紧锣密鼓地进行各种形式的 BIM 培训项目。

（4）BIM 应用将有利于促进建筑工业化发展。项目重心将由劳动密集型向技术密集型转移，提升产品定制化水平。

的劳动力成本降低，原材料减少，工作环境更安全，这些都将推动 BIM 的发展。（（5）伴随着新的承包方式的出现，业主期盼着能待更早地了解工程的进度计划质量和成本等相关信息，这也将促使预制件制造商、生产商和专业承包商等尽早使用 BIM 技术。一种全新内置式高性能数据仪随着更加完备的建筑信息模型融入现有业务，在不久即可用于建筑系统及产品。

对产品选择和设计方案产生直接影响的反馈机制将要形成。对建筑物的可持续目标和性能是否相符进行监测，来帮助实现绿色建筑全寿命期和绿色设计。

什么是bim技术，及其在我国应用现状

BIM技术在建筑施工管理中的场景应用与发展现状-工保网BIM技术，其雏形最早可追溯到20世纪70年代。21世纪以后，随着计算机软硬件水平的迅速发展以及对建筑生命周期的深入理解，BIM技术逐渐被工程人熟知。

随着国内建筑设计领域的发展，BIM已经初步应用于建筑工程行业，并彰显了其巨大的商业价值!随着国内大力推进BIM技术，许多企业有了非常强烈的BIM意识，同时也出现了一批BIM应用的标杆项目。如中国尊望京SOHO等。但是现阶段BIM的市场发展如何？有着怎样的实践应用？这里主要从目前施工企业应用BIM的主要内容、运维阶段BIM的应用以及BIM人才需求几大模块来浅析BIM技术。

1.目前施工企业应用BIM的主要内容碰撞检查，减少返工利用BIM的三维技术在前期进行碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误和返工，优化管线排布方案。

施工人员可以利用碰撞优化后的方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。模拟施工有效协同三维可视化功能再加上时间维度，可以进行进度模拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，项目参建方都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。

从而减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。三维渲染宣传展示三维渲染动画，可通过虚拟现实让客户有代入感，给人以真实感和直接的视觉冲击，配合投标演示及施工阶段调整实施方案。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，在投标阶段可以提升中标几率。

知识管理保存信息在模拟过程可以获取施工中不易被积累的知识和技能，保存施工过程中所有信息，不仅仅将完整信息保存下来，在运维过程中也可以快速查看问题源头。

2.目前运维阶段BIM的应用空间管理空间管理主要应用在照明、消防等各系统和设备空间定位。获取各系统和设备空间位置信息，把原来编号或者文字表示变成三维图形位置，直观形象且方便查找。

设施管理主要包括设施的装修、空间规划和维护操作。BIM技术的特点是，能够提供关于建筑项目的协调一致的、可计算的信息，因此该信息非常值得共享和重复使用，且业主和运营商便可降低由于缺乏互操作性而导致的成本损失。另外还可对重要设备进行远程控制。隐蔽工程管理随着建筑物使用年限的增加，人员更换频繁，这些安全隐患日益显得突出，有时直接导致悲剧酿成。

基于BIM技术的运维可以管理复杂的地下管网，如污水管、排水管、网线、电线以及相关管井，并且可以在图上直接获得相对位置关系。当改建或二次装修的时候可以避开现有管网位置，便于管网维修、更换设备和定位。内部相关人员可以共享这些电子信息，有变化可随时调整，保证信息的完整性和准确性。应急管理基于BIM技术的管理不会有任何盲区。

通过BIM系统我们可以迅速定位设施设备的位置，避免了在浩如烟海的图纸中寻找信息，如果处理不及时，将酿成灾难性事故。节能减排管理通过BIM结合物联网技术的应用，使得日常能源管理监控变得更加方便。通过安装具有传感功能的电表、水表、煤气表后，可以实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等基本功能，并具有较强的扩展性。

3.BIM相关人才需求如今BIM技术正处于快速发展阶段，企业选聘人才会从各个方面考察。

无论是知识技能、使用的软件工具、工作方法流程还是工作的质量及交付成果，都是企业重点考虑因素。因此BIM首先作为一种工具手段和平台，今后必然会成为选拨人才的一个硬性指标。而且这个选择，不是仅限于技术人员的，而是全员覆盖的。

所以从这个意义上讲，BIM是未来工程行业的发展趋势。这不仅仅是从事职业所必备的一项技能，也是提高自身的竞争力的必要工具！随着专业人才逐步增多，BIM势必会引领建筑业的一场全新变革。

BIM技术在工程中的应用