BIM技術(shù)的發(fā)展和成熟,給整個(gè)建筑業(yè)帶來一場革命,行業(yè)已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到BIM將逐步成為建筑業(yè)的操作系統(tǒng),越來越多的作業(yè)將在基于BIM的系統(tǒng)上完成。然而,由于缺乏BIM模型創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)、BIM軟件之間數(shù)據(jù)無法交換等問題,使基于BIM的工程量計(jì)算成為行業(yè)的一大難題。天津高銀117大廈的技術(shù)人員,針對(duì)上述難題,研究應(yīng)用通過BIM模型直接進(jìn)行工程量計(jì)算,效果良好。

基于BIM的三維算量優(yōu)勢
基于BIM的三維算量,與傳統(tǒng)方式的建模算量不同,但又密不可分。廣義上理解,基于BIM的三維算量,就是利用設(shè)計(jì)院深化設(shè)計(jì)后的三維模型,直接得到工程量。如果該方法可行,可節(jié)省二次建模的時(shí)間,在招標(biāo)階段即可顯著縮短算量周期,提高工程算量精確度,并可隨著BIM模型精細(xì)程度變化,隨時(shí)進(jìn)行工程量的計(jì)算。然而目前主流的BIM建模軟件,如Revit建筑結(jié)構(gòu)系列,受到扣減規(guī)則等本地化的制約,直接得到的實(shí)體量不能滿足國內(nèi)本地化的算量需求。

針對(duì)上述問題,提出并應(yīng)用了一種基于BIM模型進(jìn)行工程量快速計(jì)算方法:將使用Revit創(chuàng)建的BIM模型,通過接口(插件)的方式導(dǎo)入國內(nèi)主流算量軟件——廣聯(lián)達(dá)土建算量GCL中,從而避免二次建模,使傳統(tǒng)的算量建模體力勞動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛谒懔磕P鸵?guī)則的模型檢查和模型完善(如鋼筋模型)等工作;谏鲜龇椒,使得Revit模型在天津高銀117大廈項(xiàng)目工程量計(jì)算過程中得到有效應(yīng)用,并為后續(xù)的鋼筋翻樣、施工指導(dǎo)及施工過程管理提供準(zhǔn)確的模型基礎(chǔ)。

上述快速計(jì)算方法主要包含符合工程量計(jì)算要求的Revit建模規(guī)范和Revit模型導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)GCL土建算量軟件插件兩部分內(nèi)容。

Revit建模規(guī)范
目前,雖然國內(nèi)各設(shè)計(jì)院都在著手建立自己的三維設(shè)計(jì)規(guī)范,但仍缺乏行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的、可執(zhí)行的三維設(shè)計(jì)規(guī)范。同時(shí),BIM目前處于快速發(fā)展階段,上游的BIM模型如果不能很好地傳遞、應(yīng)用到下游,則會(huì)嚴(yán)重阻礙BIM的持續(xù)發(fā)展。因此,為了有效實(shí)現(xiàn)本文提出的三維算量方法,有必要制定相適應(yīng)的三維建模規(guī)范。

由于Revit軟件建模自由度很高,模型構(gòu)件種類繁多,導(dǎo)致不同的設(shè)計(jì)人員可能使用多種不同的方式表達(dá)一樣的設(shè)計(jì)內(nèi)容。為了保證模型傳遞的準(zhǔn)確性,需要考慮工程量計(jì)算要求,對(duì)設(shè)計(jì)人員的建模方式進(jìn)行額外約束。因此,研究制定了《Revit三維設(shè)計(jì)模型與造價(jià)算量模型交互規(guī)范》。并通過不斷嘗試和改進(jìn),最終形成了統(tǒng)一的技術(shù)文件,以保證模型導(dǎo)出率為100%。

Revit中針對(duì)土建專業(yè)的構(gòu)件類別有限,因此實(shí)際建模時(shí)常常使用替代構(gòu)件或自定義族進(jìn)行定義。為了更好地承接到造價(jià)算量模型中,根據(jù)造價(jià)算量國際規(guī)范要求對(duì)Revit中構(gòu)件做了相應(yīng)的規(guī)范和要求。該規(guī)范對(duì)三維設(shè)計(jì)建模做相應(yīng)約束,以實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)模型與下游造價(jià)模型無縫銜接,并可延續(xù)應(yīng)用到施工及運(yùn)維階段,有效地實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)模型和造價(jià)算量模型的交互承接。

規(guī)范包括兩大部分:設(shè)計(jì)圖元建模規(guī)范(僅限于三維設(shè)計(jì)和造價(jià)算量交互易出問題的部分)和構(gòu)件定義規(guī)范。本規(guī)范主要以三維建模工具Revit和造價(jià)建模工具GCL2013為基準(zhǔn)制定。

Revit模型導(dǎo)入GCL算量軟件插件
為實(shí)現(xiàn)模型在Revit軟件和GCL軟件之間的傳遞,本文研究開發(fā)了Revit模型導(dǎo)入GCL算量軟件插件(簡稱“插件”)。該插件實(shí)現(xiàn)了一鍵式將Revit模型導(dǎo)入國內(nèi)專業(yè)算量軟件(廣聯(lián)達(dá)系列算量軟件),用于工程計(jì)量、計(jì)價(jià)。該插件在Revit軟件中安裝,適用于Revit2013~2015版本。

由于IFC標(biāo)準(zhǔn)太過寬泛、針對(duì)性不強(qiáng)等問題,同時(shí)Revit對(duì)IFC標(biāo)準(zhǔn)的支持也不滿足工程量計(jì)算模型的導(dǎo)出,因此,在該插件的開發(fā)過程中,使用了廣聯(lián)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)GFC標(biāo)準(zhǔn)作為Revit和GCL兩個(gè)軟件之間的數(shù)據(jù)交互格式。廣聯(lián)達(dá)GFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是專門針對(duì)造價(jià)工程制定的BIM數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn),可以理解為IFC標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集。

工程應(yīng)用
天津高銀117大廈位于天津?yàn)I海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū),系一幢集甲級(jí)辦公、酒店、旅游觀光、精品商業(yè)于一體的特大型超高層摩天大樓。大廈總建筑面積83萬㎡,地下3層(局部4層),地上117層(含設(shè)備層共130層),結(jié)構(gòu)高度596.2m,為中國結(jié)構(gòu)第一高樓。
基于BIM的三維算量應(yīng)用
1)基于上述制定的規(guī)范,對(duì)所建立的Revit模型進(jìn)行檢查和修改,使Revit模型符合工程量計(jì)算和插件使用的要求。
2)通過轉(zhuǎn)換插件,導(dǎo)出GCL軟件可以讀取的GFC格式模型文件,然后在GCL中直接讀取。
為了更好地進(jìn)行對(duì)比分析,以51F為試點(diǎn),在GCL軟件中新建了GCL模型進(jìn)行算量,以此為依據(jù)和以Revit為基礎(chǔ)導(dǎo)出的模型進(jìn)行比對(duì)。由對(duì)比結(jié)果表明:Revit土建模型轉(zhuǎn)換率達(dá)100% ;工程量轉(zhuǎn)換率98%以上,工程量計(jì)算偏差率<0.2%。
天津高銀117項(xiàng)目通過應(yīng)用上面提出的快速計(jì)算方法,解決了Revit軟件不能按照國內(nèi)規(guī)范直接進(jìn)行工程量計(jì)算的難題。商務(wù)預(yù)算人員可以直接在GCL算量模型上開展工作,避免了二次建模,工作效率提高30%以上?梢灶A(yù)見,全方面推行上述計(jì)算方法,可為今后的商務(wù)及后續(xù)應(yīng)用帶來極大便利。
天津高銀117項(xiàng)目應(yīng)用本方法初期,也出現(xiàn)了由于沒有嚴(yán)格按照規(guī)范建模(如墻重疊板重疊等)導(dǎo)致進(jìn)入GCL軟件后,合法性不通過的問題。因此,了解規(guī)范內(nèi)容,形成正確識(shí)圖及建模的習(xí)慣,有利于高效率地進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。