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【摘要】本文首先阐述了BIM的发展历程，分析了BIM对成本计算过程的影响，并总结了BIM在国内外工程算量中的研究和应用，最后，对基于BIM的成本计算过程中的一些关键问题进行了分析和讨论。
【关键字】建筑信息模型（BIM）；三维算量模型；工程造价
0 引言
对工程项目而言，预算超支现象十分普遍，有研究表明，有多达2/3的项目的竣工决算是超过预算标准的。造成预算超支的原因很多，其中造价工程师因缺乏充分的时间来精确计算工程量和了解造价信息而导致成本计算不准确，是造成成本超支的重要原因。造价工程师在进行成本计算时，要么需手工计算工程量，要么将图纸导入工程量计算软件中计算，但不管哪一种方式都需要耗费大量的时间和精力。有关研究表明：工程量计算的时间在整个造价计算过程占到了50%～80%。工程量计算软件虽在一定程度上减轻了造价工程师的工作强度，但造价工程师在计算过程中同样需要将图纸重新输入算量软件中，这种工作方式常常会因人为错误而增加风险。
1 建筑信息模型（BIM）
近些年来，建筑信息模型（BIM）无论是作为一种新的理念还是一种新的生产工具都得到了业内的广泛关注。很多人认为它是近几年出现的新事物，但实际上，BIM的思想由来已久。早在1975年，被誉为“BIM之父” 的Chuck Eastman教授就提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统，并将这种系统命名为“Building Description System”。进入上世纪80年代后，BIM的研究受到CAD的冲击，但学术界对BIM的研究并未中断。1986年，美国学者Robert Aish提出了“Building Modeling”的概念，这一概念与现在业内广泛接受的BIM概念非常接近；此后不久，Building Information Modeling的概念就被提出。但当时受计算机硬件与软件水平的限制，BIM还只能作为学术研究的对象，无法在实践中应用。进入21世纪以后，得益于计算机软硬件水平的迅速发展，BIM的研究和应用取得了突破性进展。全球三大建筑软件开发商Autodesk等都推出了自己的BIM软件产品，并在全球多个项目上进行了试用且取得了不错的效果。
2 基于BIM工程算量理论
BIM是一个包含丰富数据、面向对象的、具有智能化和参数化特点的建筑设施的数字化表示[1]。BIM中的构件信息是可运算的信息，借助这些信息，计算机可以自动识别模型中的不同构件，并根据模型内嵌的几何和物理信息对各种构件的数量进行统计。以墙体的计算为例，计算机可以自动识别软件中墙体的属性，根据模型中有关该墙体的类型和组分信息统计出该段墙体的数量，并对相同的构件进行自动归类。因此，当需要制作墙体明细表或计算墙体数量时，计算机会自动对它进行统计。使用模型来取代图纸，所需材料的名称、数量和尺寸都可以在模型中直接生成。而且这些信息将始终与设计保持一致。在设计出现变更时，如窗户尺寸缩小，该变更将自动反映到所有相关的材料明细表中，造价工程师使用的所有材料名称、数量和尺寸也会随之变化[2]。使用模型代替图纸进行成本计算的优势显而易见：
（1）基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从繁琐的劳动中解放出来，为造价工程师节省更多的时间和精力用于更有价值的工作，如：询价、评估风险等，并可以利用节约的时间编制更精确的预算。
（2）基于BIM的自动化算量方法比传统的计算方法更加准确。工程量计算是编制工程预算的基础，但计算过程非常繁琐， 造价工程师容易因人为原因造成计算错误，影响后续计算的准确性。BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响，得到更加客观的数据。
（3）基于BIM的自动化算量方法可以更快地计算工程量，及时地将设计方案的成本反馈给设计师，便于在设计的前期阶段对成本的控制，传统的工程量计算方式往往因耗时太多而无法及时地将设计对成本的影响反馈给设计人员。
（4）可以更好地应对设计变更。在传统的成本核算方法下，一旦發生设计变更，造价工程师需要手动检查设计变更，找出对成本的影响，这样的过程不仅缓慢，而且可靠性不强。BIM软件与成本计算软件的集成将成本与空间数据进行了一致关联，自动检测哪些内容发生变更，直观地显示变更结果，并将结果反馈给设计人员，使他们能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响。
3 BIM在建筑工程算量中的研究及应用
3.1 BIM在国外建筑工程算量中的研究及应用
在国外，BIM技术已经被应用到众多领域，并取得较大的发展。Faraj等人开发了一个基于Web的项目数据共享环境，此环境基于IFC标准建立了工程项目的面向对象数据库，帮助用户实现建筑工程项目的设计、预算、进度等信息的网络集成和共享。Sheryl等人将IFC标准应用于成本预算原型系统的开发，该系统以符合IFC标准的建筑设计结果作为输入，可依据构件的几何尺寸及相关属性，自动套用相应的定额进行成本预算，实现成本预算过程的智能化。Aouad等人则将IFC标准应用于形成施工预算。
3.2 BIM在国内建筑工程算量中的研究及应用
在国内，BIM技术虽然发展时间不长，但也取得了一定的成果。陈建国、周兴等对工程多维管理的研究现状和发展动态进行了分析，指出了基于BIM 模型和工程计量理论的工程量生成机理，即通过选取恰当的组件属性值作为关键字，使用SQL 对数据库中对应的建筑组件表中的记录进行查询统计，并采用符合我国建设工程工程量清单计价规范（GB 50500-2003）的计算方法进行计算。通过读取数据库内的所有组件对象记录数据，可生成初步的工程量表。齐聪等探讨了以Revit 为平台开发工程量计算软件的技术可行性，同时对比当前其它平台的工程量计算软件的优缺点，提出了一种新的基于BIM 模型的建筑软件开发平台模式。张剑涛等详细介绍IFC模型中建筑信息的描述方法与获取过程，通过对建筑各方面的信息以统一标准格式进行描述，实现建筑生命周期内不同专业、不同阶段的数据交换和软件互操作，对后期基于BIM成本预算软件的开发具有很好的指导意义。张建平等开发了基于IFC标准和建筑设备集成的智能物业管理系统。
4 结论
近些年，BIM技术在我国取得了突飞猛进的进步和发展，但仍然处于初步探索研究阶段，与国外相比，BIM技术在我国建筑工程领域中的研究和应用均处于落后地位。而在整个造价计算过程中，工程量计算只是造价工作的起点，造价工程师在计算过程中仍然起着关键的作用。利用BIM进行造价计算是一个循序渐进，由浅及深的过程。试用者在应用的初期可以先从简单的功能用起，随着对BIM软件的熟悉，可以慢慢扩展到其它功能。此外，应用BIM进行工程量计算要有一个合理的期望。在实现自动化之前首先做到标准化。要想充分发挥BIM的作用，就需要在对建筑构件及其属性进行标准化的定义，并要求定义的范围可以覆盖包括附属构件在内的绝大部分构件， 否则BIM软件无法按照用户的期望输出结果。总之，BIM在建筑工程算量中的应用。
参考文献
[1] 赵红红，李建成.信息化建筑设计——Autodesk Revit[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：1-10.
[2] 齐聪，苏鸿根.关于Revit平台工程量计算软件的若干问题的探讨[J].计算机工程与设计，2008，29（14）： 3760-3762.
【关键字】建筑信息模型（BIM）；三维算量模型；工程造价
0 引言
对工程项目而言，预算超支现象十分普遍，有研究表明，有多达2/3的项目的竣工决算是超过预算标准的。造成预算超支的原因很多，其中造价工程师因缺乏充分的时间来精确计算工程量和了解造价信息而导致成本计算不准确，是造成成本超支的重要原因。造价工程师在进行成本计算时，要么需手工计算工程量，要么将图纸导入工程量计算软件中计算，但不管哪一种方式都需要耗费大量的时间和精力。有关研究表明：工程量计算的时间在整个造价计算过程占到了50%～80%。工程量计算软件虽在一定程度上减轻了造价工程师的工作强度，但造价工程师在计算过程中同样需要将图纸重新输入算量软件中，这种工作方式常常会因人为错误而增加风险。
1 建筑信息模型（BIM）
近些年来，建筑信息模型（BIM）无论是作为一种新的理念还是一种新的生产工具都得到了业内的广泛关注。很多人认为它是近几年出现的新事物，但实际上，BIM的思想由来已久。早在1975年，被誉为“BIM之父” 的Chuck Eastman教授就提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统，并将这种系统命名为“Building Description System”。进入上世纪80年代后，BIM的研究受到CAD的冲击，但学术界对BIM的研究并未中断。1986年，美国学者Robert Aish提出了“Building Modeling”的概念，这一概念与现在业内广泛接受的BIM概念非常接近；此后不久，Building Information Modeling的概念就被提出。但当时受计算机硬件与软件水平的限制，BIM还只能作为学术研究的对象，无法在实践中应用。进入21世纪以后，得益于计算机软硬件水平的迅速发展，BIM的研究和应用取得了突破性进展。全球三大建筑软件开发商Autodesk等都推出了自己的BIM软件产品，并在全球多个项目上进行了试用且取得了不错的效果。
2 基于BIM工程算量理论
BIM是一个包含丰富数据、面向对象的、具有智能化和参数化特点的建筑设施的数字化表示[1]。BIM中的构件信息是可运算的信息，借助这些信息，计算机可以自动识别模型中的不同构件，并根据模型内嵌的几何和物理信息对各种构件的数量进行统计。以墙体的计算为例，计算机可以自动识别软件中墙体的属性，根据模型中有关该墙体的类型和组分信息统计出该段墙体的数量，并对相同的构件进行自动归类。因此，当需要制作墙体明细表或计算墙体数量时，计算机会自动对它进行统计。使用模型来取代图纸，所需材料的名称、数量和尺寸都可以在模型中直接生成。而且这些信息将始终与设计保持一致。在设计出现变更时，如窗户尺寸缩小，该变更将自动反映到所有相关的材料明细表中，造价工程师使用的所有材料名称、数量和尺寸也会随之变化[2]。使用模型代替图纸进行成本计算的优势显而易见：
（1）基于BIM的自动化算量方法将造价工程师从繁琐的劳动中解放出来，为造价工程师节省更多的时间和精力用于更有价值的工作，如：询价、评估风险等，并可以利用节约的时间编制更精确的预算。
（2）基于BIM的自动化算量方法比传统的计算方法更加准确。工程量计算是编制工程预算的基础，但计算过程非常繁琐， 造价工程师容易因人为原因造成计算错误，影响后续计算的准确性。BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响，得到更加客观的数据。
（3）基于BIM的自动化算量方法可以更快地计算工程量，及时地将设计方案的成本反馈给设计师，便于在设计的前期阶段对成本的控制，传统的工程量计算方式往往因耗时太多而无法及时地将设计对成本的影响反馈给设计人员。
（4）可以更好地应对设计变更。在传统的成本核算方法下，一旦發生设计变更，造价工程师需要手动检查设计变更，找出对成本的影响，这样的过程不仅缓慢，而且可靠性不强。BIM软件与成本计算软件的集成将成本与空间数据进行了一致关联，自动检测哪些内容发生变更，直观地显示变更结果，并将结果反馈给设计人员，使他们能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响。
3 BIM在建筑工程算量中的研究及应用
3.1 BIM在国外建筑工程算量中的研究及应用
在国外，BIM技术已经被应用到众多领域，并取得较大的发展。Faraj等人开发了一个基于Web的项目数据共享环境，此环境基于IFC标准建立了工程项目的面向对象数据库，帮助用户实现建筑工程项目的设计、预算、进度等信息的网络集成和共享。Sheryl等人将IFC标准应用于成本预算原型系统的开发，该系统以符合IFC标准的建筑设计结果作为输入，可依据构件的几何尺寸及相关属性，自动套用相应的定额进行成本预算，实现成本预算过程的智能化。Aouad等人则将IFC标准应用于形成施工预算。
3.2 BIM在国内建筑工程算量中的研究及应用
在国内，BIM技术虽然发展时间不长，但也取得了一定的成果。陈建国、周兴等对工程多维管理的研究现状和发展动态进行了分析，指出了基于BIM 模型和工程计量理论的工程量生成机理，即通过选取恰当的组件属性值作为关键字，使用SQL 对数据库中对应的建筑组件表中的记录进行查询统计，并采用符合我国建设工程工程量清单计价规范（GB 50500-2003）的计算方法进行计算。通过读取数据库内的所有组件对象记录数据，可生成初步的工程量表。齐聪等探讨了以Revit 为平台开发工程量计算软件的技术可行性，同时对比当前其它平台的工程量计算软件的优缺点，提出了一种新的基于BIM 模型的建筑软件开发平台模式。张剑涛等详细介绍IFC模型中建筑信息的描述方法与获取过程，通过对建筑各方面的信息以统一标准格式进行描述，实现建筑生命周期内不同专业、不同阶段的数据交换和软件互操作，对后期基于BIM成本预算软件的开发具有很好的指导意义。张建平等开发了基于IFC标准和建筑设备集成的智能物业管理系统。
4 结论
近些年，BIM技术在我国取得了突飞猛进的进步和发展，但仍然处于初步探索研究阶段，与国外相比，BIM技术在我国建筑工程领域中的研究和应用均处于落后地位。而在整个造价计算过程中，工程量计算只是造价工作的起点，造价工程师在计算过程中仍然起着关键的作用。利用BIM进行造价计算是一个循序渐进，由浅及深的过程。试用者在应用的初期可以先从简单的功能用起，随着对BIM软件的熟悉，可以慢慢扩展到其它功能。此外，应用BIM进行工程量计算要有一个合理的期望。在实现自动化之前首先做到标准化。要想充分发挥BIM的作用，就需要在对建筑构件及其属性进行标准化的定义，并要求定义的范围可以覆盖包括附属构件在内的绝大部分构件， 否则BIM软件无法按照用户的期望输出结果。总之，BIM在建筑工程算量中的应用。
参考文献
[1] 赵红红，李建成.信息化建筑设计——Autodesk Revit[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：1-10.
[2] 齐聪，苏鸿根.关于Revit平台工程量计算软件的若干问题的探讨[J].计算机工程与设计，2008，29（14）： 3760-3762.