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BIM算量与传统算量的协同应用及技术难点分析

查看: 1613| 评论: 0| 发布者: jenny |来自: 天津理工大学

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简介:天津理工大学钟炜教授课题组结合传统算量软件(GGJ2013,GCL2013)与BIM算量(GFC插件),完成了某五星级酒店项目的钢筋与土建工程量计算。并且对于传统算量与BIM算量的特点进行了详细分析和总结。

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海南某五星级酒店项目
 
  以海南某五星级酒店项目为例
 
  近一个月来,课题组结合传统算量软件(GGJ2013,GCL2013)与BIM算量(GFC插件),完成了某五星级酒店项目的钢筋与土建工程量计算。在实际算量中发现并解决部分BIM快速算量的关键技术难点,探索研究了传统算量与BIM算量对各专业的适用性。
 
  该工程建筑总占地面积近53000平方米,主体采用框架结构,由裙房和客房两部分组成。裙房部分包括地下一层,地上两层和局部夹层;客房部分为地上六层。在该酒店项目算量工作结束后,本团队对传统算量与BIM算量的特点进行了详细分析和总结,内容如下:
 
  传统算量应用分析
 
  1、利用CAD识别功能可快速出模
 
  该项目钢筋部分采用GGJ2013钢筋算量软件。该软件在CAD图纸标准的情况下,可以通过CAD识别构件的功能减轻新建构件的工作量,大大节省建模时间。该功能需在识别完成后对生成的构件一一进行查错与更改,即使没有报错的构件,此次本团队在建模过程中发现软件存在构件识别错误但并不报错的情况,例如柱大样的识别,见图1-1、图1-2、图1-3。
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  图1-1 识别70项柱大样之后提示出错的校核图
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  图1-2左图为提示报错KZ-a的正确柱大样图,右图为识别的柱大样图
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  图1-3左图为未报错KZ-b的正确柱大样图,右图为识别的柱大样图

 由上图可以看出,此次识别70项柱大样后提示出错的只有4项。KZ-a部分角筋和箍筋识别错误提示需要校核;然而KZ-b识别错误却没有提示校核,这样就需要算量人员在建模时对识别生成的构件信息一一进行核对。
 
  2、钢筋搭接
 
  由于钢筋涉及搭接问题,所以在绘制图元时一定考虑到实际情况进行正确的绘制。比如此次酒店项目的框架柱是根据不同的标高给出三百余项柱大样图,考虑到钢筋搭接的问题,柱的建立不能按照楼层分层建立,而是根据标高建立(酒店位于海南兴隆,依地势环山设计,用地呈不规则形状)。这样建立的柱图元钢筋不会因为楼层的原因而出现钢筋不连贯和出现多余搭接,如图1-4所示。
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  图1-4 根据标高建立的柱钢筋三维图
 
  3、GGJ和GCL模型之间的互相转化
 
  钢筋算量流程通过先建立建筑主体模型,然后在相应构件图元中添加钢筋信息,最后进行汇总计算。所以GGJ所建立的钢筋模型本身含有大部分的土建模型构件图元(如梁、板、柱等基础构件)。因此,建立GCL土建算量模型可通过导入已建立的GGJ钢筋工程,待软件将其转化为GCL可编辑构件后,再在GCL中结合图纸对未导入和无法转化的构件进行二次建模与维护,即有则免,无则添,错则改。同理,也可将GCL工程导入GGJ软件,进行钢筋模型的维护与信息的输入。
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  图1-5GGJ与GCL互导关系图
 
  GCL与GGJ工程互相转化时需要注意以下几点:1)GCL工程设置需与GGJ一致。2)GGJ与GCL存在无法转化构件,需新建,如楼梯等。3)GGJ中使用自定义线绘制的图元,需定义图元的构件类型。因为,未定义的自定义线图元在GCL中无法准确套取清单与定额。
 
  传统软件算量是根据CAD二维图纸在软件中建立三维模型,通过赋予构件信息,套用工程量清单与定额进行算量与计价。这个过程需要针对项目的各个专业各个构件进行大量属性设置,过程繁琐复杂,人为因素导致的误差很大且很难避免,这是造成传统算量结果不准确的主要原因。该项目工程图纸有多处不符合软件CAD识别规则。在建立算量模型时,本团队进行了大量的手工建模。这样不仅在新建构件和设置构件属性上耗费了大量的时间,也增大了由于人为因素导致的误差。在这种情况下,建模绘制构件时应严格按照图纸要求;构建属性设置必须保证信息准确无误;绘制过程中严禁出现漏项的情况。
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  图1-6梁的集中标注未与相应梁匹配

  BIM快速算量应用分析
 
  传统的算量需要先建模再算量,这对于已经具有Revit设计模型的业主方、算量咨询单位来说,相当于二次建模,浪费了大量人力财力资源。如果使用GFC插件则会尽量避免这种情况,即基于Revit模型,使用GFC插件导出gfc格式文件,再将其导入GCL中直接生成模型。
 
  团队在利用传统算量软件进行的同时,也进行了BIM快速算量的研究。以砌体墙为例,该项目砌体工程不同于之前承接的公寓楼,小区停车场等工程。其砌体结构错综复杂,标高之繁多令造价咨询公司倍感不便。因此本团队经过讨论,决定利用设计院提供的Revit模型,通过GFC插件将砌体墙模型直接导入GCL中。在经过两天的探索与研究,并对Revit模型进行修正后,成功将Revit模型中的砌体结构准确的导入到GCL中,且由于设计模型中的构件已经被赋予了部分信息(如内外墙与材质等),为后期的构件信息输入省去了大量工作,同时降低了人工翻模所带来的误差,极大的提高了工作效率。本次项目中,传统方法完成砌体工程量的时间约为7天,而采用GFC插件所使用的时间仅为1天(含研究讨论时间),如图1-7所示。
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  图1-7GFC插件导入GCL的砌体墙

通过对传统算量与BIM算量的工程量清单各项的详细比较,发现两种算量方式下结果误差仅2%以内,由此看来BIM快速算量无论从准确度还是速度等方面都是优于传统算量的。但由于受软件功能制约,传统算量与BIM算量两种方法的有效联合仍是最佳的算量方式。
 
  BIM算量与传统算量协同应用
 
  1、传统算量在较于手工算量有很大的优势,但对于算量人员识图能力和建模能力要求较高,对于图纸和设计说明的理解也会因人而异,这样在无形之中就增大了算量误差。BIM算量在Revit模型基础之上进行,既避免二次建模又保证了模型的一致性。BIM算量对算量人员要求不高,只需具备基本能力就可快速准确的进行算量。
 
  2、当前传统算量软件中的模型都是为了算量而建立,用途单一且工作量较大。Revit中建立的工程模型,既可用于算量工作同时对于前期施工模拟、中期设计变更、后期项目运维也有重要应用价值。
 
  3、Revit软件与软件间的交互是目前各方关注的重点,要想利用Revit模型进行准确的快速算量,一个提高构件识别率的模型修正规范是必不可少的。只有实现了模型与算量软件的无缝对接,才能真正实现BIM快速准确算量,最终实现基于BIM的投资管控和指导施工,为建设工程项目带来切实可用的价值。(作者丨天津理工大学钟炜教授课题组)

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