消防安裝工程軟件算量應用分析

宋櫻婕

摘要：本文圍繞消防安裝工程如何準確、高效計算工程量的問題，選擇具有代表性的消火栓系統(tǒng)為例，分析基于BIM技術軟件算量存在的問題，選擇使用廣聯(lián)達BIM安裝計量軟件計算工程量。對比軟件算量與手工算量的精度和效率，在軟件算量未完全成熟之前，考慮將兩者相結合，逐步推進BIM技術在我國建筑領域的應用。

Abstract： This paper focuses on how to accurately and efficiently calculate the quantities of fire protection installation engineering， selects a representative fire hydrant system as an example， analyzes the problems existing in the calculation of quantities based on BIM technology software， and selects Guanglianda BIM installation measurement software to calculate the quantities. It compares the accuracy and efficiency of software calculation and manual calculation. Before the software calculation is not fully mature， it considers combining the two， and gradually promotes the application of BIM technology in the field of construction in China.

關鍵詞：消火栓系統(tǒng);工程量;BIM技術;軟件算量

Key words： fire hydrant system;engineering quantity;BIM technology;software calculation quantity

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）04-0266-03

0? 引言

近年來，重大火災事故的發(fā)生將消防安全問題提升到新的高度。消防安裝工程具有系統(tǒng)多、設計復雜、規(guī)模大等特點，其中施工企業(yè)確定投標報價、成本控制等都需要對工程量進行把控，以何種方式才能準確快速的獲得工程量？眾多學者圍繞該問題展開研究，曹露春等人提出BIM 技術在消防工程全壽命周期中應用，特別是利用Revit和廣聯(lián)達軟件，可以進行一定時期、一定過程的數(shù)量和成本統(tǒng)計，并以報表形式呈現(xiàn)[1]。王法兵通過研究工程量計量規(guī)則，驗證了規(guī)范BIM算量模型的建模方法，可達到使用模型精準出量的效果[2]。王晨以消防工程為例，從管理層面研究算量問題，得出優(yōu)化造價管理，可以提高消防工程算量精度[3]。

綜上，眾多學者推崇應用BIM等前沿技術進行軟件算量，但軟件算量一直存在爭議，傳統(tǒng)手工算量與軟件算量該如何取舍？采用何種算量軟件出量？本文結合消防安裝工程特點，以消火栓系統(tǒng)為例，分析應用BIM技術進行軟件算量存在的問題，從而選擇合適的算量軟件，并在軟件算量未完全成熟前，分析將手工算量與軟件算量相結合。從接受程度、技術水平等方面，定性分析兩者之間的結合問題，利用案例定量比較分析手工算量和軟件算量的精度和效率。在推崇軟件算量的背景下，為消防預算人員提供一定參考，在遵照系統(tǒng)原理、計算規(guī)則基礎上，合理選用算量軟件。

1? 基于BIM技術軟件算量存在的問題分析

隨著BIM的普及，工作中或多或少會接觸到該前沿技術。算量時，多數(shù)預算員對Revit軟件尚處于略知基本操作和被動使用階段，因非全面掌握軟件而導致繁瑣的操作過程使他們更偏向于手工算量，或使用天正CAD、算王等較熟悉的算量軟件，足以應對現(xiàn)階段的工作需要。在國內(nèi)部分示范性工程中已應用BIM技術及Revit軟件，但在中小型工程中推行前沿技術則較為困難。結合《中國建設行業(yè)施工BIM應用分析報告（2017）》，分析主要原因如下：

1.1 工程參與方的軟件操作能力參差不齊

工程中若要求利用Revit統(tǒng)一模型，甚至是全過程管理，則要從整個項目的角度來考慮，由哪一參與方來建立包括土建、機電安裝等各專業(yè)的完整模型。建模難度較大，時間和費用成本難計取。以及項目各參與方是否均有能力接受Revit格式的圖紙，并熟練使用軟件對其參與的部分進行操作？大型施工企業(yè)或房地產(chǎn)企業(yè)有能力組織員工系統(tǒng)學習BIM技術，而中小型企業(yè)推廣BIM技術多是簡單培訓和員工自行摸索，兩者專業(yè)水平相差較大。

1.2 在非示范性建筑工程中難推廣

在國內(nèi)典型工程案例中，BIM技術全過程應用所取得的成果值得肯定，但大多數(shù)非示范性普通建筑的建設參與方多為中、小型企業(yè)，其中多數(shù)預算員對Revit軟件并不精通，他們沿用傳統(tǒng)的算量和管理方式，也能將工程順利完成，更注重當前項目的直接經(jīng)濟效益，而忽視了BIM發(fā)展可能帶來更廣泛的價值效益。

1.3 國內(nèi)外計算規(guī)則不一致

BIM技術最早發(fā)展于國外，利用Revit中明細表功能進行出量時，其計算規(guī)則沒有完全符合我國的工程量計算規(guī)則和應用需求，研究表明可針對消防專業(yè)特點建立族庫來解決這一問題，但無疑增加了利用Revit算量的難度和工作量。

1.4 三維模型無相應精度標準

報告中顯示，行業(yè)內(nèi)55.1%的企業(yè)希望借BIM技術提升專業(yè)形象。需注意，建模是為了服務工程，而不是炫耀成果。在BIM模型中，可能一個細部粗糙還僅屬于初期的組件模型，因能呈現(xiàn)三維效果，而被誤以為已達到精準的程度，若此時利用粗糙的模型出量，甚至全過程的管理應用，無法達到實質性的使用效果。

綜上分析，想要應用BIM技術出量，必須選擇一款合適的軟件。廣聯(lián)達BIM安裝計量軟件（簡稱GQI）等廣聯(lián)達系列計量軟件，是基于BIM技術結合我國建筑工程算量規(guī)則等實際情況，通過二次開發(fā)而形成的國產(chǎn)化三維算量軟件。其操作難易程度、運行模式等被多數(shù)預算員所接受，是現(xiàn)階段消防安裝專業(yè)運用較廣泛的算量軟件之一。消防安裝工程使用GQI計算工程量，其突破在于成功將工程算量從二維轉向三維化，避免了細節(jié)處工程量的主觀估算，并存儲大量消防構件屬性、工程量等必要信息，使工程在向后推進的過程中，數(shù)據(jù)信息也得到一定的積累。

2? 手工算量與軟件算量相結合的可行性分析

軟件算量相比手工算量更加精準，而手工算量的靈活優(yōu)勢是軟件算量無法替代的。消防安裝工程算量需要預算員熟知系統(tǒng)原理并且勤于鉆研、積累經(jīng)驗來應對各種情況的圖紙設計。使用軟件算量，是為了提高精度和效率，而在極端情況下，許多年輕的預算員追求出量效率，忽視了分析圖紙、手工算量等基本功，認為會使用軟件就等同于能準確算量，對軟件未熟練掌握卻產(chǎn)生依賴，如此計算出的工程量準確度無法保證，反復檢查又降低整體效率。軟件算量是不斷學習的過程，在不能保證百分之百精通的情況下，既要確保精確度又要提高效率，于是考慮將手工算量和軟件算量結合起來。利用GQI算量時，以軟件算量為主，但在建立算量模型前，梳理圖紙，思考能直接通過標高、公式計算的部分，例如主立管、卡箍件、角鐵、穿樓層套管等，可省去該部分的建模，其余主體部分通過識別CAD底圖建立算量模型來出量。未建模的部分利用標高和已知公式直接手算，最終匯總工程量。將軟件算量與手工算量相結合，使算量過程更加靈活，高效。

3? 案例模型構建

以武漢市蔡甸區(qū)某商品房小區(qū)的一棟48層新建超高層住宅為例，地上建筑面積28662.24平方米，消火栓系統(tǒng)1-16F為低區(qū)，17-48F為高區(qū)。利用軟件和手工兩種方式進行算量比較。采用GQI進行消火栓系統(tǒng)的算量，第一步，在算量軟件中導入消火栓系統(tǒng)的CAD底圖，底圖定位，按樓層分割圖紙，分層識別構件，因構件種類、數(shù)量較多，及時利用“漏量檢查”功能，檢查出未識別的所需構件，建立消火栓系統(tǒng)的三維模型;第二步，對構件數(shù)量及管道長度進行提量;第三步，導出工程量的Excel表格，在表格中進行工程量加工、匯總。手工算量，利用天正CAD軟件打開CAD圖紙，直接統(tǒng)計構件、設備等個數(shù)類的數(shù)量，利用測量工具分段“拉量”管道長度，在Excel表格中記錄、匯總工程量。（圖1）

3.1 數(shù)據(jù)結果

消火栓系統(tǒng)手工與軟件出量對比，因篇幅有限，本文僅列出消火栓、滅火器、消防管道等主要器具、管道的工程量。（表1）

3.2 兩種算量結果對比分析

3.2.1 精度定量分析

由表1可知，對于器具、構件等工程量，因按圖紙統(tǒng)計，個數(shù)明確，兩種算量方式出量一致，而管道部分的工程量，兩種算量方式出量差異超過10m，當然差異大小也與系統(tǒng)規(guī)模有關。消火栓管道主要分為主立管和水平管兩部分，由圖2可知，當某型號的水平管道量多時，手工與軟件出量的差異也越大，反之則小。其中DN100、DN150的管道位于主立管及部分水平干管，因主立管的量由標高確定，所以DN100與DN150管道部分，兩種算量方式出量差異較小。出量較大差異集中在DN100以下的水平管道部分，其中DN65水平管道的量最多，差異也超過10m。分析得出，DN65管道作為入消火栓箱的支管，手算該部分工程量時因管道翻折、圖紙不清，估算較多，所以導致兩種算量方式出量差異較大。可知，因二維圖紙表述不清而估算是導致兩種算量方式產(chǎn)生差異的主要原因，隨著消火栓系統(tǒng)規(guī)模增大，DN100以下的水平管道量增多，手工與軟件出量的差異會越來越大。

GQI軟件算量嚴格依照建立的三維模型和“計算設置”、“設計說明信息”中設置的計算規(guī)則、信息來計算，模型中每一部分的量可單獨提取，并且模型一直保存，工程量有據(jù)可依。而手工算量，除了遵照二維圖紙和計量規(guī)則，全憑主觀算量習慣，工程系統(tǒng)翻折及復雜處估算較多，計算易出錯。所以在精度方面，利用軟件建模出量，對計算消防系統(tǒng)細節(jié)處的工程量，十分有優(yōu)勢。

3.2.2 效率定量分析

案例中，除去相同分析圖紙的時間，軟件算量粗略統(tǒng)計用時4小時，手工算量用時5.5小時。其中主立管，手工直接計算標高比軟件設置標高，來獲得工程量節(jié)省了20-30分鐘。算量效率也與工程規(guī)模有關，當消火栓系統(tǒng)簡單，工程量少時，全部通過手工數(shù)個數(shù)、量長度、公式計算就能迅速的得出較為準確的工程量，但存在一定估算誤差。實際工程規(guī)模普遍偏大，細節(jié)處需要借助軟件算量來確保精度。GQI建模是項比較耗時的工作，使用軟件時會發(fā)現(xiàn)部分功能仍不成熟，無法達到預期“一鍵識別”的效果，且與預算人員的經(jīng)驗、熟練程度，圖紙的規(guī)范程度有關，當圖紙、設計說明不清，預算員軟件操作不熟練時，都會增加建模時間，甚至軟件算量的總計時間超過手工算量所需時間。

手工算量與軟件算量在效率上各有優(yōu)勢，在保證精度的情況下，將兩者結合起來，分部位選取不同算量方式，其中軟件識別出的消火栓系統(tǒng)模型一直存在，手算部分計算式清晰，不會發(fā)生重復計算的問題，提高后期檢查、核量效率，從而提高整體算量效率。

4? 結論與展望

消防安裝工程算量不能盲目追求前沿技術，應實事求是，思考現(xiàn)階段工程算量最需要什么。使用軟件算量必須加強軟件的學習，分析圖紙，靈活使用軟件，在軟件算量完全成熟之前，將手工算量和軟件算量相結合。GQI是BIM時代，符合我國消防安裝工程計量規(guī)則的算量軟件，也被多數(shù)預算員所接受，但實際使用時，部分功能暫無法完全實現(xiàn)，或為了提高效率，必須靈活使用GQI算量。在軟件建模的基礎上，利用手工算量修補建模困難和建模效率低的部分，通過大量實踐和定量分析，該手工算量的部分可提高效率，且誤差可忽略，確保了精度、又提高整體出量效率。

對工程量合理把控是實現(xiàn)高質量消防安裝工程的基礎工作之一。廣聯(lián)達系列算量軟件通過不斷優(yōu)化，使其在行業(yè)內(nèi)普及度及BIM技術的認可度越來越高，中、小型企業(yè)在資源、能力有限的情況下，也能更多的接觸BIM技術。通過設立更加準確的模型完整度標準，降低建模操作難度，GQI的使用會越來越成熟，也推進BIM技術的普及。相信不久的將來，各專業(yè)的算量方式會更加優(yōu)化，工程最終呈現(xiàn)的效果也將達到新的高度。

參考文獻：

[1]曹露春，吳雅迪，張蓉.BIM在消防工程全壽命周期管理中的應用[J].價值工程，2019（18）：253-255.

[2]王法兵.應用BIM軟件精確統(tǒng)計工程量的方法研究[C].煙臺大學，2017.

[3]王晨.消防工程造價管理研究[C].武漢工程大學，2016.

[4]張彥歡，周東明，高溪溪.基于BIM技術的工程算量軟件淺析[J].工程建設，2018，50（08）：25-29.

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