基于BIM技术的城市轨道交通地下车站工程量计算研究

1、 基于bim技术的城市轨道交通地下车站工程量计算研究 摘要：工程数量的准确性是合理确定工程造价的前提和必要条件，本文以某地下车站建设项目为例，通过对比revit软件和广联达gtj算量软件的工程量计算结果，研究revit模型转换成广联达gtj算量模型的成功率，探究适用于城市轨道交通地下车站工程量计算的方法。关键词：bim、revit、广联达gtj、地下车站0、引言影响工程造价的两大主要因素为工程数量和单位价格，其中工程数量计算方法的合理性和工程数量计算的准确性是合理确定工程造价的前提和必要条件。目前我国的工程造价算量方法经历了三个阶段，第一阶段为手工算量阶段，工程造价人员借助算盘、计算器等工具手

2、工计算工程数量，存在工作效率低、错误率高的缺点；第二阶段为电子表格算量阶段，工程造价人员利用excle等办公软件进行计算工作，虽然提高了计算效率，但仍然无法摆脱繁琐的数量汇总和公式输入等工作；第三阶段为三维软件计算阶段，通过创建bim模型，实现工程量自动计算。三维软件算量相比于传统的手算和电算方式，能够减少简单、重复的工作，节约造价人员的计算时间，同时通过三维可视化的bim模型，能够快速核对工程量，提高计算准确度。随着城市轨道交通的快速发展，目前我国内地已开通城市轨道交通的城市达到45个，总运营里程7978.19公里。城市轨道交通建设项目具有工程量大、异性构件多、图纸复杂的特点，但针对于地铁车

3、站的算量软件却十分缺乏，目前设计人员只能采用手（电）算或者利用民建算量软件来计算地铁车站的工程数量，存在计算工作量大、计算效率低、软件不适配等问题。国内应用最广泛的bim建模软件为autodesk revit，应用最广泛的bim算量软件为广联达土建计量gtj软件。本文旨在通过对地铁车站案例项目的revit模型实物量和算量规则下的广联达算量模型工程量进行对比分析，探究适用于城市轨道交通地铁车站工程量计算的方法。1、算量模型的创建1.1 工程概况案例项目建设地点位于杭州市余杭区，地下二层岛式换乘车站。1.2 revit算量模型revit是一个设计和记录平台，支持建筑信息建模（bim）所需的设计、图

4、纸和明细表，可以提供设计人员所需的设计图纸、工程数量等信息。在revit中，模型的创建是通过“族”的形式来定义各类构件的尺寸和属性信息，用户自行定制构件图元，并设置各种设计参数；当创建完模型之后可利用明细表功能进行工程数量的统计和计算。1.3 广联达gtj算量模型广联达gtj算量软件是一款按照国内清单定额计算规则要求下的土建工程量计算软件，软件内置了平法系列图集等规范要求，在计算过程中自动考虑各规范和计算规则的要求。广联达gtj算量模型的创建以revit算量模型为基础，通过广联达gfc插件将revit模型转换为广联达gtj软件所需的文件格式，并在清单计算规则下进行工程数量的计算。图1 revi

5、t模型 图2 广联达gtj模型1.4 转换效果分析通过实践，统计revit模型中的构件数量以及导入广联达gtj算量模型中的构件数量，并对比分析广联达gtj算量模型构件属性的识别率，各构件数量转化率和属性识别率见表1。表1 模型构件数量转换率和构件属性识别率地下车站构件构件数量转化率构件属性识别率存在问题主体结构板100%80%升降板无法识别墙100%60%转角处墙体不连续柱100%100%梁100%100%门窗100%0%门窗识别为门洞围护结构地连墙100%0%地连墙识别为自定义构件砼支撑100%100%钢支撑100%0%钢支撑识别为自定义构件旋喷桩100%0%旋喷桩识别为自定义构件钢联系梁1

6、00%0%钢联系梁识别为梁构件格构柱100%0%格构柱识别为自定义构件砼腰梁100%100%砼腰梁识别为梁构件（1）板构件。当revit中创建的板构件是升降板时，导入广联达中会出现重叠布置的情况。原因在于revit软件和广联达gtj软件的操作逻辑不一致，广联达gtj软件中不允许板重叠布置。解决方法为revit模型导入广联达gtj软件后，手动进行升降板的设置。（2）墙构件。revit模型中的混凝土墙转换到广联达gtj软件中，会出现转角处墙体不连续的现象。原因在于revit软件中默认两个墙体只要搭接上就视为连续墙体，但广联达gtj软件中则需要两个墙体在连接处重合才视为连续墙体。解决方法为revit

7、模型导入广联达gtj软件后手动对齐墙体。（3）柱、梁、砼支撑、砼腰梁构件。revit模型中的柱、梁、砼支撑、砼腰梁构件可以通过广联达gfc插件直接生成，且转换基本无误。（4）门窗构件。revit模型中的门窗构件通过转换后，在广联达gtj中被识别为门洞构件。门窗的造价主要取决于门窗数量，虽然在广联达gtj中门窗属性识别有误，也可通过统计门洞数量来间接计算出门窗数量，对于工程费用的计算并无影响。（5）地连墙、旋喷桩构件。revit模型中的地连墙、旋喷桩构件无法通过广联达gfc插件直接转换为广联达gtj软件所需的文件格式，而是生成为几何形状一致的自定义构件。原因在于广联达gtj软件中没有对应的地连墙

8、、旋喷桩构件。解决方法为通过计算自定义构件的体积，间接得到地连墙、旋喷桩混凝土体积。（6）钢支撑、钢联系梁、格构柱构件。revit模型中的钢支撑、钢联系梁、格构柱构件无法通过广联达gfc插件直接转换为广联达gtj软件所需的文件格式，而是生成为几何形状一致的自定义构件。原因在于广联达gtj软件中没有对应的钢支撑、钢联系梁、格构柱构件。解决方法为计算广联达gtj软件中转换后的自定义构件的几何参数（如体积、截面积、长度等参数），再乘以密度参数间接得出钢支撑、钢联系梁、格构柱的工程数量。2、计算结果分析通过对转换后的广联达gtj模型进行修改、调整，并分别统计revit模型实物工程量和算量规则下的广联达

9、gtj模型工程量，工程量对比见表2。表2 revit模型与广联达gtj模型工程量对比工程量构件名称砼体积（m3）差值（m3）误差率revitgtj2018板顶板12904.4112930.3925.980.20%中板14834.934834.930.000.00%中板24457.214456.48-0.73-0.02%底板12550.0412382.75-167.29-1.35%站台板380.18373.67-6.51-1.74%合计35126.7734978.22-148.5451-0.42%柱第一层柱682.61682.59-0.020.00%第二层柱549.33549.440.110.0

10、2%第三层柱776.78783.276.490.83%合计2008.722015.36.580.33%通过对比分析，可以发现revit和广联达gtj均能够通过创建构件直接得出工程数量，但revit软件无法实现构件间的自动扣减，得出的工程数量是模型的几何数量而非算量规则下的工程数量，其工程量计算规则并不满足我国工程量清单计价规范的要求，无法直接使用revit软件计算得出的工程数量。3、结论及局限性3.1 结论（1）对于地下车站revit模型中的大多数构件（梁、板、柱、墙等），是可以通过广联达gfc插件生成对应的算量模型，但对于地下车站地连墙、钢支撑、格构柱等围护结构的转换率和识别率较差。（2）作为目前使用最为广泛的bim软件之一，revit可以利用3d关联模型数据进行工程量的快速计算，本身具有自动算量的功能，不涉及模型和格式转化。但其工程量计算规则并不满足我国工程量清单计价规范的要求，需要通过软件的“连接”、“剪切”、“是否允许自动连接”等功能来调整构件间的扣减关系，才可以生成满足概预算编制要求的工程数量。（3）针对城市轨道交通地下车站的工程量计算，采用通过revit模型导入广联达gtj算量软件并辅助手算的组合方