消防安装工程软件算量应用分析

宋樱婕

摘要：本文围绕消防安装工程如何准确、高效计算工程量的问题，选择具有代表性的消火栓系统为例，分析基于BIM技术软件算量存在的问题，选择使用广联达BIM安装计量软件计算工程量。对比软件算量与手工算量的精度和效率，在软件算量未完全成熟之前，考虑将两者相结合，逐步推进BIM技术在我国建筑领域的应用。

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.

关键词：消火栓系统;工程量;BIM技术;软件算量

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

中图分类号：TU17                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）04-0266-03

0  引言

近年来，重大火灾事故的发生将消防安全问题提升到新的高度。消防安装工程具有系统多、设计复杂、规模大等特点，其中施工企业确定投标报价、成本控制等都需要对工程量进行把控，以何种方式才能准确快速的获得工程量？众多学者围绕该问题展开研究，曹露春等人提出BIM 技术在消防工程全寿命周期中应用，特别是利用Revit和广联达软件，可以进行一定时期、一定过程的数量和成本统计，并以报表形式呈现[1]。王法兵通过研究工程量计量规则，验证了规范BIM算量模型的建模方法，可达到使用模型精准出量的效果[2]。王晨以消防工程为例，从管理层面研究算量问题，得出优化造价管理，可以提高消防工程算量精度[3]。

综上，众多学者推崇应用BIM等前沿技术进行软件算量，但软件算量一直存在争议，传统手工算量与软件算量该如何取舍？采用何种算量软件出量？本文结合消防安装工程特点，以消火栓系统为例，分析应用BIM技术进行软件算量存在的问题，从而选择合适的算量软件，并在软件算量未完全成熟前，分析将手工算量与软件算量相结合。从接受程度、技术水平等方面，定性分析两者之间的结合问题，利用案例定量比较分析手工算量和软件算量的精度和效率。在推崇软件算量的背景下，为消防预算人员提供一定参考，在遵照系统原理、计算规则基础上，合理选用算量软件。

1  基于BIM技术软件算量存在的问题分析

随着BIM的普及，工作中或多或少会接触到该前沿技术。算量时，多数预算员对Revit软件尚处于略知基本操作和被动使用阶段，因非全面掌握软件而导致繁琐的操作过程使他们更偏向于手工算量，或使用天正CAD、算王等较熟悉的算量软件，足以应对现阶段的工作需要。在国内部分示范性工程中已应用BIM技术及Revit软件，但在中小型工程中推行前沿技术则较为困难。结合《中国建设行业施工BIM应用分析报告（2017）》，分析主要原因如下：

1.1 工程参与方的软件操作能力参差不齐

工程中若要求利用Revit统一模型，甚至是全过程管理，则要从整个项目的角度来考虑，由哪一参与方来建立包括土建、机电安装等各专业的完整模型。建模难度较大，时间和费用成本难计取。以及项目各参与方是否均有能力接受Revit格式的图纸，并熟练使用软件对其参与的部分进行操作？大型施工企业或房地产企业有能力组织员工系统学习BIM技术，而中小型企业推广BIM技术多是简单培训和员工自行摸索，两者专业水平相差较大。

1.2 在非示范性建筑工程中难推广

在国内典型工程案例中，BIM技术全过程应用所取得的成果值得肯定，但大多数非示范性普通建筑的建设参与方多为中、小型企业，其中多数预算员对Revit软件并不精通，他们沿用传统的算量和管理方式，也能将工程顺利完成，更注重当前项目的直接经济效益，而忽视了BIM发展可能帶来更广泛的价值效益。

1.3 国内外计算规则不一致

BIM技术最早发展于国外，利用Revit中明细表功能进行出量时，其计算规则没有完全符合我国的工程量计算规则和应用需求，研究表明可针对消防专业特点建立族库来解决这一问题，但无疑增加了利用Revit算量的难度和工作量。

1.4 三维模型无相应精度标准

报告中显示，行业内55.1%的企业希望借BIM技术提升专业形象。需注意，建模是为了服务工程，而不是炫耀成果。在BIM模型中，可能一个细部粗糙还仅属于初期的组件模型，因能呈现三维效果，而被误以为已达到精准的程度，若此时利用粗糙的模型出量，甚至全过程的管理应用，无法达到实质性的使用效果。

综上分析，想要应用BIM技术出量，必须选择一款合适的软件。广联达BIM安装计量软件（简称GQI）等广联达系列计量软件，是基于BIM技术结合我国建筑工程算量规则等实际情况，通过二次开发而形成的国产化三维算量软件。其操作难易程度、运行模式等被多数预算员所接受，是现阶段消防安装专业运用较广泛的算量软件之一。消防安装工程使用GQI计算工程量，其突破在于成功将工程算量从二维转向三维化，避免了细节处工程量的主观估算，并存储大量消防构件属性、工程量等必要信息，使工程在向后推进的过程中，数据信息也得到一定的积累。

2  手工算量与软件算量相结合的可行性分析

软件算量相比手工算量更加精准，而手工算量的灵活优势是软件算量无法替代的。消防安装工程算量需要预算员熟知系统原理并且勤于钻研、积累经验来应对各种情况的图纸设计。使用软件算量，是为了提高精度和效率，而在极端情况下，许多年轻的预算员追求出量效率，忽视了分析图纸、手工算量等基本功，认为会使用软件就等同于能准确算量，对软件未熟练掌握却产生依赖，如此计算出的工程量准确度无法保证，反复检查又降低整体效率。软件算量是不断学习的过程，在不能保证百分之百精通的情况下，既要确保精确度又要提高效率，于是考虑将手工算量和软件算量结合起来。利用GQI算量时，以软件算量为主，但在建立算量模型前，梳理图纸，思考能直接通过标高、公式计算的部分，例如主立管、卡箍件、角铁、穿楼层套管等，可省去该部分的建模，其余主体部分通过识别CAD底图建立算量模型来出量。未建模的部分利用标高和已知公式直接手算，最终汇总工程量。将软件算量与手工算量相结合，使算量过程更加灵活，高效。

3  案例模型构建

以武汉市蔡甸区某商品房小区的一栋48层新建超高层住宅为例，地上建筑面积28662.24平方米，消火栓系统1-16F为低区，17-48F为高区。利用软件和手工两种方式进行算量比较。采用GQI进行消火栓系统的算量，第一步，在算量软件中导入消火栓系统的CAD底图，底图定位，按楼层分割图纸，分层识别构件，因构件种类、数量较多，及时利用“漏量检查”功能，检查出未识别的所需构件，建立消火栓系统的三维模型;第二步，对构件数量及管道长度进行提量;第三步，导出工程量的Excel表格，在表格中进行工程量加工、汇总。手工算量，利用天正CAD软件打开CAD图纸，直接统计构件、设备等个数类的数量，利用测量工具分段“拉量”管道长度，在Excel表格中记录、汇总工程量。（图1）

3.1 数据结果

消火栓系统手工与软件出量对比，因篇幅有限，本文仅列出消火栓、灭火器、消防管道等主要器具、管道的工程量。（表1）

3.2 两种算量结果对比分析

3.2.1 精度定量分析

由表1可知，对于器具、构件等工程量，因按图纸统计，个数明确，两种算量方式出量一致，而管道部分的工程量，两种算量方式出量差异超过10m，当然差异大小也与系统规模有关。消火栓管道主要分为主立管和水平管两部分，由图2可知，当某型号的水平管道量多时，手工与软件出量的差异也越大，反之则小。其中DN100、DN150的管道位于主立管及部分水平干管，因主立管的量由标高确定，所以DN100与DN150管道部分，两种算量方式出量差异较小。出量较大差异集中在DN100以下的水平管道部分，其中DN65水平管道的量最多，差异也超过10m。分析得出，DN65管道作为入消火栓箱的支管，手算该部分工程量时因管道翻折、图纸不清，估算较多，所以导致两种算量方式出量差异较大。可知，因二维图纸表述不清而估算是导致两种算量方式产生差异的主要原因，随着消火栓系统规模增大，DN100以下的水平管道量增多，手工与软件出量的差异会越来越大。

GQI软件算量严格依照建立的三维模型和“计算设置”、“设计说明信息”中设置的计算规则、信息来计算，模型中每一部分的量可单独提取，并且模型一直保存，工程量有据可依。而手工算量，除了遵照二维图纸和计量规则，全凭主观算量习惯，工程系统翻折及复杂处估算较多，计算易出错。所以在精度方面，利用软件建模出量，对计算消防系统细节处的工程量，十分有优势。

3.2.2 效率定量分析

案例中，除去相同分析图纸的时间，软件算量粗略统计用时4小时，手工算量用时5.5小时。其中主立管，手工直接计算标高比软件设置标高，来获得工程量节省了20-30分钟。算量效率也与工程规模有关，当消火栓系統简单，工程量少时，全部通过手工数个数、量长度、公式计算就能迅速的得出较为准确的工程量，但存在一定估算误差。实际工程规模普遍偏大，细节处需要借助软件算量来确保精度。GQI建模是项比较耗时的工作，使用软件时会发现部分功能仍不成熟，无法达到预期“一键识别”的效果，且与预算人员的经验、熟练程度，图纸的规范程度有关，当图纸、设计说明不清，预算员软件操作不熟练时，都会增加建模时间，甚至软件算量的总计时间超过手工算量所需时间。

手工算量与软件算量在效率上各有优势，在保证精度的情况下，将两者结合起来，分部位选取不同算量方式，其中软件识别出的消火栓系统模型一直存在，手算部分计算式清晰，不会发生重复计算的问题，提高后期检查、核量效率，从而提高整体算量效率。

4  结论与展望

消防安装工程算量不能盲目追求前沿技术，应实事求是，思考现阶段工程算量最需要什么。使用软件算量必须加强软件的学习，分析图纸，灵活使用软件，在软件算量完全成熟之前，将手工算量和软件算量相结合。GQI是BIM时代，符合我国消防安装工程计量规则的算量软件，也被多数预算员所接受，但实际使用时，部分功能暂无法完全实现，或为了提高效率，必须灵活使用GQI算量。在软件建模的基础上，利用手工算量修补建模困难和建模效率低的部分，通过大量实践和定量分析，该手工算量的部分可提高效率，且误差可忽略，确保了精度、又提高整体出量效率。

对工程量合理把控是实现高质量消防安装工程的基础工作之一。广联达系列算量软件通过不断优化，使其在行业内普及度及BIM技术的认可度越来越高，中、小型企业在资源、能力有限的情况下，也能更多的接触BIM技术。通过设立更加准确的模型完整度标准，降低建模操作难度，GQI的使用会越来越成熟，也推进BIM技术的普及。相信不久的将来，各专业的算量方式会更加优化，工程最终呈现的效果也将达到新的高度。

参考文献：

[1]曹露春，吴雅迪，张蓉.BIM在消防工程全寿命周期管理中的应用[J].价值工程，2019（18）：253-255.

[2]王法兵.应用BIM软件精确统计工程量的方法研究[C].烟台大学，2017.

[3]王晨.消防工程造价管理研究[C].武汉工程大学，2016.

[4]张彦欢，周东明，高溪溪.基于BIM技术的工程算量软件浅析[J].工程建设，2018，50（08）：25-29.

[5]陈凤.算量软件在建筑工程量计算中的应用与分析[J].河北工程大学，2013.

[6]曹阳艳.算量技术在园林工程造价中的应用研究[C].华南理工大学，2017.

[7]Angus Law.The role of modeelling in structural fire engineering design[J].Fire Safety Journal，2016，volume80：89-94.