基于Revit建模的电力工程量统计案例研究.pdf

第 6卷第 6期 2 0 1 4年 1 2月 V0 l _ 6 No 6 De c 2 01 4 基于 R e v i t 建模的电力工程量统计案例研究 刘 睿 马 健 沈华麟 ( 1 华北电力大学， 北京 1 0 2 2 0 6 ； 2 中国华电集团电力建设技术经济咨询中心， 北京 1 0 0 0 3 1 ) 【 摘要】 基于B I M技术的数字信息化3 D模型， 可以自 动统计工程量， 同时可通过图形表达， 直观的给电力工程造 价提供有力的支持。本文基于 B I M技术， 借助 R e v i t 平台并结合 2 0 1 3新版电力定额， 分析了R e v i t 软件算量规则和 定额工程量计算规则的不同， 从而完善 了建模流程和要求， 以电力定额工程量计算规则自动统计工程量。 【 关键词】 B I M； 工程量统计； R e v i t 【 中图分类号】 F 4 0 7 6 1 ； T U 7 2 3 3 2 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 6 7 4 7 4 6 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6 0 0 7 0 0 6 1 引言 建筑信 息模 型 ( B u i l d i n g I n f o r m a t i o n Mo d e l i n g ) 作为一种全新的理念和技术， 正受到国内外学者和 业界的普遍关 注。B I M 思想源于 2 0世纪 7 0年代 ， 随着时代的进步 ， 人们对于 B I M 的理解也逐渐丰富 完整 ， 目前相对 完整的定 义是美 国国家 B I M标准 ： “ B I M是设施 物理和功能特性 的数字表达 ； B I M是 一 个共享的知识资源 ， 是一个分享有关这个设施 的 信息， 为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所 有决策提供可靠依据的工程； 在项 目的不同阶段， 不同利益相关 方通 过 B I M 中插入 、 提取 和修改 信 息， 以支持和反映各 自职责的协同工作” 。 从定义 中可以发现， B I M不仅仅停留在模型层面， 而是贯穿 于项 目的全生命周期中。 近年来 ， B I M技术在 民用建筑工程领域 的应用 不断增加 ， 不仅 改变 了传统 的工 程建设模式 、 施工 模式、 计价方法等 ， 也在 潜移默化地 影响着建筑工 程的全生命周期管理模式。目前 B I M技术在建筑 工程造价中的参数成本估算 、 造价计算和造价控制 等方面的应用取得 了一定 的成果 。市场上诸 如广 联达和鲁班等造价软件公 司也在基 于 B I M 的算量 造价上不断推陈出新 。柏幕公 司产 品柏幕 1 0标准 化应用体系的发布已经做到了 B I M在民用建筑工 程 中设计、 施工 、 造价、 运维 一体化 ， 通过嵌入 中国 清单规则样板 实现设计 出图、 准确计量 ， 导入广 联 达计价软件实现工程造 价 ， 这在一定程度上实现了 B I M在中国民用建筑工程中的落地。 相对于民用建筑工程造价， 电力工程造价具有 专业性强、 建设 投资额 大 、 专业 分工 复杂 的特 点。 而现 阶段对于这样 大规模 、 超 复杂 、 高投资 的电力 工程项 目依然采用 的是传统 的手工算量以及 e x c e l 算量 的方法 ， 造价人员通 过大量 的二维 图纸人工统 计工程量。这种方式 已经不能满 足工程造价管理 的精度和效率要求。利用 B I M技术进行电力工程 造价是 电力行业发展的必然选择 。 华北电力大学 电力工程造价研究所对 B I M 在 电力工程造价中的应用进行 了一系列研究 ： 在理论 方向许燕等研究 了 B I M在 电力行业 中推行的应用 路径和影响因素心 _ 4 ， 为 B I M 在电力行业的推行 奠定了基础 ； 实操方 向沈华麟等研究 了基于 B I M技 术的电力工程信息族库建设_ 5 ， 讲述 了电力族库建 设的步骤方法 ， 族 参数信 息添加及工程量 统计 ； 胡 骁强等研究了基于 B I M技术的变电站三维建模 J ， 以 R e v i t 软件为平 台介绍了变电站三维建模。 这些研究都是基于 A u t o d e s k公司的 R e v i t 软件 平 台的研究 ， R e v i t 软件虽然强大 ， 能 自动统计工程 【 基金项目】 基于 B I N技术的火电项 目物化阶段碳排放计算方法研究 ， 2 0 1 3 年教育部留学归国基金项 目， 主持人； 建筑信息 模型( B I M) 在电力工程造价中的应用研究委托合同， 电力工程造价与定额管理总站委托项 目， 主持人 ， 2 0 1 3年 【 作者简介】 刘睿( 1 9 6 9一) ， 女 ， 副教授 ， 华北电力大学电力工程造价研究所所长。主要研究方向： B I N技术， 电力工程造价， 绿色建筑管理。 基于 Re v i t 建模 的电力工程量统计案例研 究 7 1 量 ， 但 由于其源于美 国， 依据美 国国情开发 ， 内嵌计 量规则为美 国标 准 ， 并不适 应 中国计 量规则 ， 更不 符合电力建设工程定额要求， 若想软件模型出量能 够达到电力定额要求 ， 需要在建模 时对模 型的参数 进行设 置 ， 按 照 定额 需求 进行 建模 。本 文 以钨矿 3 5 K V变电站为例， 在研究软件算量规则与 2 0 1 3 版 新电力定额算量规则差别的基础上， 介绍在 B I M体 系下按照电力工程造价 中的工程量计算 的需求 ， 在 R e v i t 软件 中对模型信息进行修改的方式 。 2案例分 析 本文所介绍钨矿 3 5 k v变电站为典型变电站建 筑型式 ， 建筑面积 7 0 0多 f ， 高 9 6 m， 包括主变建筑 以及附属部分 ： 泵房 、 事故 油池、 消防水池 等。我团 队尝试利用变电站模型 出量 ， 达 到概算工程量统计 的 目的 ， 与 2 0 1 3版新 电力定额计量规则 进行对 比， 找 出 R e v i t 内嵌计量规则与电力定额计量规则 的差 别 ， 寻找解决方 法 ， 并 与软件公 司合作将 出量结果 导人计价软件 中， 最终实现计价。 笔者采用适用于 2 0 1 3版 电力定额 的参数化族 库建设一主体建模一提取工程量的步骤对此变电 站进行建模算量。R e v i t中 自带 电气设备族库 的缺 少是阻碍 电力工程建模 的一 大因素 ， 且工程量计算 即提取族信息参数， 所以基于 B I M的电力工程算量 必须 以丰富 的参数化 电气族 库为基础。主体建模 为整个模型的主要工作量， 只有将模型建立完整才 能统计工程量。R e v i t 能够 自动提取工程量 ， 但提取 的工程量与 2 0 1 3版新 电力定额存在差异。 在研究 中发现 ， R e v i t 对于统计个数 的工程量只 要能在模型中准确表达， 就能准确统计工程量， 而 对于以体积 、 面积 、 质量 等为统计单 位的工程量 则 存在一定的差异。以钢筋混凝土部分的梁为例 ， 选 取一根基础梁进行工程量统计 ， 通过计算模型 出量 为 3 5 6 m ， 而按照 2 0 1 3版新 电力定额要求计 算工 程量为 5 1 5 m ， 误差达到 3 0 8 5 。这么大 的差别 已经远远超过概算要求的误差范围。 欲减少软件出量与定额计量规则的差别 ， 达到出 量要求 ， 可以通过以下两种方式： 一是在 R e v i t 统计好 工程量后 ， 为使每个工程量符合电力定额的要求设定 一 个系数 ， 这种方法需要建立在大量的数据基础上 ， 通过反复试验， 不断尝试 ， 工程量巨大； 另一种方式是 在建模阶段对 R e v i t 所建模型进行修改 ， 使最终模型 出量达到 2 0 1 3版新 电力定额的要求。这种方式是可 行性最强 的， 也是 电力行业 在电力工程造价 中推行 B I M 的路线。同时这条路柏幕公司已经在民用建筑 工程造价中得到了应用 ， 但这条路在电力行业的运行 还需要大量的实践检验来降低模 型概算工程量统计 与手算工程量之间的耦合度。 2 0 1 3 版新电力建设工程定额： 土建预算分册子 目1 3 7 9条 ， 电气分册 1 3 8 1 条 ， 机务分册 2 2 9 1 条 ， 仅 这三册子 目就多达 5 0 0 0多条 。 l 这些子 目对应 了繁 多的工程量计算规则 ， 如果 将所有计算规则全部归 纳总结并建立信息模型再嵌入 B I M模型 中， 有着较 大的工作量本文仅以以下几个工程量子目为例 ， 介 绍符合 2 0 1 3版新 电力定额要求 的建模方法。 3 信 息化族库及其工程量 信息框架创建的最佳方式为用尽量少的族尽 量多的族类型来表达构件信 息 ， 即一个族包含 了所 有阶段、 所有参与方需要的信息。该方式族参数众 多 ， 容易发生混乱 ， 建模 困难大 ， 但是信息的利用率 高 ， 信息价值大。使 用时一旦加 载到项 目中， 便可 以随着项 目的开展和信息的流动增加信息细节和 内容 ， 信 息 提 取 时 直 接 筛 选 不 同需 求 的参 数 即 可 。这种方式更利 于项 目不 同参 与方 的信息共 享 ， 也是在电力行业推广中更为长久的想法。 在电力工程中信息化族库的建设主要体现在 电力设备安装部分 ， R e v i t 2 0 1 4内嵌 系统族 中缺少机 电部分的族库 ， 另外 电气设 备 因厂家不 同 ， 品牌不 同在形状 ， 参数等方面都 是不 同的， 因此在 电力建 设工程中创 建工程需要 的电气族 库是系统能够 准 确出量的前提。 电气设备计量 主要 以个数 为单位 ， 如开关 柜、 绝缘子 、 金具、 变压器等 ， 但诸如母线这样不 以个数 为单位 ， 定额子 目划分 是按照截 面积来 判断 的， 就 需要我们在创建母线族时选择合适 的方法 ， 嵌入需 要 的工程量 。在本项 目中 ， 依 据是母 线 的总长 度 ， 通过对 自适应点 的距离设参数 ， 可以计算 出母线的 总长度 。如图 1 2 。 值得注意的是硬母线 安装时 ， 需 要预 留长度 ， 母线终 端、 分支线 和设备 连接 位置 的预 留长 度不 同， 这段预留长度的部分如何在模型中体现出来而 又不影响模型的其他功用和美 观性 ， 是一个值得讨 论和继续探索的问题 。 基于 Re v i t 建模 的电力工程量统计案例研 究 7 5 相关政策的支持。虽说为工程造价而建模型 统计工程量 ， 在 民建工程 中存在 ， 但 这在一定 程度 上有悖于 B I M协 同工作 、 信息共享的定义。所 以为 加快 B I M在 电力行业 的发展 ， 笔者认为应有相关政 策的支持 ， 从设计 开始运用 B I M技术 ， 在设计 阶段 嵌入造价提取工程量 的所需信息 ， 创建 3 D模 型， 为 造价做准备 ， 并参与后期的运维阶段 。 在有相关政策 的支持 ， 拥有丰富的 电力建 设相关族库 的前提下 ， 电力建设工程造价的效率将 大大提高 ， 造价人员直接用设计人员 的模型提取工 程量 ， 对工程量进行 统计整理 ， 进行造 价工作 。这 将给电力工程造价领域带来一场新的革命 。 9 总结 本文 中列举 了 3 5 K V变电站工程 中主要部分的 建模过程及工程量统计要点 ， 是 B I M在电力建设工 程应用中的一次重大 的探索。电力建设工程 专业 多 ， 建筑物 ， 构筑物多种 多样 ， 只有完全熟悉 电力建 设工程定额要求， 按照电力定额规则建模才能准确 出量 ， 要实现 B I M在电力建设工程造价 中的应用还 需要更多的尝试和探索。 在工程信息化大肆来袭 的时代 ， 基于 B I M 的电 力工程造价势在必行 ， 不仅能节省人力 ， 提高效率 ， 还能节省成本 ， 带来效益。但 B I M在 电力工程造价 中的应用还有一段很长的路要走。B I M在电力行业 落地 ， 首先需要完 善 电力族库 ， 其次需要 统一建模 规则 ， 建模过程 中需要兼顾 当今现行的电力定额 的 工程量计算规则 ， 同时在行业政策引导和激励上需 要下大力 气 ， 才能在 电力行 业广 泛推广 B I M 造价 技术 。 参考文献 1何关培， 王轶群 ， 应宇垦 B I M总论 M中国建筑工业 出版社 2刘睿， 许燕 B I M在变电站项 目工程造价中的应用， 工 程造 价管理 ， 2 0 1 4年 8月 3R u i L I U，Y a n X U a n d X u e m a n Z E N G B I M A p p l i c a t i o n I mp l e me n t a t i o n P l a n a n d Ro a d ma p i n C o s t Man a g e me n t o f E l e c t r i c P o w e r En g i n e e r i n g， I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n C o n s t r u c t i o n a n d Re al Es t a t e Ma n a g e me n t ， S e p t e mb e r ， 2 0 1 4 1 0 ( E I 检索 ) 4刘睿 许燕 B I M在工程项 目造价中的应用文献综述， 项 目管理技术 ， 2 0 1 4年 7月 ； 5沈华麟， 刘睿， 胡骁强 基于 B I M的电力工程信息化族 库建设 已投稿 6刘睿 ， 胡骁强， 沈华麟 基于 B I M的变电站三维建模 7沈华麟 变电站项 目 B I M建模及工程量统计 D 北 京： 华北电力大学， 2 0 1 4 C a s e S t u d y o f B i l l o f Qu a n t i t y i n P o we r En g i n e e r i n g b a s e d o n Re v i t M o d e l i n g L i u R u i ， Ma J i a n， S h e n Hu a l i n ( N o r t h C h i n a E l e c t r ic P o w e r U n i v e r s i t y ， B e ij i n g 1 0 2 2 0 6 ，C h i n a ) Abs t r a c t： Th e 3 D mo d e l b a s e d o n BI M t e c h n o l o g y o f d i g i t a l i n f o r ma t i o n c a n c a l c u l a t e q u a n t i t i e s a ut o ma t i c a l l y b y g r a p h i c a l r e p r e s e n t a t i o n a n d pr o v i d e s f o r c e f ul s u p p o r t f o r e l e c t r i c p o we r e n g i n e e r i n g c o s t i nt u i t i v e l y W i t h t he a i d o f Re v i t p l a t f o r m ，t h i s p a pe r h a s a v e r y g o o d a n aly s i s o n t h e d i f f e r e nc e b e t we e n t h e r u l e s o f Re v i t s o f t wa r e t o c a l c u l a t e t h e a mo u n t a n d t h e rul e s o f fi x e d q u a n t i t y c a l c u l a t i o n，wh i c h i s b a s e d o n B I M t e c h n o l o gy a n d c o mb i n e s t h e r u l e s o f E l e c t ri c P o w e r E n g i n e e ri n g C o n s t r u c t i o n Q u o t a s o f 2 0 1 3 A t l a s t ， t h e m o d e l i n g p r o c e s s a n d r e q u i r e me n t s a r e i mp r o v e d a n d q u a n t i t i e s a r e c alc u l a t e d a u t o ma t i c a l l y b y t h e ru l e s o f e l e c t r i c i t y q uo t a e n g i n e e r i n g c a l c u l a t i o n Ke y Wo r d s ： B I M( B u i l d i n g I n f o rma t i o n M o d e l i n g ) ； E s t i m a t i n g C o s t ； R e v i t