来源：BIM清流BIMBOX
今天要和你聊的内容，来源于我们的一位朋友，来自福建的 @
Shaw Black
，从他的文字你能感到，这是一位工程、造价和 BIM 的老手。
他分享的内容是通过二次开发的工作，去解决 BIM 在造价领域的难题，比如设计模型和算量模型不通用、重复工作量大、项目超概算等等。
如果你对二次开发没什么感觉，也丝毫不影响你理解今天的内容，因为他的重点是解决问题的思路，而不是具体的代码。如果你恰好在研究这方面的东西，
文末也会免费放出 Shaw Black 写的源代码。
同时我们也觉得，他的思想不仅仅可以给二次开发或者造价行业的人一些启发，还值得这个行业里所有的人去思考：当我们有了一个新工具，发现它在很多情况下不能满足需求的时候，是抛弃它，还是改造它？
对于大部分人来说，其实这两点都很难做到。抛弃它，身不由己；改造它，能力不足。
但我们还是希望把那些有勇气选择后者的人，讲述给你，也许他的技术你不能马上拿来使用，但我们认为，他们的思路和精神值得圈子里的人看一看。
你好，我是 Shaw Black，一位默默从事建筑信息化的同路人，从土建造价员到土建造价项目负责人，因为深感传统造价作业模式的不明朗，便毅然转型 BIM 咨询 + Revit 二次开发。目前就职于福建省某建筑设计院，负责 BIM 正向设计和咨询相关插件开发的工作。
在深入探讨 BIM 和造价的结合点之前，我们有必要先把单个项目造价的全过程过一遍。如果你对造价算量的工作比较熟悉，可以跳过前两个小节。
整个流程大致分为八步，分别是
估算、概算、预算（清单控制价）、变更、签证、进度款、结算、决算
。
比如福建省某大学，要加盖一栋学生公寓和一栋专家楼，就会根据需求进行方案设计，确定建设规模，最终定下总建筑面积为 55722 平方米，其中地上建筑面积 47771 平方米，包括学生公寓楼建筑面积 25946 平方米、专家楼建筑面积 21810 平方米、门卫建筑面积 15 平方米，地下室 8001 平方米。
接下来，专家会通过指标估算的方式来计算项目的投资估算金额，比如学生公寓在指标库中对应建安费的综合指标是 3301.5 元/平方米，那么这个学生公寓的建安费指标就等于：学生公寓的建筑面积 25946 平方米 * 指标 3301.5 元/平方米 =8566 万元 。
发改委对项目的可行性研究报告批复后，项目就要开始初步设计了，初步设计完成后，由于图纸中的建筑信息进一步完善，便可以进一步的测算更准确的造价，我们也就进入了设计概算阶段。
?
第一，对于初设图中有表达的内容，进行工程量计算，然后套用对应的概算定额。
如下图，大部分混凝土和模板量，都是通过手算或者电算出量的方式计算。
? 第二，对于图纸中没有表达、但又属于设计范围的内容，则通常是以指标的方式进行估算。
如下图，弱电线槽和桥架就是用学生公寓的建筑面积 26100 平方米 * 相应清单单方价指标 18.51 元/平方米 = 483111 元。
初设和概算，在得到当地发改委的批复函后，就可以开始施工图设计了，出施工图之后，我们造价人员同样得立马跟进，进入施工图预算或者清单控制价阶段。
在国有资产投资的项目范畴内，如果是预算编制，则很有可能就是 EPC 项目，因为已经在项目概算阶段通过下浮率招过工程总承包标，所以不需要清单控制价；如果是清单控制价编制，则证明这个项目是 DBB 项目，因为要用清单控制价招施工标。
在编制清单控制价或者预算时，我们要把每一项清单的工程量计算准确，项目特征描述完整，然后对着清单名称和清单项目特征进行组价。
施工完毕竣工验收后，施工单位要提交结算报告，业主就会找咨询单位做结算审核，根据竣工图和现场勘察报告、桩基记录等资料，进行工程量和单价的审核。
结算审核报告如下图，每项清单都分为审前造价和审后造价。
上面这些，就是不同阶段的造价工作，先别着急，在深入聊 BIM 和造价的结合点之前，我们还需要了解一个至关重要的点，一线预算人员编制出一份预算或清单控制价报告的具体流程。
我们拿一个 DBB 模式下的土建清单控制价编制来举例。
首先，造价咨询单位收到业主清单控制价编制的委托后，通常资料就只有施工图和甲定品牌，然后预算员会通过施工图进行广联达 GTJ 建模。
建完模型后就可以导出工程量报表，然后对导出的工程量进行筛选，比如我们要套混凝土 C30 矩形柱的清单，结算施工图上描述 C30 矩形柱对应的是 5F、6F，我们就通过工程量清单汇总，5F 到 6F 的矩形柱的工程量为 145.445 立方米。
接下来，在计价软件中添加矩形柱清单，填写清单特征描述，把工程量填入清单，然后再给这个清单组价。
下一步就是套用信息价，你可以简单的把它当成地区财政认可的材料价，在业主没有指定品牌时，通常信息价的优先级最高。
而对于信息价中没有的材料，通常是通过人工询价的方式获取价格。
当然，还有一部分工程量无法通过模型出量，我们需要手动计算，比如说基坑支护、塔吊施工、电梯使用、台班等等，造价员们称之为手算稿。
后面还有一些步骤，比如根据费用定额，添加总价措施费，调整取费，调整材料价、出报告、和财政助审 battle，等等，这些工作不是今天的内容重点，这里就不详细描述了。
通过前面的内容，我们已经聊到了不同阶段下的造价，和编制一份清单控制价报告的流程。
那么接下来就让我们进入正题，开始讨论我们的 BIM 造价之路吧。
先说一个我的观点，其实造价和 BIM 早早就相关联上了，虽然很多人不认可，但广联达 GTJ 本身的确是属于 BIM 造价的一种，这软件早就实现了建模出量。
但是为什么还是有很多人觉得广联达出量和 BIM 没有关系呢？
原因也很简单，广联达这款软件专门为造价而生，无法承载除了造价外更多的建筑信息，甚至部分造价的信息都无法承载，比如令人头疼的楼梯模块、悬挑位置天棚装饰、单梁和天棚的冲突等问题。
同时，也因为 GTJ 专门为造价而生，所以需要造价人员另外建模，也就导致没有一模多用这一说。
从这两个角度，又可以认为 GTJ 不属于 BIM 范畴。
GTJ 究竟是否属于 BIM 范畴，并不是我们要讨论的重点。重点是能否有一款大众所熟知的 BIM 软件，既能承载设计过程中需要表达的数据，也能承载造价过程中需要表达的数据呢？
我想分享的，是关于 Revit 这款软件的造价应用思路。
市面上也有一些基于 Revit 的造价解决方案，但是我总觉得用的不是那么顺手。正好我也是个搞二开的，那么下面就听我分享我基于 Revit 的造价的应用吧。
关于造价 BIM，首先要解决的就是出量这件事，当然，必须是准确的量！
下面这个案例是计算柱子的混凝土和模板工程量，当然柱子对应还有高支模的工程量，因为计算该工程量的过程比较复杂，就不放在本次案例中了。
要让 BIM 模型出量，首先要确定一个原则：
出量规则必须由造价人员去适配设计人员的模型，而不是让设计方去做额外的模型处理。
也就是我们要做到，他们的模型不管如何绘制，到我们手上都能直接出量。当然，不能出现建模上的逻辑错误，比如说把结构柱的族归在常规模型类别里。
这很关键，因为如果做不到这一点，那么后期模型变更的时候流转到造价人员手上，就会相当痛苦。
比如，如果我们计算柱子混凝土体积，是通过修正梁柱、板柱之间的剪切关系，然后通过 Revit 内置的体积参数作为该柱子体积工程量的话，那么后面有关于柱子的设计变更、或者出施工图前的改图过程中，每一次获取柱工程量之前，都需要把它的剪切关系重新设置正确，这种额外的重复操作是相当致命的。
像图里这种情况，我们不小心用梁剪切了柱，这样在柱子的默认体积参数中的工程量就是错的，你要敢用这个工程量就等着在对数的时候被人家嘲讽吧。
所以我们这里计算柱子体积的思路，并不是用 Revit 本身自带的体积参数，而是通过 Revit api 提供的布尔运算功能去手动计算。
接下来我们就到代码界面了，没编程语言基础的话也不用担心，你完全没有必要看懂代码，只需要理解解决思路和代码边上的注释就好。
其实在 Revit 二次开发中，代码始终只是手段，解决问题的思路才是核心。我们需要用代码去解决什么问题，解决这个问题又要用到什么业务逻辑，这些才永远是重点。
这个方法或者说函数，是我自己封装的，内容的最后我会把代码分享出来，大家可以自己去看。
首先新建共享参数，分别新建「混凝土体积」, 「模板面积」,「混凝土体积计算式」, 「模板面积计算式」这四个名称的参数，并且参数的值类型分别为 ParameterType.Volume(体积), ParameterType.Area(面积), ParameterType.Text(文本), ParameterType.Text(文本)。
接下来把这些共享参数绑定在结构柱和结构梁上，最后再把参数放在 BuiltInParameterGroup.PG_GENERAL(常规)参数组中，最后的 true 代表实例参数。
接下来过滤出当前打开的项目中所有的结构柱、结构梁、楼板，同样，你不需要具体看代码怎么过滤的，只要跟着我的逻辑走，columns 代表当前项目中的所有结构柱实例，famings 代表项目中的所有框架梁，floors 代表项目中的所有楼板。
下面这两行代码是选择一个构件，右边的中文「请选择结构柱元素」是指在选择界面时提示框的提示内容。
然后是体积计算，这里的体积使用的不是结构柱参数中自带的体积，因为它不可控。
体积的计算公式长 x 宽 x 高，长和宽我们直接通过类型参数获取，而净高度是我们通过柱的「顶部标高+顶部偏移-底部标高-底部偏移」来获取。
接下来就到模板的计算了，这一步需要用到
布尔运算
。
这部分代码对没有二开基础的同学来说可能比较复杂，这里只描述大体思路。
? 第一步
，用矩形柱的几何实体(Solid)，获取矩形柱的所有面(Faces)。
? 第二步
，通过面的法向量的 Z 轴值是否等于 0 ，来判断它是否属于矩形柱侧面，也就是需要支模的面)。
? 第三步
，用获取后的侧面去跟楼板和框架梁做几何布尔运算取余。
? 第四步
，剩下的 face 就是我们需要的模板面积了，然后我们再给他 10mm 的厚度，建立模板模型。
按照提示选择一根结构柱，会看到已经生成了扣除楼板和梁交接面积后的模板模型。
来看一下这根结构柱的参数，里面已经有了工程量和计算公式。
聪明的小伙伴会发现一个问题，如果矩形柱的长宽参数不叫「长度」和「宽度」，而叫其他的呢？
最简单的方式当然是让建模的小伙伴统一名称，但我们的大前提是不让建模工作去适应算量工作。
正确的解决方案就是直接改代码里面的参数名，复杂一些的也可以通过开发的方式，到族文档中获取关联几何的参数，从而自动判断矩形柱的长、宽参数名称。
另外，一个好的程序设计，是需要满足单一职责、低耦合、接口隔离等原则。
不过，如果我们只把代码作为增效工具，那就可以先不关注那么多程序设计的需求，尤其是刚开始练习的时候，切忌入戏太深，毕竟你懂的，人和程序，有一个能跑就行。
市面上大部分人对于 Revit 出量总是报以怀疑的态度，说 Revit 只能出实物量，但是其实这种说法是不太正确的。只要几何模型在，无论什么清单规则下的工程量理论上都能出，无非是开发的投入多或少。
比如板洞 0.3 平方米以内的空洞不扣除其体积，要通过二次开发实现这一逻辑，只需要获取板的轮廓线，然后通过筛选，获取内部空洞的轮廓线，过滤出围合面积小于 0.3 平方米轮廓线，最后用板的体积再加上这部分空洞体积，这样楼板的混凝土工程量就计算正确了。
在解决 Revit 的花式出量后，我们就要进一步解决工程量清单的问题。
还是刚才那根柱子，从属性信息可以看到，它属于结构柱，截面是正方形，混凝土强度等级为 C30，无添加剂，混凝土工程量等于 0.9 立方米。
通常结构模型是由盈建科或者 PKPM 导入，像是混凝土强度等级信息都会自动带进来，如果不是通过这两种途径生成，也可以通过简单的二次开发手段，把施工图上的混凝土强度等级表匹配到实际模型里。
有了这 5 条信息， 关于这个模型的一条清单就诞生了。
我们先给结构柱添加三个共享参数，分别是清单名称、清单编码，还有项目特征。
再次查看柱子的属性信息，这三个参数已经被赋予了对应的值。
有了这些参数，就可以通过明细表导出工程量清单表格，还可以进一步把工程量清单表格导入到计价文件中来完成组价。
接下来我们再进一步思考，已经有了工程量清单，那么我们离编出一份清单控制价，只差组价了。
还是拿福建省来举例，只要有这么一条清单，名称是矩形柱，混凝土强度等级是 C30，那么这条清单下的福建省定额必然是 10105011，这条定额下的主材必然有一条标准换算-混凝土 C30.
结论很明显，在相同特征描述下的同一条清单，理论上组价是唯一的。
我们会发现，每一个 BIM 模型都有可能导出 C30 矩形柱混凝土的清单，每一条这样的清单都会套相同的定额，也会做出相同的标准换算。
为了避免重复组价，传统的做法是把曾做过的项目当作组价模板，再用当前项目的工程量替换旧项目的工程量。
第一，工程量和之前套价的海量清单需要匹配，也就是把新工程量一条条匹配到之前的组价清单中，手动的工作量依旧很大。
第二，因为套价模板来源于不同特征的项目，是否为优质工程、建筑等级不同、采用的信息价不同，等等因素都会影响到整体的取费，这些不同特性往往在不断修改中很容易出错。
而实际上，我们完全可以把清单、项目特征与对应的组价保存起来，然后下一次遇到相同的清单和项目特征，只要从数据库中匹配到相应的定额和定额的标准，换算就好了。
当然，要做到这一点需要和当地的计价软件做数据对接，也有很多不确定因素，今天就只是抛砖引玉，不做深入讨论。
在实现这一流程后，大部分传统预算员该做的内容，都已经被自动化，剩下的就是处理那些 BIM 模型无法出量的工程量，比如说脚手架、塔吊使用台班、施工电梯使用台班等等。
通过这样的方式，设计和造价就建立了强关联，与传统方式设计与造价分离的模式相比，有着绝对的优势。
根据前面我们介绍的，不同的造价阶段，与不同的设计阶段，可以有下面的对应情况：
? 方案阶段与投资决策阶段对应造价中的估算；
? 初步设计对应着造价中的概算；
? 施工图阶段对应的造价中的预算；
? 设计变更也对应着造价中的变更；
? 此外，进度款则可以理解为，把预算（控制价）根据施工进度进行划分，按照合同约定按期拨给施工单位。
我们很容易看出，不同造价阶段的推进，其实是随着设计的进展而跟随其后的。
不过现实的情况往往不尽如人意，相信做过公建项目的同学都应该比较清楚，现在公建项目上了规模基本上就是 EPC 模式。
在传统的设计与造价分离的情况下，我们非常容易遇到问题，最直观的感受就是改图，改图，不停地改图。
在出施工图之前，可能会有无数版的方案和施工图，这些施工图最终到造价人员手上，都需要转换为对应的造价清单和清单单价，这往往就是加班的开始。
每一版图纸，业主都会问造价多少，这一稿图纸下某某清单工程量多少，对比上一稿图纸差了多少造价，分别是哪些清单多了哪些清单少了......
苦的不只是造价人员，设计人员也要为「设计-造价分离」的模式买单，在一些财政拨款的项目中，投资估算和设计概算就像把利剑悬在大家头上，如果设计概算超过投资估算或施工图预算超过设计概算，那么设计人员请改方案吧。
如何避免这一情况呢？我认为就是通过造价 BIM，在设计和造价之间建立强关联，当然前提是 BIM 正向设计。
你可能会说，装修没办法参与到正向设计的建模流程，而我认为，采用二次开发的方式，装修模块在做到算量的目的下，根本就不需要建模！
只需要在建筑模型建立的时候，绘制房间，然后通过装修表的匹配关系，加上二次开发，我们就能自动计算房间内部的楼面、天棚、墙面的工程量。
最后我想再谈谈 数据利用 。
在人们脱离手稿转向 word 时，就注定要对计算机上存储的数据进行分析，造价数据也一样。
造价的数据在方案估算和设计概算阶段中，具有重要的指导意义。
因为投资估算中的建安费严格来说必须大于设计概算，然后设计概算必须大于项目预算。这一点在财政拨款的项目中尤为明显，这种情况反映到工程中往往就体现为造价指导设计，即不断的调整设计方案，使得最终的造价控制在限额以内。
而现阶段对造价数据的应用又更是让人头疼，我就曾遇到一个项目，在设计概算阶段，含钢量、机电管线、电气设备都用指标估算出的量，结果实际含钢量和管线、电气设备的工程量远远超过概算中的工程量，而且恰好这个项目又是 EPC 项目。
项目已经用设计概算，通过下浮率的方式招了标，也已经有总包单位中标。中标后，我方在核对概算的时候，发现工程量差异很大，而这时施工单位已经通过下浮率中标，并签订固定总价合同。
让人更头痛的是按照初设深化后的施工图计算造价时，即使我们把装修材料、电气设备的品牌档次一降再降，最终造价却始终都是超过概算的。如果要解决超概问题，那就只能在施工图上减配，而这时业主又对施工图减配提出反对意见，也就是不让砍项。
结果就是造价就根本降不下来，最后双方闹到说要调概算。总包和业主在知道调概算的流程后，默默放弃了，结果就是双方各退一步，都吃一点亏把项目继续下去了。
如何通过已有数据，精准估算下一个同类项目的造价，将是我们造价数据分析的重点。
一般特征可以分为两类特征， 离散型特征 和
连续型特征
。
离散型特征可以是字符型的，比如说项目类型是住宅或是商业、结构形式是框架结构或者剪力墙结构等等；而连续型特征则通常是可计算的数值型，比如说楼栋的平均单层层高、平均单层建筑面积、长宽比、宽高比等等。
比如，当前有一个需要指标测算的项目，该项目属于住宅，结构形式为框架结构，那么我们就可以用这两个离散型特征，从数据库中过滤出项目类型为住宅、结构形式为框架结构的所有数据，然后用这些数据进行下一步分析，下图是利用一些离散型特征做的数据分析，采用的是 PowerBI 这款软件。
对于连续性特征的数据分析，回归方程是一个比较好的方式。
如下图，混凝土工程量指标的二元回归方程，x 轴是平均单层建筑面积，y 轴是平均单层层高，z 轴就是他的量指标，当然我们需要先将项目类型和结构体系定下来。
图中的每一个点都代表着一个项目的混凝土工程量的数据，平面就是回归方程的几何表达。我们可以从公式 y(量指标) = -0.000278* 平均单层建筑面积 + 0.163532 * 平均单层层高 - 0.000003，得到混凝土的量指标是随着平均单层建筑面积的升高而减少，随着平均单层层高的升高而升高。这也符合我们的常识判断。
在遇到下一个同类建筑时，可以先把项目的平均单层层高和平均单层建筑面积输入，然后获取这个项目的量指标。接下来用该量指标 * 建筑面积，得到该项目的工程量。此外还可以引入置信度和标准差的概念，这里就不做详细介绍了。
混凝土项这样，其他清单项也是这样，然后就可以导出清单预测表。
最后，对今天的内容做一个简单的总结，我们可以把 BIM 造价归为这几个流程：
模型——出量——出工程量清单——清单匹配组价——数据入库——数据分析指导下一个项目。
另外我还想说，造价之事关乎重大，我们务必格外的小心，在造价 BIM 开发时，一定要经过大量的测试，才能上线使用。
毕竟造价于我们而言只是一串数字，但于财政而言，却是百姓之赋税。
最后，望同行们能够在造价 BIM 的路上越走越远！
好了，今天的内容就分享到这儿，欢迎留言写下你的看法，如果你也有想和小伙伴们分享的内容和想法，请联系我们。
如果你可以在公众号回复关键词「
BIM造价
」，就能 获取 Shaw Black 文章中的实际案例和源代码了。
全部回复（4 ）
只看楼主 我来说两句-
ynzsblz007
沙发
2022-08-15 10:13:15
赞同0
-
jzthjdzh
板凳
2022-07-27 14:41:27
赞同0
加载更多学习了，现在大点的公司都要配BIM人员了！
回复 举报
说的很赞！
BIM的方便之处除了直观反映虚拟的现场情况，再有就是为了方便订货和造价。
回复 举报