設備監理之工程量計算方法的發展
發布時間：2010-01-14 共2頁
一、前言
工程量項目經濟管理、工程造價控制是基本建設的核心任務，正確、快速的計算工程量是這一核心任務的首要工作，工程量計算是編制工程預算的基礎工作，具有工作量較大、繁瑣、費時、細致等特點，約占編制整份工程預算工作量的50～70％，而且其精確度和快慢程度將直接影響預算的質量與速度。改進工程量計算方法，對于提高概預算質量，加速概預算速度，減輕概預算人員的工作量，增強審核、審定透明度都具有十分重要的意義。
二 、手工算量
自我國實行工程量計算方法以來，手工算量就隨之出現了，目前這種算量方法仍然是我國工程量算量主體，對我國的基建工作做出了極其重要的貢獻。
在手工算量的長期應用和發展過程中，許多熟練用戶在算量過程中積累了豐富的工程量計算經驗，并總結形成了許多速算方法和速算表格，給算量人員提供了極大方便，并在很大程度上提高了算量速度。更重要的是，由于是手工算量，算量人員參與了整個算量過程，即使發生錯誤也一般局限于很小的范圍和領域，更改錯誤并不困難；計算書的書寫也比較符合一般思維習慣，非常容易進行審核和審定，差錯比較容易被發現，相應的算量人員對計算結果比較信賴。另外由于是人工算量，可以靈活的適應結構型式的變化，一些特殊結構也比較容易處理。
該算量方法的缺點是：算量過程非常繁雜，重復性勞動極大，容易出錯；由于手工算量所有計算都是由手工求得，這就使得低級計算錯誤和算量人員理解偏差等造成的錯誤很難避免，有時雖然可以通過復核等途徑發現錯誤，但是由于更改局部工程量后會引起相應匯總量的變化，從而會造成匯總表格的重新調整，甚至會影響到以后的取費、組價，也即此方法出現錯誤后會造成較大的修復代價。
自上世紀90年代初，IT技術逐漸滲透到各領域中，建筑業作為國民經濟一個重要的支柱產業，在施工領域中也逐漸出現了一系列軟件，其利用計算機強大的運算能力，針對不同目標提出了不同的軟件解決方案，軟件表格法算量就是在這個階段出現和發展起來的。
三、軟件表格法算量
這種方法一般需要用戶在軟件中輸入算量表達式，程序進行自動匯總計算，形成報表，并打印。軟件表格法算量是對長期手工算量的算量人員的一種解脫。
可以看出，該方法實際上是用戶手工算量方法的一種改進和延伸，其沒有改變用戶的手工算量習慣，算量表達式仍完全由用戶輸入，由于具有報表自動生成和打印功能，出現錯誤后修改非常容易，用戶可以簡單的更改計算錯誤的表達式或者增減計算條目，軟件自動就可以完成對工程量的自動累加并生成報表并打印，修改錯誤的成本非常小。并且最重要的是該方法的計算思路完全符合用戶操作習慣，軟件應用門檻非常低，非常容易上手，是對手工算量較大的改進。
當然，該方法也存在很大的缺點，用戶必須一邊翻圖紙一邊往計算機中輸入數據同時考慮扣減關系，并仍必須把每個構件的工程量計算表達式都必須羅列出來，計算仍然非常煩瑣；同時由于建筑和裝飾等專業分開計算，計算數據很難進行有效復用，許多數據必須多次重復計算，相應的重復勞動并沒有減少。
由此可以看出，此方法雖然提高了用戶的算量效率，但是并沒有從根本上解脫算量人員的煩瑣勞動。表格法算量的缺點促成了軟件自動算量軟件的出現和發展。
四、軟件自動算量
軟件自動算量是目前的算量方法中最具發展潛力的方法，該方法以計算規則為依據，預算人員通過畫圖確定構件實體的位置，并輸入與算量有關的構件屬性，軟件通過默認的計算規則，自動計算得到構件實體的工程量，自動進行匯總統計，得到工程量清單。該算量方法簡化了算量輸入，可以大幅度提高算量效率，目前正越來越多的引起預算人員的關注。
目前工程量計算軟件的按照支持的圖形維數不同又可分為兩類，一類是二維軟件算量，一類是三維軟件算量。二維和三維軟件算量方法之間的差異，主要體現在計算精度，可檢查性和可擴展性等方面。
1. 從計算精度來講
二維算量軟件以平面扣減方法進行工程量計算，計算速度通常較快，但是由于其不能實現三維精確扣減，所以計算精確度相對低一些，但是考慮到工程量計算規則的規定，其與手工算量方法計算精度應相差不大。而三維算量可以實行三維空間實體的三維扣減，算量精度很高，對很多復雜的三維體扣減計算誤差都很小，計算精度甚至已經超過手工計算。
2. 從可檢查性和可操作性上來講
由于三維算量軟件可以比二維軟件更直觀的顯示構件的位置關系，所以能夠更容易發現一些畫圖和屬性設置錯誤，也比較容易繪制和定位重疊的三維構件。由于有更加人性化的界面，也可以減少算量人員的工作壓力。
3. 從減少輸入工程量來講
國內目前流行的三維算量軟件一般是基于AUTOCAD進行二次開發，而目前設計院的設計圖紙也多是采用AUTOCAD對應的文件格式，這樣就為建筑圖紙的自動識別提供了便利。也即三維算量軟件可以通過軟件接口導入設計院圖紙，預算人員甚至不用畫圖就可以準確的計算出工程結構的工程量。基本識別流程如圖1所示。
而二維圖形算量軟件一般不具有此輸入接口。
4. 對未來軟件集成的擴展性
建筑施工領域比較通用的軟件有工程量自動計算軟件、鋼筋自動計算軟件、組價軟件、項目管理軟件、材料軟件等。目前工程量軟件、鋼筋軟件和組價軟件之間已經開發了良好的接口，數據已經可以實現互相讀入。但是他們與項目管理軟件、材料軟件仍并沒有很好的結合，相應的也就影響了其功能的發揮，工程量計算軟件和項目管理軟件及材料軟件的結合具有非常巨大的意義：
由于三維算量軟件給出的是一靜態點的工程量，其不具有實時性，而進度和材料管理是一動態量，具有時變性。由此可以看出，在項目管理中引入工程量計算具有非常重要的意義，其可以將工程進度以4D（工程量的空間三維+項目管理的時間維）的方式顯示出來。
在施工方案設計前期，4D技術有助于對施工方案設計的詳細分析和優化，能協助制訂出合理而經濟的施工組織流程，由于此時確定的施工流程貫穿于整個施工過程，顯然此項技術對縮短工期、節省成本、提高工程質量和預測、處理施工難題等非常有益；
在施工階段，三維算量軟件和進度管理軟件和材料軟件的融合可以動態的顯示出整個工程的施工進度，從而可以進行已完成工程量和消耗材料量的分析對比，及時的發現施工漏洞，從而盡最大能的節省投資，提高效益。
當然由于三維算量軟件和施工進度管理軟件、材料軟件的結合目前還處于剛剛起步階段，集成后的新功能也還在探索階段，相信隨著研究的進行，三維算量軟件的功能必然能夠得到更大的發揮，甚至引起建筑行業的革命性變化。
由前述三維和二維算量的對比可以看出，三維算量軟件具有很大的優勢。目前圖形算量軟件有向三維繪制發展的明顯趨勢。
工程量項目經濟管理、工程造價控制是基本建設的核心任務，正確、快速的計算工程量是這一核心任務的首要工作，工程量計算是編制工程預算的基礎工作，具有工作量較大、繁瑣、費時、細致等特點，約占編制整份工程預算工作量的50～70％，而且其精確度和快慢程度將直接影響預算的質量與速度。改進工程量計算方法，對于提高概預算質量，加速概預算速度，減輕概預算人員的工作量，增強審核、審定透明度都具有十分重要的意義。
二 、手工算量
自我國實行工程量計算方法以來，手工算量就隨之出現了，目前這種算量方法仍然是我國工程量算量主體，對我國的基建工作做出了極其重要的貢獻。
在手工算量的長期應用和發展過程中，許多熟練用戶在算量過程中積累了豐富的工程量計算經驗，并總結形成了許多速算方法和速算表格，給算量人員提供了極大方便，并在很大程度上提高了算量速度。更重要的是，由于是手工算量，算量人員參與了整個算量過程，即使發生錯誤也一般局限于很小的范圍和領域，更改錯誤并不困難；計算書的書寫也比較符合一般思維習慣，非常容易進行審核和審定，差錯比較容易被發現，相應的算量人員對計算結果比較信賴。另外由于是人工算量，可以靈活的適應結構型式的變化，一些特殊結構也比較容易處理。
該算量方法的缺點是：算量過程非常繁雜，重復性勞動極大，容易出錯；由于手工算量所有計算都是由手工求得，這就使得低級計算錯誤和算量人員理解偏差等造成的錯誤很難避免，有時雖然可以通過復核等途徑發現錯誤，但是由于更改局部工程量后會引起相應匯總量的變化，從而會造成匯總表格的重新調整，甚至會影響到以后的取費、組價，也即此方法出現錯誤后會造成較大的修復代價。
自上世紀90年代初，IT技術逐漸滲透到各領域中，建筑業作為國民經濟一個重要的支柱產業，在施工領域中也逐漸出現了一系列軟件，其利用計算機強大的運算能力，針對不同目標提出了不同的軟件解決方案，軟件表格法算量就是在這個階段出現和發展起來的。
三、軟件表格法算量
這種方法一般需要用戶在軟件中輸入算量表達式，程序進行自動匯總計算，形成報表，并打印。軟件表格法算量是對長期手工算量的算量人員的一種解脫。
可以看出，該方法實際上是用戶手工算量方法的一種改進和延伸，其沒有改變用戶的手工算量習慣，算量表達式仍完全由用戶輸入，由于具有報表自動生成和打印功能，出現錯誤后修改非常容易，用戶可以簡單的更改計算錯誤的表達式或者增減計算條目，軟件自動就可以完成對工程量的自動累加并生成報表并打印，修改錯誤的成本非常小。并且最重要的是該方法的計算思路完全符合用戶操作習慣，軟件應用門檻非常低，非常容易上手，是對手工算量較大的改進。
當然，該方法也存在很大的缺點，用戶必須一邊翻圖紙一邊往計算機中輸入數據同時考慮扣減關系，并仍必須把每個構件的工程量計算表達式都必須羅列出來，計算仍然非常煩瑣；同時由于建筑和裝飾等專業分開計算，計算數據很難進行有效復用，許多數據必須多次重復計算，相應的重復勞動并沒有減少。
由此可以看出，此方法雖然提高了用戶的算量效率，但是并沒有從根本上解脫算量人員的煩瑣勞動。表格法算量的缺點促成了軟件自動算量軟件的出現和發展。
四、軟件自動算量
軟件自動算量是目前的算量方法中最具發展潛力的方法，該方法以計算規則為依據，預算人員通過畫圖確定構件實體的位置，并輸入與算量有關的構件屬性，軟件通過默認的計算規則，自動計算得到構件實體的工程量，自動進行匯總統計，得到工程量清單。該算量方法簡化了算量輸入，可以大幅度提高算量效率，目前正越來越多的引起預算人員的關注。
目前工程量計算軟件的按照支持的圖形維數不同又可分為兩類，一類是二維軟件算量，一類是三維軟件算量。二維和三維軟件算量方法之間的差異，主要體現在計算精度，可檢查性和可擴展性等方面。
1. 從計算精度來講
二維算量軟件以平面扣減方法進行工程量計算，計算速度通常較快，但是由于其不能實現三維精確扣減，所以計算精確度相對低一些，但是考慮到工程量計算規則的規定，其與手工算量方法計算精度應相差不大。而三維算量可以實行三維空間實體的三維扣減，算量精度很高，對很多復雜的三維體扣減計算誤差都很小，計算精度甚至已經超過手工計算。
2. 從可檢查性和可操作性上來講
由于三維算量軟件可以比二維軟件更直觀的顯示構件的位置關系，所以能夠更容易發現一些畫圖和屬性設置錯誤，也比較容易繪制和定位重疊的三維構件。由于有更加人性化的界面，也可以減少算量人員的工作壓力。
3. 從減少輸入工程量來講
國內目前流行的三維算量軟件一般是基于AUTOCAD進行二次開發，而目前設計院的設計圖紙也多是采用AUTOCAD對應的文件格式，這樣就為建筑圖紙的自動識別提供了便利。也即三維算量軟件可以通過軟件接口導入設計院圖紙，預算人員甚至不用畫圖就可以準確的計算出工程結構的工程量。基本識別流程如圖1所示。
而二維圖形算量軟件一般不具有此輸入接口。
4. 對未來軟件集成的擴展性
建筑施工領域比較通用的軟件有工程量自動計算軟件、鋼筋自動計算軟件、組價軟件、項目管理軟件、材料軟件等。目前工程量軟件、鋼筋軟件和組價軟件之間已經開發了良好的接口，數據已經可以實現互相讀入。但是他們與項目管理軟件、材料軟件仍并沒有很好的結合，相應的也就影響了其功能的發揮，工程量計算軟件和項目管理軟件及材料軟件的結合具有非常巨大的意義：
由于三維算量軟件給出的是一靜態點的工程量，其不具有實時性，而進度和材料管理是一動態量，具有時變性。由此可以看出，在項目管理中引入工程量計算具有非常重要的意義，其可以將工程進度以4D（工程量的空間三維+項目管理的時間維）的方式顯示出來。
在施工方案設計前期，4D技術有助于對施工方案設計的詳細分析和優化，能協助制訂出合理而經濟的施工組織流程，由于此時確定的施工流程貫穿于整個施工過程，顯然此項技術對縮短工期、節省成本、提高工程質量和預測、處理施工難題等非常有益；
在施工階段，三維算量軟件和進度管理軟件和材料軟件的融合可以動態的顯示出整個工程的施工進度，從而可以進行已完成工程量和消耗材料量的分析對比，及時的發現施工漏洞，從而盡最大能的節省投資，提高效益。
當然由于三維算量軟件和施工進度管理軟件、材料軟件的結合目前還處于剛剛起步階段，集成后的新功能也還在探索階段，相信隨著研究的進行，三維算量軟件的功能必然能夠得到更大的發揮，甚至引起建筑行業的革命性變化。
由前述三維和二維算量的對比可以看出，三維算量軟件具有很大的優勢。目前圖形算量軟件有向三維繪制發展的明顯趨勢。
