工程項目前期數字化設計與工程量問題范文

本站小編為你精心準備了工程項目前期數字化設計與工程量問題參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：在工程項目前期，各方面因素不明確的情況下，設計人員通過既有數字化設計軟件，相對準確地提取工程量數據信息，以利于投資者的決策，并為后續階段的順利進行提供相對準確的依據。文章分析了現階段數字化設計的利弊，以及實踐中工程量統計中遇到的問題，研究一種便于工程量統計的較為高效的方法。

關鍵詞：數字化設計；模型；工程量統計

工程項目在“項目建議書”“可行性研究”以及“初步設計”階段，需要進行投資估算和概算。項目報批時，審查單位對各項費用的嚴格審查，對該項目進行經濟性評價，也是項目前期的一項重要內容。從專業技術角度來說，與投資估算（或概算）直接相關的即為工程量的統計。工程量所涉及的費用問題往往直接影響工程項目的經濟與社會效益和投資者的決策。本文主要從數字化設計以及專業涉及的工程量出發，說明項目前期數字化設計的利弊以及其對工程量的統計帶來的影響。

1.數字化設計過程的優勢與局限性

理想狀態下，數字化設計的過程，即數字化三維“正向”設計過程，與傳統二維設計的邏輯不盡相同。對于“正向設計”的定義，業界現仍無一個統一的標準，終極目標為：數字化設計、施工及運維管理的統一，貫穿于項目的全壽命周期。但受目前的技術、生產力水平等方面的限制，施工方仍需要借助二維圖紙開展施工，故在設計階段，數字化設計的三維模型仍需要轉換為二維圖紙，以便下游階段的工作順利進行。

1.1數字化設計應用的優勢

在設計前期，雖然仍依賴二維平面的推敲過程，但數字化三維設計存在傳統二維設計無可比擬的優勢。主要有以下幾點：（1）數字化設計模型更為直觀。在項目前期，通過數字化模型的創建，有利于項目各參與方（建設、設計、施工及運維方等）對最終成果的直觀了解。（2）碰撞檢查與校驗。各專業可根據已有模型，校核檢驗其他專業方案對本專業的影響，及時做出調整與修改，避免專業間相互碰撞等問題的產生。（3）協同平臺的使用為設計專業間配合提供便利。對項目可能存在的問題進行預判。（4）數據處理及統計結果更準確。在數字化三維設計過程中，模型中的構件、設備的屬性信息按照實際需求錄入。以此為基礎生成的數字化模型，在進行數據統計與處理的過程中，借助計算機應用軟件，在統計規則與口徑明確的情況下，處理結果更為準確。

1.2數字化設計應用的局限性

1.2.1設計過程中人的因素

數字化三維設計軟件比傳統的二維設計軟件更加新穎，設計人員需要花費時間精力對其進行學習與掌握。

1.2.2軟件自身的因素

數字化設計軟件自身仍處于發展的前期階段，各方面均存在不成熟的情況，用戶需求和產品開發人員之間的溝通存在時空差異。軟件公司出于其自身利益的考慮，產品更新較設計需求滯后。

1.2.3三維模型庫建立的不完善

這是影響數字化設計軟件應用推廣的一個重要因素。模型庫的不完善主要有以下兩方面原因：①二維圖形軟件使用的圖形庫經過長期積累，較為完善。而三維設計軟件的模型庫仍在積累，并且不同的三維軟件根據使用者的不同，模型庫也存在差異，且不同軟件之間的模型庫鮮能通用。某些軟件受各種因素的影響甚至沒有模型庫。②二維軟件的模型即便偶爾缺失，創建過程也較為簡單快速。但對于三維模型而言，由于其在空間上多一個維度，在建模過程中，針對模型構件、設備的轉角、收頭等地方的細部處理便成為難點。構件、設備等模型在創建過程中程序較為繁雜，效率不高。

1.2.4模型精度的確定

項目前期策劃設定的數字化模型應用的最終目標，直接影響模型的精度。在二維設計的制圖過程中，對于圖面上涉及的節點詳圖等內容，可以直接參照或引用國標圖集。施工單位、廠家等也具有較成熟的經驗，此種情況下，各方的配合較為默契，生產效率較高，從而縮短建設周期。而若要嚴格按照正向出圖的要求，達到“所見即所得”的狀態，則在模型上體現的內容應更為詳細，這無可避免地增加了設計工作的周期，在人員、時間上的投入更多。

1.2.5三維模型的修改不便利

常規的二維圖形在修改時是針對線及其屬性的修改，而三維設計軟件則需要進行多維度數據與信息修改，較耗時。并且由于設計者不同，選擇對模型進行修改還是重建，也是一個現實存在的問題。

1.2.6不同數字化設計軟件間存在接口問題

以建筑設計軟件為例，目前國際通用的格式為“*.ifc”，雖然各數字化設計軟件均能導出生成該格式的文件，但由于不同軟件賦予模型體塊的屬性信息，在語言算法上存在差異，故在導出、導入的轉化過程中存在模型及其屬性丟失或無法編輯等問題。

1.2.7模型輕量化不同的設計軟件間存在差異

由于這一問題的存在，故在進行數字化設計過程中，對電腦配置等硬件的要求較高，這也是限制其發展的一個因素。

2.數字化設計過程中工程量的提取與存在的問題

項目前期，對于費用的計算，各專業提供給設計人員的數據主要包括設備材料清冊與材料工程量，由于涉及的設備與材料種類多，故在依賴二維圖紙進行人工核算時，即便設計人員已有相關的工程經驗，但在實際操作過程中仍存在誤差或錯誤，耗時、費力。重要的是這些數據可能與實際情況存在偏差，影響投資者的決策。

2.1數字化設計過程中工程量的提取

由于數字化設計的基礎是模型，凡是在模型中創建的體塊，無論其顯示為實體還是虛空（例如孔洞等），屬性信息均能被提取。目前市面上的三維設計軟件能夠實現對既有模型信息的統計，并可過濾生成相關數據報表得到相對準確的數據，提高生產效率。

2.2工程量提取過程中存在的問題及原因

2.2.1模型精度規則的制定

模型是統計的基礎，數字模型的精細度影響數據統計結果。不同設計階段所需模型的深度不同，故在項目前期以數字化設計為依據的工程量統計、加權系數與規則地制定尤為重要。但如此操作確是與該工程量統計方式邏輯相矛盾的行為。確定項目前期階段的模型精度，制定規則尤為重要。對于軟件自動生成數據報表的過程，看似方便，可實現自動化，但該“自動化”過程離不開建模過程中對模型體塊、構件、設備等屬性信息繁冗詳盡的輸入過程。

2.2.2軟件二次開發與人為干預

既有數字化設計軟件目前仍不能完全滿足設計人員的實際需求，需要進行二次開發，或對其生成的數據報表進行人為干預，才能形成較為完善的工程量數據信息。

2.2.3軟件間的接口處理

由于不同軟件功能的側重點不同，故專業間針對數字化軟件的選擇也存在差異。因此，各軟件在相互轉換的接口方面是否順暢，各軟件公司是否愿意幫助實現該項功能，也是影響數字化設計工程量統計能否順利進行的重要因素。

2.2.4投入與產出的效益

這是決定設計人員是否選擇數字化設計與工程量統計的決定性因素。數字化設計目前仍處于前期發展階段，目前采用數字化設計的團隊，投入的人力、物力、財力較大，但收效甚微，這在一定程度上打擊了設計人員的積極性。雖然使用數字化設計在工程量統計中具有優勢，但綜合考量后難以推廣。

3.結語

綜上所述，若要在設計過程中采用數字化的設計方式，則在項目前期就應對其應用范圍與深度進行統籌策劃，不可將其狹隘的理解為對三維模型進行剖切生成二維圖紙的過程。但受限于目前的客觀條件，施工單位仍不能脫離二維圖紙進行施工。雖然在個別先鋒實驗項目中存在三維打印，但從宏觀方面考量，目前條件仍不成熟。鑒于此，本文選取了數字化正向設計過程中可以“為我所用”的一個點，進行摸索與探討，是為實現項目全壽命周期數字化設計進行的一次嘗試。借助數字化設計軟件，二維輔助三維，為工程量的統計提供了一種方法，肯定其作用，同時也提出相關問題，希望上述問題能逐步得到改善，有利于工程項目的良性運作。

作者：薛巖 單位：中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司