本文是一篇工程管理碩士論文，本文通過分析BIM技術在工程量計算領域發展的國內外現狀，并對相關未來發展趨勢進行研究，提出了基于BIM技術的機電安裝工程算量系統實現路徑的研究與應用，以機電安裝工程為研究對象，利用Revit平臺進行二次開發的方法。

1緒論

1.1研究背景和意義

1.1.1研究背景

2020年7月，住建部等部門聯合印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展指導意見》，提出加快建筑工業化升級、加強技術創新，提升信息化水平、培育產業體系、積極推行綠色建造、開放拓展應用場景等重點任務。智能建造作為建筑業數字化轉型的重要途徑，已經迅速開展全國性的智能建造試點發展。2022年5月，住建部印發了《“十四五”工程勘察設計行業發展規劃》，提出要推動工程勘察設計行業數字轉型，提升發展效能，推進BIM（Building InformationModeling）全過程應用。2022年6月，住建部正式印發《“十四五”建筑業發展規劃》，明確提出加大力度推進智能建造與BIM技術在建筑業的深度應用，推進自主可控BIM軟件研發；并加快編制數據接口、信息交換等標準，完善BIM標準體系，到2025年基本形成BIM技術框架和標準體系，進一步提升產業鏈現代化水平。2023年2月，中共中央、國務院印發《質量強國建設綱要》，其中提出“提升工程品質”，加快建筑信息模型等數字化技術研發和集成應用，創新開展工程建設工法研發、評審、推廣。2024年12月13日，住房城鄉建設部批準《通用安裝工程工程量計算標準》GB/T50856-2024為國家標準，并公開發布，自2025年9月1日起實施。

在國家諸多政策的大力支持下，BIM技術作為智能建造和數字化轉型的關鍵技術，其在建筑行業的發展也日新月異，研究與應用也越來越廣泛和深入。我國建筑業也逐漸進入數字化、智能化和精細化管理時期，精確預測和控制成本成為建筑企業的關鍵工作。隨著各類建設項目規模和體量的不斷升級，超級工程的不斷涌現，工程造價管理的意義日益凸顯，工程量計算的準確性是確保工程造價結果準確的關鍵流程。作為建設工程重要的組成部分，機電安裝工程各專業的工程量計算也必然會對工程造價結果產生重要的影響。

1.2國內外研究綜述

目前面臨建筑行業的重要技術革新，BIM技術已經成為全球建筑行業數字化轉型的核心驅動力。BIM技術的理論體系、技術研發和實踐應用已形成完整的生態閉環，其在工程項目全生命周期管理中的應用顯著提升了行業管理效能和生產效率（Eastman et al.,2018）。特別是在新質生產力背景下，建筑信息化技術的快速發展為傳統工程量計算提供了創新性的解決方案。

基于BIM技術的工程量計算體系突破了傳統計算方法的局限，通過可視化、協同化和自動化的技術特征，實現了工程量計算的范式轉變。研究表明，BIM技術在工程量計算中的精確度較傳統方法提升明顯，計算效率也顯著提高（Zhou etal.,2020）。然而，BIM技術算量與傳統的工程量計算標準存在顯著差異，這種差異主要體現在數據采集方式、計算邏輯和應用場景等方面。具體而言，BIM模型的自動工程量提取需要建立標準化的數據交換機制、完善的信息分類體系以及智能化的計算算法（Wang et al.,2021）。

近年來，隨著BIM技術的快速發展，其在工程量計算領域的應用研究不斷深化。學者們從多個維度展開了系統性研究：在算量模式層面，探索了基于IFC標準的自動化算量方法；在專業方向層面，研究了BIM技術在土建、機電等專業領域的差異化應用；在發展趨勢維度，則重點關注了BIM與人工智能、大數據等新興技術的融合應用（Smith et al.,2022）。這些研究為工程項目的造價管理和決策支持提供了堅實的理論基礎和實踐指導。

2相關理論基礎

2.1 BIM技術相關理論

2.1.1 BIM技術特點

BIM技術即建筑信息模型，基于建筑工程項目的各種相關信息數據來構建建筑模型，并通過數字信息來模擬建筑物所包含的真實信息，如建筑構件的材料、性能、尺寸和位置等。這樣可以將建筑項目的所有信息整合到一個三維模型中，實現從設計、施工到運維階段的全生命周期管理。BIM技術作為前沿的建筑信息技術，已經在全球范圍內得到業界的廣泛認可和應用。隨著國家政策的支持和市場需求的增長，BIM技術在中國也進入了快速發展的時期。BIM技術將為中國的建筑行業帶來新的機遇和挑戰，推動建筑行業的數字化轉型和智能化升級。BIM技術具有以下特點：

（1）可視化

BIM技術利用建筑的結構和形態，以三維實物圖的方式向公眾展示建筑模型。這種基于數字模擬的可視化技術，可以在確保模型準確性的同時，生成清晰且明確的虛擬建筑模型。它是一種先進的信息集成平臺，通過該平臺實現了對建筑工程中各專業數據的整合與共享，使得工程項目建設更加科學有效。BIM的可視化技術不只是展示建筑、結構和機電安裝的效果，它還能在項目的設計、執行和運營過程中進行深入的交流、討論和決策。這種技術在某種程度上補充了二維圖紙的局限性，簡化了技術交底的復雜性，并提高了施工的效率。

（2）協調性

在工程項目中，一般會涉及多個專業、多個單位的參與，BIM技術的協調性就具有明顯的優勢。建筑信息模型（BIM）在設計階段能夠提前協調各專業之間的碰撞問題，并生成相應的碰撞檢測報告。此外，BIM技術還具備解決諸如電梯井布置、防火分區、地下排水布置等與其他設計布局及凈空要求之間的協調等問題的能力。BIM技術可以實現多專業之間的信息即時共享和協同設計，避免因信息不暢通而導致的沖突和錯誤。

2.2機電安裝工程算量相關理論

2.2.1機電安裝工程算量基本理論

（1）機電安裝工程算量基本理論

《通用安裝工程工程量計算標準》GB/T50856-2024是我國新發布的通用安裝工程計算標準，主要用于統一工程量計算規則和工程量清單編制的方法，從而能夠統一規范機電安裝工程的計量行為。機電安裝工程的構件種類非常復雜，而且涉及很多專業的工程領域，計算的項目也是多樣化。不同構件類型的計量規則是不一樣的，即使同一種構件類型在不同的安裝工程量清單系統下具有不一樣的計量含義。

（2）機電安裝工程工程量計算規則

機電安裝工程工程量計算規則主要分為以數量、長度、面積、體積和重量計量的五種方式，根據GB/T50856-2024規定，對應的計算規則如下：

①以數量計量的方式。以數量計量的主要對象是各專業的機械設備、管道附件、風管部件和其他單獨的構件，在計量規范中以“個”“臺”“套”或“組”為計量單位。

②以長度計量的方式。以長度計量的主要對象是各種管道、橋架、電線電纜等，在計算標準中以“米”為計量單位，其清單計算規則按圖示構件中心線以長度計算，不扣除閥門、管件等及附屬構筑物所占長度。

③以面積計量的方式。以面積計量的主要對象是通風管道，在計算標準中以“平方米”為計量單位，在計算時長度按圖示構件中心線計算，不扣除管件（如彎頭、三通、四通等）的長度，但是要扣除部件（如閥門）長度，風管遇到風口、孔洞等其展開面積不扣除各種風口、孔洞等所占面積。

④以體積計量的方式。以體積計量的主要對象是絕熱工程，在計算標準中以“立方米”為計量單位，清單計算規則為按照圖示表面積加絕熱層厚度及調整系數計算，在規范中設備筒體及管道絕熱的工程量均有相應的計算公式和系數設置。

3 BIM機電安裝算量系統實現路徑與應用........................24

3.1算量系統需求分析.................................24

3.1.1功能性需求分析..............................24

3.1.2非功能性需求分析.......................26

4基于灰色聚類的應用評價模型構建........................51

4.1評價指標體系的構建..........................51

4.1.1評價指標的選取............................51

4.1.2評價指標體系的建立.............................53

5基于灰色聚類的應用評價工程案例.........................60

5.1工程概況..................................60

5.2評價指標賦權....................................61

5.3灰色聚類評價.................................64

5基于灰色聚類的應用評價工程案例

5.1工程概況

某公司科技研發樓項目，地下1層，地上16層，總建筑面積為44857.36 m2，該項目亮點為全過程BIM設計，如圖5-1所示為該項目BIM模型。其安裝工程包含給排水、供熱通風與空調工程、消防工程、電氣工程、建筑智能化工程等多個專業系統。其中，電氣工程構件多而復雜，包括了電氣照明系統、綜合布線系統、安全防范系統等多專業多種類構件。項目在實施過程中存在諸多難點：綠色建筑評價要求高，設計過程精細化控制；參建單位眾多，協同作業比較困難；項目實行全程審計，各階段都對成本有精確要求；地下標高多，機電管線復雜等。BIM技術應用過程中采用模型漫游和三維圖紙等方式進行設計交底和會審，施工過程基于BIM模型進行空間協調和模擬，充分發揮BIM的可視化特點，協調各專業施工。BIM的協作管理流程使多專業的協調問題前置解決，大大提升溝通效率，降低時間成本（袁曉瀛,2024）。此外，在項目實施過程中深度應用了BIM機電安裝算量系統，在項目的成本控制方面打破了模型與造價信息割裂的現狀，可根據招標計劃分割模型匹配工程量清單，工程量和造價數據靈活可控。邀請行業內專家根據主流算量軟件的計算標準對BIM機電安裝算量系統進行評價打分，并構建灰色聚類評價模型進行綜合評價。

6總結與展望

6.1總結

BIM技術作為智能建造和數字化轉型的關鍵技術，在建筑行業的發展越來越廣泛和深入，由BIM技術所帶來的工程價值也愈來愈顯著，BIM技術在工程量計算領域的發展也越來越多，但是基于BIM技術的機電安裝算量系統則處于起步階段，本文通過分析BIM技術在工程量計算領域發展的國內外現狀，并對相關未來發展趨勢進行研究，提出了基于BIM技術的機電安裝工程算量系統實現路徑的研究與應用，以機電安裝工程為研究對象，利用Revit平臺進行二次開發的方法，基于大數據分析實現算量信息配置的自學習自優化，計算符合我國工程量計算標準的工程量，實現BIM機電安裝工程算量系統的技術路徑研究和應用評價，并驗證了算量系統的可行性。研究結論如下：

（1）基于智能化算量的角度，提出基于BIM技術的機電安裝算量系統實現路徑新方法。遵循需求分析、架構設計、標準化管理等開發原則，實現了BIM機電安裝算量系統的研發，能夠更加科學、高效地計算機電安裝工程各專業的工程量，并生成符合國家計算標準的工程量清單。

（2）應用某公司科技研發樓項目BIM模型，采取“開發－測試－應用”的協同機制進行迭代式開發，解決了電氣專業電線線纜工程量計算的痛點，創新性地提供了電氣專業全流程、高效率的工程量計算解決方案。

（3）結合某公司科技研發樓項目應用BIM機電安裝算量系統的成果，采用C-OWA算子科學賦權，構建灰色聚類評價模型，并邀請專家進行對算量系統進行評價打分，得出算量系統在該項目有良好的應用效果的結論，驗證了算量系統的科學性和可靠性。此外，通過總結算量系統在其他類型項目的應用效果，也驗證了算量系統的廣泛適用性。

參考文獻（略）