单位、取整与损耗系数
关于建筑计量中所用单位、取整规则以及损耗与废料系数的参考资料:同一个描绘出的图形如何转化为净工程量、订货量和计价量,以及支配各项的已发布标准和地区差异。
图纸上描绘出的同一个图形会产生三个各自合理却互不相同的数字。净计量工程量是不计任何余量的就位实做工程,它要与图纸核对相符。订货量是在净量基础上加上损耗、搭接和补料,并向上取整到实际能采购的数量。计价量则是合同计量方法规定应予支付的部分,它可能与前两者都不同。本指南阐述用于在这些数字之间换算的单位、取整以及损耗与废料系数。
贯穿整个主题的有两条原则。标准计量方法始终以净量计量,即按就位固定的实做工程计量,因而净量数字始终可核查。损耗是材料的属性,绝非几何图形的属性:应将损耗系数施加于由此推算出的材料数量,而绝不能施加于描绘出的边界,否则会破坏净量,并在同一图形派生出多项工程量时造成重复计算。
净量、订货量与计价量:同一图形的三个数字
每一套正式的标准计量方法都以净量上报,即不含任何损耗余量、按就位固定计量的实做工程。该净量数字是唯一可信的基准,也是用于与图纸核对的依据。损耗、搭接和导线补料是事后加上去以得出订货量;支付则随后按合同自身规则重新计量,可能与前两者都不同:土建中常见的例子是开挖按原状立方码计价,而卡车却按松方立方码定容。
最根本的错误是把损耗揉进计量数字里,这会破坏核对相符,并在每一项派生工程量上错误累积。务必保持边界干净,仅在订货时施加损耗系数,即净量乘以(1 加损耗百分比)。
单位由地区决定,而非由专业工种决定
上报所用的单位制取决于司法管辖区。美国是唯一沿用英制的市场,使用英尺(延长米)、平方英尺、平方码、立方码、吨和件。世界其余地区采用公制,使用米、平方米、立方米、千克、公吨和数量(个)。加拿大为混合制:图纸和合同用公制,而木材、胶合板和钢筋的材料规格用英制。在英制中,混凝土体积为平面平方英尺乘以以英尺计的厚度,再除以 27,即得立方码。
在此之上还有几个专业工种特有的单位。北美屋面按“方”订货,一方等于经坡度修正后面积的 100 平方英尺,沥青瓦通常每方包装三捆;世界其余地区屋面以平方米上报。美国地毯按平方码销售(平方英尺除以 9),其损耗由卷材宽度的铺排利用率决定,而非一个固定百分比。土方体积始终以指定的土体状态上报:原状方、松方或压实方。
取整:两种运算与一种平局判定方式
这里存在两种不同的取整运算,切不可混淆。上报精度是对称取整到最近的整单位,仅在确实需要小数时保留至多一位小数;CESMM4 规定小数工程量不应给出超过一位小数,而计数则始终为整数。采购取整则不同:它始终向上取整到下一个可采购的增量,因为你买不到 7.3 张板或 2.6 卷。订货量向上取整到整张板、整方、整捆、整卷、整袋、整支定尺料或整车料。对于平局,采用四舍六入五成双(向偶数取整),这是 ISO 80000 和 IEEE 754 的默认方式,在统计上无偏,是汇总计价时站得住脚的选择。
当有多项调整同时适用时,运算次序至关重要。最稳妥的次序是:先取净量,再乘以(1 加损耗百分比),然后向上取整到可采购单位,最后施加最低订货量下限。在施加损耗之前就取整,或在向上取整之前就套用下限,都会导致订货过少或过多。最低订货量下限是独立于增量的另一项决定:小批量预拌混凝土浇筑仍按短载最低量计费,而骨料和砌体则有整车最低量。
何时扣除孔洞或开口
小孔洞不予扣除,因为围绕其切割的人工成本抵消了所节省的材料;大孔洞则要扣除。这是公制标准方法中规定最为明确的扣减规则,也是地区差异中界限最清晰的一项。在英国 RICS NRM2 中,面积小于 0.50 平方米(约 5.38 平方英尺)的孔洞忽略不计,而 0.50 平方米及以上的孔洞则予以扣除。在美国石膏板施工中,依据石膏协会(Gypsum Association)的规定,约 32 平方英尺以内的开口(即一张 4 乘 8 英尺板的尺寸)忽略不计。在美国油漆施工中,油漆承包商协会(Painting Contractors Association)仅扣除大于 100 平方英尺的开口。
这些是面积规则,绝非长度规则。同一个开口一旦超过阈值便从面积中扣除,但在延长长度中仍保留,因为顶底木和龙骨轨道仍要从中穿过。混凝土体积的孔洞扣减遵循同样的小孔洞逻辑,但属于混凝土计量,而非面积计量。
常见材料损耗区间
损耗区间是行业广泛沿用的惯例,而非任何单一标准中编号的条款。它们在各厂商安装指南和行业协会手册中得到相互印证,因此应将其视为起点,再针对具体项目加以调整。石膏板标准平面施工约为 10%,典型情形约 12%,斜顶(教堂式顶棚)或切割量大的施工则为 15% 至 20%。瓷砖与石材按 TCNA 手册和 ANSI A108.10 的实践:直铺方格约 10%,斜铺、45 度或人字纹约 15%,复杂图案、马赛克或石材作业约 20%。沥青瓦屋面的现场修边损耗依据 ARMA 和 NRCA 的指引大致为 2% 至 10%,从简单的山墙顶到错综的四坡天沟屋面不等,其中起始瓦、斜脊瓦和屋脊盖瓦另行单独计算。
外墙板与挂板典型情形约为 10%,切割量大的施工约 15%,其中收边条、起始条和阴阳角以延长英尺单独计取。地毯素色约 10%,带图案的为 15% 至 20%,由卷材宽度的铺排利用率决定。混凝土超订量:规整矩形浇筑约 5%,不规则或多次浇筑约 7% 至 8%,铺设在多孔垫层之上时最高可达 10%。砌体在开口较少时约 5%,切割量大的墙体最高约 8%,其建模独立于按单位面积块数的几何计数。
可信赖的已发布换算关系
有几项换算已列入表格、属于已发布的事实。钢筋按重量计量,即钢筋长度乘以 ASTM A615 公称单位重量:3 号筋为 0.376,4 号筋为 0.668,5 号筋为 1.043,6 号筋为 1.502 磅每英尺。搭接会按几何关系增加用钢量,依据 ACI 318,B 类受拉搭接等于 1.3 倍的锚固长度。结构钢按公称截面质量乘以长度计量,例如 AISC W14×30 为 30 磅每英尺,其他地区则采用 EN 10365 或 BS 4-1 的质量值,再加上约 2% 至 3% 的加工和轧制余量。
砌体通过一个几何系数将墙面面积换算为块数:依据 BIA 技术说明第 10 号表 4,模数砖为 6.75 块每平方英尺,公称 8×8×16 混凝土砌块为 1.125 块每平方英尺。砂浆依据 BIA 技术说明第 8 号,在 3/8 英寸灰缝下约为每 30 块模数砖 1 立方英尺。沥青的压实密度约为 145 磅每立方英尺,另有一项铺摊率约为 110 磅每平方码每英寸厚,再有一项松方至压实方的压实系数约为 1.27;这三者属于不同量纲,应各自分开。风管按重量计量,即展开面积乘以板厚单位重量(26 号镀锌钢约 0.906 磅每平方英尺),其中配件按件计数,板厚等级则根据风管尺寸和压力等级查 SMACNA 表格选定。此处有一点需要警惕:当量长度(一个弯头约折算 30 英尺)是出自 ACCA Manual D 和 ASHRAE 的阻力与选型概念,绝不可将其加入直管段的延长英尺数中。
容易出错的专业工种换算
导线不等于线管,且导线长度大于线管长度。NEC 规则要求在每个接线盒处预留自由导线,并在盒内填充计算时计入余量;电工在每个接线盒处加接续余料,此外再加上约 10% 至 15% 的导线附加量。切勿将导线长度等同于线管长度。线管弯曲余量(每个弯头约 12 英寸)和线管切割废料(约 10%)是两项独立输入,因为它们属于不同量纲,一个是长度,一个是百分比。
管道配件采用两种互斥方法之一,绝不可同时使用。要么逐一计数每个配件并量取展开长度(即按 IPC 定义、贯穿各配件的中心线走向长度),要么加上一个当量长度上浮量——铜管和塑料管约 50%,螺纹钢管约 75%。两者并用会重复计算配件。
土方是单位换算,而非损耗系数
土方“损耗”其实是同一种土在三种物理状态之间的换算。原状方是地下原位体积,即图纸开挖量,以原状立方码计。松方是开挖并外运的体积,等于原状方乘以松散率,以松方立方码计,用以确定卡车容量。压实方是铺设到位的填方,即图纸填方量,以压实立方码计。松散率决定运输车次,收缩率决定给定压实填方需要多少原状土料。公路合同通常按原状方计价,因此计价量与运输量之间合理地存在差异。
土类区间为参考范围。砂和砾石松散率约为 10% 至 15%,普通土约 20% 至 30%,重黏土约 30% 至 40%,岩石约 40% 至 65%,收缩率约 10% 至 25%。具有约束力的取值来自项目岩土勘察报告,因此应将已发布的区间视为默认值。Exayard 读取整套图纸、按净量计量,并将这些单位、取整和损耗规则作为独立且有记录的步骤逐一施加,从而使订货量可追溯回一条干净的计量边界。
各地区差异
计量标准因市场而异。在 Exayard 中设置所在地区后,这些默认值会随之切换。
| 差异项 | 地区 | 默认值 | 依据 |
|---|---|---|---|
| 净计量工程量 与 订货/采购量 与 计价计量量 | 英国 | 净量(就位,不含损耗) | RICS NRM2 / CESMM4 |
| 净计量工程量 与 订货/采购量 与 计价计量量 | 澳大利亚 / 新西兰 | 净量(就位,不含损耗) | AIQS/NZIQS ANZSMM (2022);新西兰 NZIQS NZ CMM |
| 净计量工程量 与 订货/采购量 与 计价计量量 | 美国 | 净量(就位,不含损耗) | 行业惯例(无法定标准计量方法);AGC/ABC 估价实践 |
| 净计量工程量 与 订货/采购量 与 计价计量量 | 欧洲 | 净量(就位,不含损耗) | 各国标准计量方法(公制);代表性示例德国:VOB/C DIN 18331,按实际尺寸计价 |
| 单位制(英制与公制对比) | 美国 | 英制 / 美制(ft、SF、SY、CY、lb、ton、EA) | 美制单位;建筑领域无法定的公制强制要求 |
| 单位制(英制与公制对比) | 英国 | 公制 / 国际单位制(m、m²、m³、kg、t、nr) | RICS NRM2(m/m²/m³/nr) |
| 单位制(英制与公制对比) | 加拿大 | 混合制(公制计量,英制材料规格) | CIQS / NMS 公制图纸,英制材料 |
| 单位制(英制与公制对比) | 澳大利亚 / 新西兰 | 公制 / 国际单位制(m、m²、m³、kg、t、nr) | AIQS/NZIQS ANZSMM (2022);澳大利亚标准(AS);新西兰 NZIQS NZ CMM / NZS |
| 单位制(英制与公制对比) | 欧洲 | 公制 / 国际单位制(m、m²、m³、kg、t、nr) | ISO / DIN / 各国标准计量方法 |
| 单位制(英制与公制对比) | 国际 | 公制 / 国际单位制(m、m²、m³、kg、t、nr) | ICMS / ISO(公制基准) |
| 面积工程量的上报单位 | 美国 | 平方英尺(SF) | 美国英制 |
| 面积工程量的上报单位 | 英国 | 平方米(m²) | RICS NRM2 |
| 面积工程量的上报单位 | 加拿大 | 平方米(m²) | 公制图纸 |
| 面积工程量的上报单位 | 澳大利亚 / 新西兰 | 平方米(m²) | AIQS/NZIQS ANZSMM (2022) |
| 面积工程量的上报单位 | 欧洲 | 平方米(m²) | 各国标准计量方法(公制);ISO 基本单位 |
| 面积工程量的上报单位 | 国际 | 平方米(m²) | ICMS / ISO |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 美国 | 立方码(CY) | 美国英制;预拌混凝土按立方码销售 |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 英国 | 立方米(m³) | RICS NRM2 工作章节 11 |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 加拿大 | 立方米(m³) | 公制图纸;预拌混凝土通常按 m³ 计 |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 澳大利亚 / 新西兰 | 立方米(m³) | AIQS/NZIQS ANZSMM (2022) |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 欧洲 | 立方米(m³) | 各国标准计量方法(公制);ISO 基本单位;德国混凝土工程示例 VOB/C DIN 18331 |
| 体积工程量的上报单位(混凝土、土方) | 国际 | 立方米(m³) | ICMS / ISO |
关键术语
- 净计量工程量 与 订货/采购量 与 计价计量量
- 同一计量几何图形会得出三个不同的数字。
- 损耗系数施加于何处(材料数量,绝非边界)
- 损耗是“材料”的属性(围切废料、搭接、破损、图案对花),而非几何图形的属性。
- 单位制(英制与公制对比)
- 上报单位制由地区/司法管辖区决定,而非由专业工种决定。
- 面积工程量的上报单位
- 面积上报单位取决于地区单位制:SF(美国英制)对比 m²(公制)。
- 体积工程量的上报单位(混凝土、土方)
- 体积单位取决于地区:立方码(美国,其中 CY = 面积_SF × 厚度_ft ÷ 27)对比立方米(世界其余地区)。
- 屋面上报单位(方 对比 m²)
- 北美屋面普遍以“方”订货和计价,1 方 = 100 SF(由经坡度修正的 SF ÷100 得出)。
- 上报/计价工程量的取整精度
- 标准计量方法将计价工程量保留为整单位,仅在确实需要小数时保留至多一位小数(CESMM4:“小数工程量……不应给出超过一位小数”)。
- 上报工程量的取整方式 / 平局判定
- 小数位精度(上报精度规则)并未说明如何判定平局。
- 采购取整方向与增量
- 你买不到 7.3 张板、4.2 方或 2.6 卷。
- 最低订货量 / 部分装载下限(区别于增量)
- 向上取整到增量并非订货量上的唯一下限。
- 运算次序:净量 → ×(1+损耗) → 向上取整到单位 → 最低订货量
- 当有多项调整同时适用时,“次序”会改变结果。
- 予以扣除前孔洞/开口的最小尺寸(跨专业通用)
- 小孔洞不予扣除,因为围切废料抵消了所节省的材料;大孔洞则要扣除。
所引用标准
- RICS NRM2
- CESMM4(ICE), 已完工程的计量,净量
- VOB/C DIN 18331
- ICMS 联盟,国际建筑计量标准, 公制计量单位
- ISO, 国际单位制(SI)单位
- ACI 360R, 地坪板体积惯例
- NRCA 屋面手册, 屋面面积以方计(100 SF)
- ISO 80000-1
- ASTM C94/C94M
- 石膏协会(Gypsum Association)
- 油漆承包商协会(PCA,原 PDCA)行业标准 P10, 油漆开口扣除阈值 100 SF
- FHWA
- AASHTO
- AS 1181
常见问题
工程量计算应上报哪一个数量:净量(就位,不含损耗)、订货量(净量 + 损耗,取整到可采购单位),还是计价计量量(按合同方法)?
同一计量几何图形会得出三个不同的数字。所有正式的标准计量方法均以“净量”计量(“按就位固定的工程”),不含损耗;损耗/搭接/补料在下游加上以得出“订货”量;“计价”量则是合同计量方法所规定的部分(常为地区标准计量方法,有时为交通部门的支付子目规则)。把净量保持为唯一可信的基准,正是使工程量计算可对照图纸审核的关键;把损耗揉进计量数字会破坏核对相符……
损耗/废料余量应施加于计量边界,还是仅施加于由此推算出的材料数量?
损耗是“材料”的属性(围切废料、搭接、破损、图案对花),而非几何图形的属性。用损耗百分比去放大描绘出的边界,会破坏可审核的净工程量,并在各派生工程量上错误累积。正确的做法是先按净量计量,然后在生成订货量时将净材料数量乘以(1 + 损耗%)。这是贯穿每一套标准计量方法、被重复最多的一条原则。
本项目以哪种单位制上报工程量?
上报单位制由地区/司法管辖区决定,而非由专业工种决定。美国是唯一沿用英制的市场(LF/SF/SY/CY/tons/EA);世界其余地区为公制(m/m²/m³/kg/t/nr)。加拿大为混合制:图纸/合同用公制,材料规格用英制。单位制的选择决定了下游的每一个单位以及标准存储单位。
面积工程量以什么单位上报?
面积上报单位取决于地区单位制:SF(美国英制)对比 m²(公制)。某些专业工种带有次级行业单位(屋面用“方”,地毯用 SY),由其各自规则处理。本规则设定基础面积单位。
体积工程量(混凝土、开挖、填方)以什么单位上报?
体积单位取决于地区:立方码(美国,其中 CY = 面积_SF × 厚度_ft ÷ 27)对比立方米(世界其余地区)。混凝土订货取整到最近的部分装载量;土方以特定土体状态上报(见松散率/收缩率规则)。本规则同时支配混凝土“和”土方体积,因此其计量类型除楼板外还包括挖方/填方/开挖等体积类型。
屋面面积以方(100 SF)还是以 m² 上报?
北美屋面普遍以“方”订货和计价,1 方 = 100 SF(由经坡度修正的 SF ÷100 得出)。世界其余地区以 m² 上报。沥青瓦每捆的尺寸为一方的若干分之一(按厂商包装通常为每方 3 捆)。这是叠加在经坡度修正面积之上的一项上报单位惯例。
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