CN105046432A - 建筑数维化导向施工方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑数维化导向施工方法，包括以下步骤：通过BIM根据3D模型创建成各种图形和文档；保持图形和文档与3D模型逻辑相关；再建立4D施工信息模型，由4D施工信息模型将建筑物及施工现场3D？模型与施工进度相链接，建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟；通过计算机执行建造过程，由BIM以数字化的可视模型来指导预制加工；根据施工信息模型，由3D计算机模拟软件模拟出可视化虚拟施工方案；最后根据虚拟施工方案指导施工。本发明可以实现项目各参与方之间的信息交流和共享，达到更高效、直观地优选施工方案，更准确地指导施工的目的。

Description

建筑数维化导向施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑施工模拟施工方法。

背景技术

目前，BIM的应用在欧美发达国家正在迅速推进，如美国已推出国家BIM标准，规定房屋建筑设计必须应用BIM技术，推行集成项目交付IPD管理模式。同时该行业的大力推进，使得BIM工程师、BIM经理、BIM咨询公司等新型职业和商机应运而生。与欧美发达国家相比，我国BIM应用起步并不晚，但由于建筑企业和项目管理模式及水平的限制，致使其推广应用更为艰难。

我国正在进行着世界最大规模的基本建设，工程项目规模日益扩大，结构形式愈加复杂，尤其是超大型工程项目层出不穷，使企业和项目都面临着巨大的投资风险、技术风险和管理风险，然而，当前的管理模式和信息化手段都无法适应现代化建设的需要，容易发生“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”，不便于高效、准确地指导施工。应用BIM技术，从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题，从设计、施工技术到管理全面提高信息化水平和应用效果，已成为建设企业的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑数维化导向施工系统，它可以实现项目各参与方之间的信息交流和共享，从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题，并通过3D计算机模拟软件，对施工方案进行可视化模拟并进一步对施工方案进行优选，达到更高效、直观地优选施工方案，更准确地指导施工的目的。

本发明的目的是采用以下技术方案实现的，一种建筑数维化导向施工方法，包括以下步骤：

(1)、通过BIM根据3D模型创建成各种图形和文档；

(2)保持图形和文档与3D模型逻辑相关，当模型发生变化时，在BIM中创建的图形和文档随3D模型变化自动更新；

(3)、再通过BIM建立4D施工信息模型，由4D施工信息模型将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接后，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟；

(4)、通过计算机执行建造过程，由BIM以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系，来指导预制加工；

(5)、根据施工信息模型，由3D计算机模拟软件模拟出可视化虚拟施工方案；

(6)、最后根据虚拟施工方案优选出需要施工的方案，以准确地指导施工。

本发明将信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档，如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误，实现各专业之间的协同设计，某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象会随之更新，避免“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。

除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用，项目各参与方通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。

实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。

模型信息的一致性。在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误

实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理，把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。

由于采用了上述技术方案，本发明可以实现项目各参与方之间的信息交流和共享，从根本上解决项目各参与方基于纸介质方式进行信息交流形成的“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题，并通过3D计算机模拟软件，对施工方案进行可视化模拟并进一步对施工方案进行优选，达到更高效、直观地优选施工方案，更准确地指导施工的目的。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述：

一种建筑数维化导向施工方法，包括以下步骤：

(1)、通过BIM根据3D模型创建成各种图形和文档；

(2)保持图形和文档与3D模型逻辑相关，当模型发生变化时，在BIM中创建的图形和文档随3D模型变化自动更新；

(3)、再通过BIM建立4D施工信息模型，由4D施工信息模型将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接后，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟；

(4)、通过计算机执行建造过程，由BIM以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系，来指导预制加工；

(5)、根据施工信息模型，由3D计算机模拟软件模拟出可视化虚拟施工方案；

(6)、最后根据虚拟施工方案优选出需要施工的方案，以准确地指导施工。

在步骤(5)的建造过程中，对虚拟模型在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性潜在问题进行预测。

本发明将信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图形和文档，如果模型中的某个对象发生变化，与之关联的所有对象都会随之更新，以保持模型的完整性和健壮性。实现不同专业设计之间的信息共享。各专业CAD系统可从信息模型中获取所需的设计参数和相关信息，不需要重复录入数据，避免数据冗余、歧义和错误，实现各专业之间的协同设计，某个专业设计的对象被修改，其他专业设计中的该对象会随之更新，避免“信息断层”和应用系统之间“信息孤岛”问题。通过集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目业务流程，为建设项目生命周期中的不同阶段、不同参与方提供及时、准确、足够的信息，支持不同项目阶段之间、不同项目参与方之间以及不同应用软件之间的信息交流和共享，以实现项目设计、施工、运营、维护效率和质量的提高，以及工程建设行业持续不断的行业生产力水平提升。

除了对工程对象进行3D几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量以及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。实现项目各参与方协同工作。项目各参与方信息共享，基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用，项目各参与方通过网络协同工作，进行工程洽商、协调，实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。全面支持数字化的、采用不同设计方法的工程设计，尽可能采用自动化设计技术，实现设计的集成化、网络化和智能化

实现虚拟施工。在计算机上执行建造过程，虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测，包括施工方法实验、施工过程模拟及施工方案优化等。

模型信息的一致性。在建筑生命期的不同阶段模型信息是一致的，同一信息无需重复输入，而且信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可以简单地进行修改和扩展而无需重新创建，避免了信息不一致的错误BIM技术可以对工程项目的结构复杂，涉及工序专业多，工程量大，立体交互作业多等特点，从而使得各部门间联系愈加紧密，从下表中可以看到，针对施工大内的各个基础部门的工作，BIM技术均有与之对应的解决方案。

BIM解决方案

通过本发明的BIM技术的还原建筑、结构、机电系统等专业于本色，以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系，每一个模型构件都是有意义的实体存在，准确的反映了实际情况。从根本上保证了预制加工图纸信息的准确及时，避免了信息的丢失和误解。因为，BIM技术的信息流转过程是完全围绕BIM模型数据库的，再加上其可视化的优点，无论是图纸信息的表达还是图纸的设计变更都能准确无误并且及时的通过信息库访问的方式传递至预测加工单位，预制加工单位也能够快速地根据需要进行调整，其次，在BIM模型中，施工图纸通过格式规范的约束导入到预制加工单位专业软件，可快速地进行分段编号和信息统计，在图纸信息沟通便利的同时，为图纸的校核，生成节约了大量的人力和时间。实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理，把项目主要参与方在设计阶段就集合在一起，着眼于项目的全生命期，利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理。及到从规划、设计理论到施工、维护技术的一系列创新和变革，是建筑业信息化的发展趋势。BIM的研究对于实现建筑生命期管理，提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

Claims (2)

1.一种建筑数维化导向施工方法，包括以下步骤：

（1）、通过BIM根据3D模型创建成各种图形和文档；

（2）保持图形和文档与3D模型逻辑相关，当模型发生变化时，在BIM中创建的图形和文档随3D模型变化自动更新；

（3）、再通过BIM建立4D施工信息模型，由4D施工信息模型将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接后，并与施工资源和场地布置信息集成一体，建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟；

（4）、通过计算机执行建造过程，由BIM以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系，来指导预制加工；

（5）、根据施工信息模型，由3D计算机模拟软件模拟出可视化虚拟施工方案；

（6）、最后根据虚拟施工方案优选出需要施工的方案，以准确地指导施工。

2.如权利要求１所述的建筑数维化导向施工方法，其特征在于：在步骤（5）的建造过程中，对虚拟模型在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性潜在问题进行预测。