CN105335559A - 基于bim的工程标准化建设流程控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，包括：施工方案解析步骤；BIM模型关联步骤；现场任务提示步骤；现场数据采集步骤。本发明还提供相应的系统。本发明为每一施工工序分别创建或者查找获得相应的一项子任务，并将子任务与BIM模型中的建筑构件相关联，根据子任务提示和操作指示等指导信息，一步步完工执行的工程即是规范工程；且在工程过程中能够进行现场数据采集的保留，便于日后追溯，也便于管理人员远程监控现场施工实况。

Description

基于BIM的工程标准化建设流程控制方法及系统

技术领域

本发明涉及工程及BIM应用领域，具体地，涉及基于BIM的工程标准化建设流程控制方法及系统，尤其是一种在施工过程中通过移动设备来规范和指导施工建设的技术方案。

背景技术

BIM(BuildingInformationModeling，即建筑信息模型)是继CAD(计算机辅助设计)技术后出现在工程建设行业又一重要的计算机应用技术，正在引发建筑行业一次史无前例的彻底革命。该技术利用数字建模软件，提高项目设计、建造和管理的效率，并给采用该技术的建筑企业带来极大的新增价值。

目前应用BIM平台来提高设计，避免返工，用BIM进行仿真模拟，优化施工方案等等技术已应用的相对成熟。但对于在现场如何使用BIM来正确指导施工进行的潜能，尚未有人挖掘。

目前现场施工的情况是，现场施工人员根据提前编制的施工方案、结合国家标准规范等进行现场施工，然后监理再根据国家验收标准进行验收。大量的图纸、标准等资料都需要带到现场，以便随时查阅。而每周的进度则根据现场的施工情况，大致估计出一个数值。这样的工作方式，不仅效率低下，而且收集到的数据的准确度也亟待商榷，工程的实时进度难以统计，也难以作为管理人员决策的参考。再加上现代工程有经验的管理人员稀缺，而优秀的有经验的管理人员就更加如凤毛麟角，如何用一套软件机制代替指导现场施工是现代工程需要解决的难题。而且传统的施工数据多为纸面表格形式，不利于直观的展示，且缺少数据与建筑构件之间的关联，也缺少数据记录、编辑、推送等操作的可视化手段方式。

针对以上存在的主要问题，亟需展开针对性的研究，从而减轻现场人员的工作量，提高工程管理水平，规范现场施工流程。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于BIM的工程标准化建设流程控制方法及系统。

根据本发明提供的一种基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，包括如下步骤：

施工方案解析步骤：获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；

BIM模型关联步骤：建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示步骤：按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集步骤：根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度。

优选地，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

工序字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建步骤：为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联步骤，包括如下步骤：

建筑构件关联步骤：在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累步骤：将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

优选地，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

构件字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取步骤：从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认步骤：在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

优选地，还包括如下任一个或任多个步骤：

施工进度展示步骤：若一建筑构件相关联的所有子任务均已完成，则认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；

施工进度分析步骤：若一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务，则在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示。

优选地，还包括如下步骤：

指导信息存储步骤：预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。

根据本发明提供的一种基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，包括如下装置：

施工方案解析装置：用于获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；

BIM模型关联装置：用于建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示装置：用于按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集装置：用于根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度。

优选地，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

工序字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建装置：用于为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联装置，包括如下装置：

建筑构件关联装置：用于在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累装置：用于将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

优选地，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

构件字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取装置：用于从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认装置：用于在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

优选地，还包括如下任一个或任多个装置：

施工进度展示装置：用于在一建筑构件相关联的所有子任务均已完成时，认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；

施工进度分析装置：用于在一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务时，在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示。

优选地，还包括如下装置：

指导信息存储装置：用于预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明解决了传统现场管理中平面图纸繁多，寻找不易，效率低下的问题，将各专业(建筑、结构、机电等)的平面图纸，浓缩进了BIM模型并与建筑构件相关联，只需选择构件或者子任务，便可立刻显现对应的平面图图纸，快捷高效。与此同时，各专业人员都可根据需要查看对于自己的有用信息，并在现场进行管理和操作。

2、本发明解决了现场施工规范的问题，把原本需要不停查阅施工方案和规范的步骤进行了工作分解，为每一施工工序分别创建或者查找获得相应的一项子任务，并将子任务与BIM模型中的建筑构件相关联，根据子任务提示和操作指示等指导信息，一步步完工执行的工程即是规范工程；且在工程过程中能够进行现场数据采集的保留，便于日后追溯，也便于管理人员远程监控现场施工实况。

3、本发明提高了进度统计的实时精度，每一个统计的进度数字后都要大量的数据和资料来支撑，细化了统计的颗粒度，不仅仅到每一个构件，甚至精细到每一个构件施工的工序完成情况。从而保证进度统计的真实性和可靠性。

4、本发明有助于提高人员管理和进行人员培训。原本现场施工人员需要填写施工日报来记录一天的工作内容，通过细化工作内容的手段，每天都可以实时记录当前人员的工作内容和工作进展，从而加强了人员工作效率的监督。而标准化的建设流程，可以使一个毫无工程经验的新人也能严格按照标准完成工作，在每日完成任务的同时，这些知识背景也在反复强化入记忆，从而实现快速的人员培训。

5、存储有子任务及其指导信息，以及施工现场所采集数据的BIM模型数据库中的内容可以从任意客户端(包括WEB端、PAD端、手机端)都可以调取查看并且修改操作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明提供的基于BIM的工程标准化建设流程控制方法的步骤流程图；

图3为本发明提供的基于BIM的工程标准化建设流程控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的一种基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，包括如下装置：

施工方案解析装置：用于获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；

BIM模型关联装置：用于建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示装置：用于按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集装置：用于根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度。

施工进度展示装置：用于在一建筑构件相关联的所有子任务均已完成时，认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；

施工进度分析装置：用于在一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务时，在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示；

指导信息存储装置：用于预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。

在优选例中，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

工序字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建装置：用于为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联装置，包括如下装置：

建筑构件关联装置：用于在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累装置：用于将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

在优选例中，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

构件字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取装置：用于从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认装置：用于在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

进一步地，所述基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，可以通过下面将要说明的一种基于BIM的工程标准化建设流程控制方法的步骤流程予以实现。本领域技术人员可以将所述基于BIM的工程标准化建设流程控制方法理解为所述基于BIM的工程标准化建设流程控制系统的一个优选的实施例。

所述基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，包括如下步骤：

施工方案解析步骤：获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；从而将一个施工构件或者建筑构件完成的进度更精细化的划分，便于实施进度的采集，也便于施工规范化操作；

BIM模型关联步骤：建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示步骤：按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集步骤：根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度；所述施工现场数据包括照片、录像，也可以通过对子任务是否已完成选框的勾选来输入施工现场数据；

施工进度展示步骤：若一建筑构件相关联的所有子任务均已完成，则认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；其中，可以在移动端和PC端加载并展示BIM模型。该BIM模型的每个构件都与施工方案解析模块中对应的子任务进行链接，并进行联动展示。如，一根桩对应的所有的子任务都完成时，模型上的该构件才实体显示。

施工进度分析步骤：若一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务，则在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示；具体地，分析现场数据采集模块的任务完成情况，从而计算出实际进度，与计划进度进行对比统计，并反馈到BIM模型加载模块，将进度情况体现在BIM模型上，例如，实际进度慢于计划进度，对应构件实体颜色为红色。

指导信息存储步骤：预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。具体地，所述施工图纸和施工规范可以通过移动终端在现场调取并查看。

在优选例中，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

工序字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建步骤：为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联步骤，包括如下步骤：

建筑构件关联步骤：在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累步骤：将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

在优选例中，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

构件字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取步骤：从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认步骤：在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

更为具体地，在将子任务与建筑构件进行关联时，可以采用的方式为：将轻量化的BIM模型和project生成的任务分别导入数据库，将轻量化的模型构件与project的工程进度任务发生关联，此处的构件管理为批量关联，根据project中大项划分；将相关各专业各楼层的图纸及相关的标准规范都输入进数据库；进一步地，将施工方案输入数据库；设定关键字段，根据对关键字段筛选，将原有的施工方案按照大分部小分项进行拆分，并生成子任务(施工工序)，按照构件类型与工序自动绑定；本领域技术人员理解，针对不同的施工构件会有不同的施工方案，施工构件比如基坑、楼板等，基坑的施工根据不同的施工方法又分为许多，如钻孔灌注桩、SMW法等，每一个具体的工法由许多工序构成；每次施工方案输入，都将各种构件的施工工序方案存进数据库，进行分门别类，从而积累大数据，便于日后能直接指导施工。

在一个优选的具体实施方式中，本发明的工作流程为：首先对于工程建模或者从设计院直接获取已建好的BIM模型，经过3Dmax和Unity3D对模型进行轻量化处理，将模型导入数据库。将包含时间信息的Project(指Microsoftproject软件内的工程筹划)也导入数据库，将批量的构件对应任务进行关联。将现场所需要用到的资料(包括各专业平面图纸、国家标准规范等)也导入数据库。可以在Project中创建任务计划，将Project导入系统内，就会生成任务，然后通过手动的方式，将每项任务与对应的构件进行关联。

然后，就是对于施工方案的导入和解析，通过设定字段对原施工方案进行解析，将所有工序分别单独成为一项子任务，比如桩基的施工，从桩基施工的施工工序进行拆解，见图2，创建一条条子任务，如施工准备、放线等步骤，将不同的工序与对应的不同类别的构件进行关联。根据每一条子任务中的字段，自动搜寻国家标准中相关章节，与其链接。

接下来便是，施工现场根据任务提示进行每一道工序，当所有工序完成，才认为一个构件完成，根据现场完成情况，实时进行记录，期间可通过多媒体方式(包括拍照、录像等)进行采证。根据实时采集的工序完成情况，进而到构件完成情况，可以统计出实时的进度数据，与计划的工效进行比较，可以帮助管理者预测并决策。数据库中的所有内容可以在多客户端上查看和操作(WEBPAD手机等)。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

施工方案解析步骤：获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；

BIM模型关联步骤：建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示步骤：按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集步骤：根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，其特征在于，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

工序字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建步骤：为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联步骤，包括如下步骤：

建筑构件关联步骤：在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累步骤：将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，其特征在于，所述施工方案解析步骤，包括如下步骤：

构件字段查找步骤：从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取步骤：从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认步骤：在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，其特征在于，还包括如下任一个或任多个步骤：

施工进度展示步骤：若一建筑构件相关联的所有子任务均已完成，则认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；

施工进度分析步骤：若一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务，则在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

指导信息存储步骤：预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。

6.一种基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，其特征在于，包括如下装置：

施工方案解析装置：用于获取当前施工方案，生成当前施工方案的施工工序，为每一施工工序创建一项子任务；

BIM模型关联装置：用于建立或查找获得子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系；

现场任务提示装置：用于按照当前施工方案的施工进度，展示当前子任务的指导信息；

现场数据采集装置：用于根据采集的施工现场数据更新子任务的完成情况以及建筑构件的完成情况，进而更新当前施工方案的施工进度。

7.根据权利要求6所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，其特征在于，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

工序字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工工序的工序字段；

子任务创建装置：用于为工序字段中的每一项施工工序创建一项子任务；

所述BIM模型关联装置，包括如下装置：

建筑构件关联装置：用于在当前施工方案中查找到子任务对应的施工工序所属的施工构件，将该子任务与BIM模型中对应于该施工构件的建筑构件相关联；

关联关系积累装置：用于将子任务与BIM模型中建筑构件之间的关联关系作为建筑构件的属性信息，保存在BIM模型中。

8.根据权利要求6所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，其特征在于，所述施工方案解析装置，包括如下装置：

构件字段查找装置：用于从当前施工方案中查找到记载有施工构件的构件字段；

施工构件提取装置：用于从构件字段中提取出施工构件；

子任务确认装置：用于在BIM模型中查找与该施工构件对应的建筑构件，将该对应的建筑构件相关联的子任务作为当前施工方案的子任务。

9.根据权利要求6所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，其特征在于，还包括如下任一个或任多个装置：

施工进度展示装置：用于在一建筑构件相关联的所有子任务均已完成时，认为该建筑构件已完成，在BIM模型中显示该建筑构件；

施工进度分析装置：用于在一建筑构件相关联的子任务中存在逾期尚未完成的子任务时，在BIM模型中对该建筑构件以区别于已完成建筑构件的颜色进行显示。

10.根据权利要求6所述的基于BIM的工程标准化建设流程控制系统，其特征在于，还包括如下装置：

指导信息存储装置：用于预先将指导信息作为建筑构件的属性信息存储于BIM模型中，其中，所述指导信息包括施工图纸和/或施工规范。