CN107704703A - 一种土建bim工程量模型的构建方法 - Google Patents

一种土建bim工程量模型的构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种土建BIM工程量模型的构建方法，先获取或者构建BIM初始模型，该初始模型中的所有参数化构件是通过分层建模创建的；然后根据工程量统计要求和需求，对BIM初始模型中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模；最后对所有重叠构件按照预设规则执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。采用本发明实施例，通过执行土建BIM工程量模型构建的标准化和规范化程序，以满足支持BIM设计模型和BIM工程模型执行预设规则的出量要求，无需为出工程量而进行二次建模，或者避免设计和算量软件之间多次关联过程中造成的数据损失，提高建设全过程工程量统计的一体化程度和效率。

Description

一种土建BIM工程量模型的构建方法
技术领域
本发明涉及建筑工程项目技术领域，尤其涉及一种土建BIM工程量模型的构建方法。
背景技术
BIM(Build Information Modeling建筑信息模型)是目前国际上应用最前沿的基于3D实体建模的建筑设计方式，BIM提供了全生命周期集成和管理构件属性的大环境，但是赋予属性和管理应用的技术在BIM环境里才刚刚开始进行开发和集成。
REVIT系列是2000年开始研发应用的建筑三维设计软件，能够支持建筑工程项目初步设计全专业、施工图全专业BIM设计出图(Revit Architecture/Structure/MEP)，也是目前我国建筑设计系统普遍应用的BIM软件。 REVIT系列支持与其他系统或软件的集成应用与数据交换，能够保证BIM参数构件数据信息，通过中间格式、接口程序或二次开发等多种方式进行整合。
现有的基于BIM技术的土建计算和统计方法分两种，一是直接从BIM设计模型中提取工程量数据，并将其导入到通用的统计文档中；二是通过插件或第三方软件将BIM工程模型与图形算量软件相关联。对于第一种方法，由于BIM 模型构建是由设计师设计并生成的，在构建时不会完全遵循版本号为 GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》计算规则，因此直接从BIM模型提取工程量数据是不准确、不完整和不规范的。而第二种方案，BIM 工程模型在关联图形软件时需要大量的复杂操作，在关联后BIM模型出的工程量存在一定的数据损失；BIM工程模型变更后，需要重新关联和出量。
发明内容
本发明实施例提出一种土建BIM工程量模型的构建方法，通过执行土建 BIM工程量模型构建的标准化和规范化程序，以满足支持BIM设计模型和BIM 工程模型的出量要求，无需为出工程量而进行二次建模，或者避免软件之间多次关联过程中造成的数据损失，提高建设全过程计量的一体化程度和效率。
本发明实施例提供一种土建BIM工程量模型的构建方法，包括：
获取或者构建BIM初始模型；其中，BIM初始模型中所有的参数化构件是通过分层建模创建的；
根据工程量统计要求和需求，对所述BIM初始模型中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模；
根据预设的规则，对所述BIM初始模型中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。
进一步的，所述根据预设的规则，对所述BIM初始模型中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型，具体为：
按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》设置所述预设的规则，并按照所述预设的规则，对所述BIM构件中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。
进一步的，在所述获得土建BIM工程量模型之后，还包括：
对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行几何信息和非几何信息的工程量属性定义；
所述几何信息的工程量属性定义包括：标高和几何尺寸的定义；
所述非几何信息的工程量属性定义包括：名称、材料种类、物理性质、规格型号和技术参数、计量单位的定义。
进一步的，在所述对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行几何信息和非几何信息的工程量属性定义之后，还包括：
按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》，对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置；其中，所述统计内容的工程量属性设置包括：项目名称、项目特征、计量单位和工程量的设置；
或者，根据用户预设要求，对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置。
进一步的，在所述对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的属性设置之后，还包括：
按照数字化造价管理文件的要求，分类统计所述土建BIM工程量模型的工程量，获得各分部分项工程的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表；
或者，按照数字化施工管理文件的要求，分类统计所述土建BIM工程量模型的工程量，获得各区域、各楼层、各施工段或各下料段的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表。
进一步的，在获得所述工程量统计汇总表之后，还包括：
将所述工程量统计汇总表，导入到Excel或用户需要的其他统计文档中，获得工程量统计汇总报表。
进一步的，在获得所述工程量统计汇总表之后，还包括：
当所述土建BIM工程量模型中的构件发生变更、参数化构件的工程量属性发生变化或新增构件时，重新统计并同步更新所述工程量统计汇总表。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的土建BIM工程量模型的构建方法，先获取或者构件 BIM初始模型，该初始模型中的所有的参数化构件是通过分层建模创建的；然后根据工程量统计要求和需求，对BIM初始模型中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模；最后对所述BIM初始模型中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。相比于现有技术的BIM模型在出工程量时需要二次建模或软件之间多次关联过程中的数据损失，本发明通过土建BIM工程量模型构建的标准化和规范化程序，满足支持BIM设计模型和BIM工程模型的出量要求，无需为出工程量而进行二次建模或多次关联，提高建设全过程计量的一体化程度和效率。
进一步的，基于本发明构建的土建BIM工程量模型，本发明提供了相应的工程量统计方法，先进行构件工程量属性的定义；然后根据版本号为 GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行构件工程量计算规则和参照规范进行国建工程量统计内容的设置，获得构件工程量的分类统计属性；最后对土建BIM工程量模型执行BIM构件工程量统计，并保持与BIM 模型变更同步的工程量统计自动更新，无需为出工程量而进行二次建模或多次关联，进一步提高工程量统计的效率。
附图说明
图1是本发明提供的土建BIM工程量模型的构建方法的一种实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的土建BIM工程量模型的构建方法的另一种实施例的流程示意图；
图3是本发明提供的土建BIM工程量模型的构建方法的又一种实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明提供的土建BIM工程量模型构建方法的一种实施例的流程示意图，该方法包括步骤101至步骤103。
步骤101：获取或者构建BIM初始模型；其中，BIM初始模型中所有的参数化构件是通过分层建模创建的。
步骤102：根据工程量统计要求和需求，对BIM构件中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模。
步骤103：根据预设的规则，对BIM构件中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。
在本实施例中，在获取BIM初始模型时，可以是设计单位进行建筑工程项目建筑和结构专业初步设计、建筑和结构专业施工图设计而生成的BIM设计模型。本发明技术方案可以直接检查获取的BIM设计模型是否已经满足本发明的土建BIM工程量模型的要求，如果没有，则执行步骤101至步骤103，使其执行土建BIM工程量模型的标准化处理。
在本实施例中，在获取BIM初始模型时，可以但不限于业主、承包商、咨询公司等根据设计单位提供的CAD二维图纸创建的BIM工程模型，简称翻模，翻模需要做到“图模一致”。在REVIT软件中，建筑工程项目的BIM参数化构件可以通过在项目中创建或修改的系统族(如墙、楼板、天花板、轴网、标高等)；内建族(各种异形构件、或导入其他三维软件创建的三维实体模型)；以及使用族样板在项目外创建的可载入族(如门连窗、玻璃雨棚等，可载入到项目中，具有高度的可自定义特征)来完成BIM工程模型的创建。本发明技术方案可以直接检查获取的BIM工程模型是否已经满足本发明的土建BIM工程量模型的要求，如果没有，则执行步骤101至步骤103，使其执行土建BIM工程量模型的标准化处理。
在本实施例中，土建BIM初始模型中所有的参数化构件是通过分层建模创建的，即逐层构建各参数化构件，而不是直接拉通创建，如土建中的柱、墙等构件。以墙为例，绘制墙体时，选择顶部约束为：底部限制条件的相邻标高(如底部限制条件为标高n，顶部约束为标高n+1)，不能为跨层标高(如底部限制条件为标高n，顶部约束为标高n+m，m>1)。
在本实施例中，土建BIM初始模型中的所有二次结构和预制预埋构件都是需要建模的，因为在BIM设计模型中或者不用于算量的BIM工程模型中，这些构件并不影响作为BIM模型实现其设计或管理功能，但是在工程量统计工作中，这些构件是需要统计的，其中包括：二次结构(构造柱、过梁、圈梁、止水反梁、女儿墙、压顶、填充墙、隔墙等)、预制构件、预埋构件、节点等。
作为本实施例的一种举例，在对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模时，可以通过手动添加或者使用插件添加提高建模效率。
在本实施例中，步骤103具体为：按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》设置所述预设的规则，并按照所述预设的规则，对所述BIM构件中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。在本实施例中，初始模型建模中因人员建模习惯或效率要求，部分构件存在重叠的问题，在工程量统计工作中，这些构件的重叠问题必须按照版本号为 GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行扣减处理。扣减可以但不限于包括：柱、梁、板重叠扣减、结构墙重叠扣减和建筑墙重叠扣减。
柱、梁、板重叠扣减。在REVIT软件中，结构柱、梁、板搭接部分虽然会自动相互进行扣减，但其默认的扣减方式是：板扣梁、柱扣梁、板扣柱，其中板扣梁、板扣柱不符合中国算量的规则，可以通过改变其连接顺序的方法或利用插件进行处理。
结构墙重叠扣减。将墙在柱、梁、板上拉通创建时，当结构墙与梁、柱的位置重叠，在REVIT软件中自动默认为墙扣柱、墙扣梁，不符合我国算量的规则，可以通过切换其连接顺序或利用插件进行处理；当结构墙与板的位置重叠时，可以通过连接几何图形或利用插件进行处理。
建筑墙重叠扣减。将墙在柱、梁上拉通创建时，当建筑墙与柱、梁的位置重叠，可以通过连接几何图形或利用插件扣减墙中柱、梁部分等，避免墙扣板或墙与板重叠的情况出现。
如果不遵守本发明要求标准化构建流程来构建BIM模型，可能并不影响其作为BIM设计模型或BIM工程模型的使用功能，但当统计工程量时会出现问题，需要重新建模才能满足工程量统计要求，存在大量重复工作。
作为本实施例的一种举例，参见图2，图2是本发明提供的土建BIM工程量模型构建方法的另一种实施例的流程示意图。其中，图2与图1的区别在于，在步骤103之后还包括步骤204至206。其中，步骤204为：对土建BIM工程量模型中的所有构件进行几何信息和非几何信息的工程量属性定义。步骤205 为：按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》，对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置。步骤206：按照数字化造价管理文件的要求，分类统计土建BIM 工程量模型的工程量，获得各分部分项工程的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表；或者，按照数字化施工管理文件的要求，分类统计土建BIM工程量模型的工程量，获得各区域、各楼层、各施工段或各下料段的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表。本举例提供了在土建BIM工程量模型构建后，其相应的工程量统计方法，先进行构件工程量属性的定义；然后根据版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行构件工程量计算规则和参照规范进行土建工程量统计内容的设置，获得构件工程量的分类统计属性；最后对土建BIM工程量模型执行BIM构件工程量统计，并保持与 BIM模型变更同步的工程量统计自动更新，无需为出工程量而进行二次建模或多次关联，进一步提高工程量统计的效率。
在本举例中，几何信息的工程量属性定义包括：标高和几何尺寸的定义；非几何信息的工程量属性定义包括：名称、材料种类、物理性质、规格型号和技术参数、计量单位的定义。
工程量计算规则的工程量属性设置包括：按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》(GB50854-2013)进行构件工程量计算规则设置，对于其中涉及简化计算部分，可根据用户需求选择简化计算或者精确计算。该工程量计算规则由用户预先设置，可根据用户要求做出调整。工程量统计内容的工程量属性设置包括：参照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行工程量统计内容的设置，包括：项目名称、项目特征、计量单位、工程量。
作为本实施例的一种举例，步骤205可以替换为：根据用户预设要求，对土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置。用户可以自定义计算规则和工程量属性，也可以先按照《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行设置，再根据实际要求进行调整。
在本举例中，以结构柱为例，根据工程量统计需求，确定其统计内容包括：构件名称、构件类型、材质、工程量、计量单位等。REVIT软件构件属性中自带“族”、“族与类型”、“结构材质”、“体积”属性，并在构件上定制“计量单位”等属性，其中结构柱的混凝土工程量——体积，是根据柱构件几何尺寸由 REVIT软件自动计算得到。结合结构柱的工程量属性定义，将上述属性名称修改为符合工程量统计的属性名称，即将“族”、“族与类型”、“结构材质”、“计量单位”、“体积”修改为对应的“柱”、“类型”、“材质”、“计量单位”“工程量”，最后得到结构柱的工程量统计汇总。
在本举例中，以门为例，根据工程量统计需求，确定其统计内容包括：构件名称、构件类型、工程量、计量单位等。REVIT软件构件属性中自带“族与类型”、“类型标记”、“高度”、“宽度”属性，并在构件上定制“计量单位”等属性，其中门的工程量——面积，是根据门的工程量计算规则，通过软件“明细表”的“计算值”功能在构件中设置计算公式，即门的面积＝门的高度*门的宽度。结合门的工程量属性定义，将上述属性名称修改为符合工程量统计的属性名称，即将“族与类型”、“类型标记”、“计量单位”、“面积”修改为对应的“门”、“类型”、“计量单位”“工程量”，最后得到门的工程量统计汇总。
作为本实施例的一种举例，参见图3，图3是本发明提供的土建BIM工程量模型的构建方法的又一种实施例的流程示意图。图3与图2的区别在于：在步骤206之后还包括步骤307。其中，步骤307为：当土建BIM工程量模型中的构件发生变更、参数化构件的工程量属性发生变化或新增构件时，重新统计并同步更新工程量统计汇总表。在本举例中，当发生改变的构件存在于原模型中，则修改构件参数重新进行统计；当新增构件时，执行步骤102至步骤206 重新建模进行统计，并在统计后同步更新工程量统计汇总表。
作为本实施例的一种举例，在获得工程量统计汇总表之后，还包括：将工程量统计汇总导入到Excel或用户需要的其他统计文档中，获得工程量统计汇总报表。
本发明实施例具有以下有益效果：
1、通过制定标准化的建模流程，可支持BIM设计模型和BIM工程模型的出量要求，无需为出工程量而进行二次建模，或者避免设计和算量软件之间多次关联中造成的数据损失，大幅度提高建设全过程计量一体化程度和效率；2、本发明按照我国工程量计算规则进行规范化设置，实现直接从BIM模型中提取的构件工程量数据完整、符合规格、高效、准确(无信息损失)；3、本发明可实现按照不同统计要求，对各分部分项工程或者各区域、各楼层、各施工段、各下料段等的工程量进行统计划分和汇总，以满足数字化工程项目管理的要求； 4、本发明支持从BIM模型中提取的工程量统计数据能够导入通用的统计用文档中或外部数据库中；5、本发明支持与BIM模型变更同步的工程量统计自动更新。
综上所述，本发明实施例提供的土建BIM工程量模型的构建方法，先获取或者构建BIM初始模型，该初始模型中的所有的BIM构件是通过分层建模创建的；然后根据工程量统计要求和需求，对BIM构件中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模；最后对所述BIM构件中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。相比于现有技术的BIM工程量模型在出工程量时需要二次建模或者不同软件间关联造成的数据损失，本发明通过土建BIM工程量模型的标准化处理和规范化设置，满足支持BIM设计模型和BIM工程模型的出量要求，提高建设全过程计量的一体化程度和效率。
进一步的，基于本发明构建的土建BIM工程量模型，本发明提供了相应的工程量统计方法，先进行构件工程量属性的定义；然后根据版本号为 GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》进行构件工程量计算规则和参照规范进行土建工程量统计内容的设置，获得构件工程量的分类统计属性；最后对土建BIM工程量模型执行BIM构件工程量统计，并保持与BIM 模型变更同步的工程量统计自动更新，无需为出工程量而进行二次建模或多次关联，进一步提高工程量统计的效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory， ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，包括：
获取或者构建BIM初始模型；其中，BIM初始模型中所有的参数化构件是通过分层建模创建的；
根据工程量统计要求和需求，对所述BIM初始模型中的所有二次结构和预制预埋构件进行建模检查，并对未建模的二次结构和预制预埋构件进行建模；
根据预设的规则，对所述BIM初始模型中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。
2.根据权利要求1所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，所述根据预设的规则，对所述BIM初始模型中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型，具体为：
按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》设置所述预设的规则，并按照所述预设的规则，对所述BIM构件中的所有重叠构件执行扣减处理，获得土建BIM工程量模型。
3.根据权利要求2所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，在所述获得土建BIM工程量模型之后，还包括：
对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行几何信息和非几何信息的工程量属性定义；
所述几何信息的工程量属性定义包括：标高和几何尺寸的定义；
所述非几何信息的工程量属性定义包括：名称、材料种类、物理性质、规格型号和技术参数、计量单位的定义。
4.根据权利要求3所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，在所述对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行几何信息和非几何信息的工程量属性定义之后，还包括：
按照版本号为GB50854-2013的《房屋建筑与装饰工程工程量计算规范》，对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置；其中，所述统计内容的工程量属性设置包括：项目名称、项目特征、计量单位和工程量的设置；
或者，根据用户预设要求，对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的工程量属性设置。
5.根据权利要求4所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，在所述对所述土建BIM工程量模型中的所有构件进行工程量计算规则和统计内容的属性设置之后，还包括：
按照数字化造价管理文件的要求，分类统计所述土建BIM工程量模型的工程量，获得各分部分项工程的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表；
或者，按照数字化施工管理文件的要求，分类统计所述土建BIM工程量模型的工程量，获得各区域、各楼层、各施工段或各下料段的工程量统计汇总并生成各类工程量统计汇总表。
6.根据权利要求5所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，在获得所述工程量统计汇总表之后，还包括：
将所述工程量统计汇总表，导入到Excel或用户需要的其他统计文档中，获得工程量统计汇总报表。
7.根据权利要求5所述的土建BIM工程量模型的构建方法，其特征在于，在获得所述工程量统计汇总表之后，还包括：
当所述土建BIM工程量模型中的构件发生变更、参数化构件的工程量属性发生变化或新增构件时，重新统计并同步更新所述工程量统计汇总表。
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