CN108376376B - 基于bim模型的建筑工程质量管理标准化方法 - Google Patents

基于bim模型的建筑工程质量管理标准化方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法，包括以下步骤：建立BIM模型构件和/或构件组的质量数据标准属性；建立质量控制要点数据库；将工程资料关系表与施工工序信息表进行关联，将BIM模型质量数据标准属性扩展到关联数据库中，然后根据各工序下的工程资料表格，提取对应的属性值写入对应的属性字段；在建立BIM模型时，调取云服务器上的数据接口来获取质量数据标准属性的源数据；符合BIM模型质量数据标准的BIM模型自动匹配工程质量控制要点和工程资料数据；工程资料编制时，调取相应数据库中的值并承继BIM模型质量数据标准的属性。本发明通过明显有别于现有技术的实现思路，结合了建筑类标准规范和工程现场实际场景，填补了BIM与工程质量管理结合的技术空白。

Description

基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法
技术领域
本发明涉及一种基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法，适用于工程管理的技术领域。
背景技术
BIM技术是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。BIM技术在建设工程行业的应用近几年来发展迅猛，正在逐步实现建设工程从规划、设计、施工、运营全生命周期的管理。在这种形势下，BIM技术势必要影响到施工全过程的各个细微环节，而建设工程的全过程是一个极其庞杂的生命周期，涉及的方面众多，尤其以工程质量控制和工程资料管理最为繁琐和重要。工程质量控制贯彻整个建筑工程的寿命周期，近年来从国家层面对建设工程的质量重视程度大幅度提升，同时也时刻关系着人民群众的生命安全。工程资料管理通常通过施工资料表格进行，施工资料表格是建设工程质量的重要体现形式，同时也是施工过程中最重要的数据记录载体。整个建设工程竣工后能够保留的过程相关记录、数据痕迹的只有工程资料数据，因此工程资料有着不可替代的作用。
目前工程质量控制和工程资料管理两个方面与BIM技术的结合研究，相对起步较晚，同时由于重视程度不够、专业难度较高等原因导致发展较慢，大多还停留在理论方面的研究，在实际应用中还停留在人工处理阶段。目前，能够看到的工程质量控制技术是基于Revit工具中通过自己手工设置一些质量参数，然后把一些数据手工进行录入，能实现简单质量数据的查看。这种方式有以下几个缺陷：
1、只是少量质量数据的录入，达不到工程质量与BIM模型结合应用的要求，无法为工程质量应用发挥作用；
2、操作全部是手工录入，并且是在Revit模型设计工具中进行，基本上不具备实际业务场景运行的能力，同时对操作人员的技术水平要求较高；
3、工程质量控制的核心是工程质量控制要点，根据规范要求各种类型的工程项目都有明确的质量控制要点，但目前现有的技术方案均没有涉及，因为涉及到的标准规范非常多且专业性要求高。
现有的工程资料管理与BIM技术的结合都是通过提供简单的手动上传文件功能，把做好的工程资料表格转换或扫描成PDF文件并上传到相应的BIM模型中。这种方式有以下几个缺陷：
1、工程资料的数据较多，全部通过人工手动进行上传的方式效率极其低下；
2、即使在现有手工上传功能较为简单的情况下，工程资料往往是上传到了工程、单位工程层级，个别情况个别资料可以上传到楼层一级，但再细致的就都无法做到了，原因是资料员对BIM模型的掌握基本为零，即使有专业的BIM团队来完成，但他们又对工程资料不了解，而且成本非常高。
3、这种方式仅仅完成了工程资料文件的挂接，但从行业的发展来看，文件只能作为查看资源，而无法将工程资料的数据与BIM模型进行整合从而实现工程资料数据的深入利用，而这才是最关键的核心应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法，其能够实现BIM模型与工程质量控制要点、工程资料数据的自动匹配，将工程资料的数据与BIM模型进行整合从而实现了工程资料数据的深入利用。
本发明涉及一种基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法，包括以下步骤：
(1)建立BIM模型构件和/或构件组的质量数据标准属性；
(2)分析标准规范，建立质量控制要点数据库；
(3)将工程资料关系表与施工工序信息表进行关联，将BIM模型质量数据标准属性扩展到关联数据库中，然后根据各工序下的工程资料表格，提取对应的属性值写入对应的属性字段；
(4)将上述BIM模型质量数据标准数据库、质量控制要点数据库、工程资料关系表和施工工序信息表存储在云服务器上，在建立BIM模型时，调取云服务器上的数据接口来获取质量数据标准属性的源数据；
(5)符合BIM模型质量数据标准的BIM模型自动匹配工程质量控制要点和工程资料数据；
(6)工程资料编制时，调取相应数据库中的值并承继BIM模型质量数据标准的属性。
优选地，质量数据标准属性分为主控属性和辅助属性；主控属性包括分部分项属性、工序属性以及流水段或轴线部位属性；辅助属性包括材质属性、结构属性和楼层属性。
优选地，工程质量控制要点信息表和分部分项结构之间通过分部分项数据进行关联，工程质量控制要点信息表和工程资料关系表之间通过质量控制要点数据进行关联，使得工程资料关系表中的信息能够通过上述数据库之间的关联，直接调取分部分项数据和质量控制要点数据。
优选地，每个施工工序包括的工程资料内容通过工程资料关系表中的质量控制要点数据与工程质量控制要点信息表进行关联，并且通过工程质量控制要点信息表中的分部分项数据与分部分项结构进行关联。
优选地，分部分项属性从步骤(2)中形成的质量控制要点数据库中获取分部分项数据，设置属性值；工序属性从步骤(3)中形成的关联数据库中获取施工工序数据，设置属性值。
优选地，在BIM模型中匹配的质量数据主要包括工程质量检查控制要点、工程资料电子文件和质量控制要点元数据，具体方法如下：
工程质量控制检查要点先通过BIM模型构件中的分部分项属性确定对应的分项内容，再通过辅助属性进一步确定明确的分项，再从质量控制要点数据库中获取到对应的质量控制要点数据，从而在BIM模型上展示该构件所涉及到的质量控制要点列表；
工程资料电子文件通过构件的分部分项属性、工序属性筛选出对应的工程资料电子文件数据，然后再通过构件的流水段或轴线部位属性、楼层属性对应工程资料电子文件数据的部位字段进行二次模糊过滤，得到工程资料电子文件关联数据，展示该构件对应的工程资料电子文件；
质量控制要点元数据通过工程资料电子文件中检验批资料查询出对应的质量控制要点所记录的元数据进行展示。
基于以上的情况，本专利通过对工程资料领域专业标准规范的分析和研究，建立工程质量控制要点数据库和工程资料BIM关系数据库，通过在标准BIM模型中约束必要的数据标准要求，从而实现BIM模型与工程质量控制要点和工程资料的自动化和智能引导关联挂接，有效解决了现有技术的缺陷。具体地，根据本申请的基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法具有以下效果：
1、从根本上实现了工程质量控制要点、工程资料数据与BIM模型的结合，为在质量监督、城建档案、现场工程质量等业务场景实现基于BIM模型的管理提供技术支撑；
2、实现了BIM模型与工程质量控制要点、工程资料数据的自动匹配，大大提升了工作效率，同时有效解决了在现场实际场景下的使用；
3、本发明中已经完成了对质量控制要点元数据的提取，为下一阶段实现基于BIM的工程质量大数据分析提供了必要的数据储备。
附图说明
图1显示了国家标准中规定的地基与基础的分部分项结构示意图。
图2显示了工程质量控制要点信息表、分部分项结构和工程资料关系表之间的关联关系的示意图。
图3显示了工程资料关系表和施工工序信息表之间的关联关系的示意图。
图4显示了根据本发明的基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
为了更清楚地说明本申请的技术，现对本申请中出现的以下技术术语进行阐释和说明：
检验批：指按同一生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的，由一定数量样本组成的检验体。建筑类专业术语，属性是建筑工程质量验收的基本单元。操作实务中，一般是指标准规范中检验批质量验收记录表格的简称。
主控/一般项目：建设工程质量验收过程中针对某个工序内容进行验收的具体内容的分类。主控项目是指建筑工程中对安全、节能、环境保护和主要使用功能起决定性作用的检验项目，除主控项目以外的都称为一般项目。
根据本发明的基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法包括以下步骤：
(1)建立BIM模型构件和/或构件组的质量数据标准属性。
具体地，需要对建筑领域的国家和地方标准规范进行分析，结合BIM模型标准数据的结构和内容，确定BIM模型构件和/或构件组的质量数据标准属性。质量数据标准属性可以分为主控属性和辅助属性。主控属性可以包括分部分项属性、工序属性以及流水段或轴线部位属性；辅助属性可以包括材质属性、结构属性和楼层属性等。其中，流水段或轴线部位属性是指构件或构件组所处的施工流水段或者处于施工图纸上的轴线部位。
分部分项属性是指当前构件及构件组所属的分部分项结构，分部分项可以按照国家和地方标准确定，以GB50300-2013国家标准、即《建筑工程施工质量验收统一标准》规定的地基与基础为例，其分部分项结构划分如图1所示。工序属性是指当前构件及构件组所属的具体施工工序，以筏形与箱形基础分项的工序为例，包括模板安装、钢筋原材、钢筋加工、钢筋连接、钢筋安装、现浇混凝土和模板拆除七项工序。流水段或轴线部位属性是指当前构件及构件组所处的施工流水段或轴线部位。其中，流水段或轴线部位属性、材质属性、结构属性和楼层属性均为BIM模型中的现有标准属性。
(2)分析标准规范，建立质量控制要点数据库。
具体地，可以以《建筑工程施工质量验收统一标准》为基础进行质量控制要点提取。该标准中包括了十大分部，具体包括基础与基础、主体结构、建筑装饰装修、屋面、建筑给水排水及供暖、通风空调、建筑电气、智能建筑、建筑节能、电梯。所有分部下面又细分了99个子分部或分项，所有分项下面共包括800多张工程资料表格(检验批)，将其中的工程资料表格的主控项目和一般项目进行拆分，存入数据库中，数据库主要结构如图2所示。
如图2所示，工程质量控制要点信息表和分部分项结构之间通过分部分项数据进行关联，工程质量控制要点信息表和工程资料关系表之间通过质量控制要点数据进行关联，使得工程资料关系表中的信息可以通过上述数据库之间的关联，直接调取分部分项数据和质量控制要点数据。
(3)将工程资料关系表与施工工序信息表进行关联，将BIM模型质量数据标准属性扩展到关联数据库中，然后根据各工序下的工程资料表格，提取对应的属性值写入对应的属性字段。
如图3所示，将工程资料关系表与施工工序信息表进行关联的主要作用是定义了每个施工工序包括的工程资料内容，再通过工程资料关系表中的质量控制要点数据与工程质量控制要点信息表进行关联、通过工程质量控制要点信息表中的分部分项数据与分部分项结构进行关联，从而可以在各数据库之间建立数据调用的关联性。
(4)将上述BIM模型质量数据标准数据库、质量控制要点数据库、工程资料关系表和施工工序信息表存储在云服务器上，在建立BIM模型时，调取云服务器上的数据接口来获取质量数据标准属性的源数据。
具体地，分部分项属性可以从步骤(2)中形成的质量控制要点数据库中获取分部分项数据，设置属性值；工序属性可以从步骤(3)中形成的关联数据库中获取施工工序数据，设置属性值；其它主控属性及辅助属性根据BIM模型中的已有数据填写相应值。
(5)符合BIM模型质量数据标准的BIM模型自动匹配工程质量控制要点和工程资料数据。
在BIM模型中匹配的质量数据主要包括工程质量检查控制要点、工程资料电子文件和质量控制要点元数据，具体方法如下：
工程质量控制检查要点数据先通过BIM模型构件中的分部分项属性确定对应的分项内容，再通过结构、楼层、流水段或轴线部位、材质等辅助属性，进一步确定明确的分项，再从质量控制要点数据库中获取到对应的质量控制要点数据，从而在BIM模型上展示该构件所涉及到的质量控制要点列表；
工程资料电子文件通过构件的分部分项属性、工序属性筛选出对应的工程资料电子文件数据，然后再通过构件的流水段或轴线部位属性、楼层属性对应工程资料电子文件数据的部位字段进行二次模糊过滤，从而得到了较为准确的工程资料电子文件关联数据，展示该构件对应的工程资料电子文件；
质量控制要点元数据通过工程资料电子文件中检验批资料查询出对应的质量控制要点所记录的元数据进行展示。
(6)工程资料编制时，调取相应数据库中的值并承继BIM模型质量数据标准的属性。
本发明通过明显有别于现有技术的实现思路，结合了建筑类标准规范和工程现场实际场景，填补了BIM与工程质量管理和控制结合的技术空白。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种基于BIM模型的建筑工程质量管理标准化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立BIM模型构件和/或构件组的质量数据标准属性；
(2)分析标准规范，建立质量控制要点数据库；
(3)将工程资料关系表与施工工序信息表进行关联，将BIM模型质量数据标准属性扩展到关联数据库中，然后根据各工序下的工程资料表格，提取对应的属性值写入对应的属性字段；
(4)将上述BIM模型质量数据标准数据库、质量控制要点数据库、工程资料关系表和施工工序信息表存储在云服务器上，在建立BIM模型时，调取云服务器上的数据接口来获取质量数据标准属性的源数据；
(5)符合BIM模型质量数据标准的BIM模型自动匹配工程质量控制要点和工程资料数据；
(6)工程资料编制时，调取相应数据库中的值并承继BIM模型质量数据标准的属性；
其中，在BIM模型中匹配的质量数据包括工程质量检查控制要点、工程资料电子文件和质量控制要点元数据，具体方法如下：
工程质量控制检查要点先通过BIM模型构件中的分部分项属性确定对应的分项内容，再通过辅助属性进一步确定明确的分项，再从质量控制要点数据库中获取到对应的质量控制要点数据，从而在BIM模型上展示该构件所涉及到的质量控制要点列表；
工程资料电子文件通过构件的分部分项属性、工序属性筛选出对应的工程资料电子文件数据，然后再通过构件的流水段或轴线部位属性、楼层属性对应工程资料电子文件数据的部位字段进行二次模糊过滤，得到工程资料电子文件关联数据，展示该构件对应的工程资料电子文件；
质量控制要点元数据通过工程资料电子文件中检验批资料查询出对应的质量控制要点所记录的元数据进行展示。
2.根据权利要求1所述的建筑工程质量管理标准化方法，其特征在于，质量数据标准属性分为主控属性和辅助属性；主控属性包括分部分项属性、工序属性以及流水段或轴线部位属性；辅助属性包括材质属性、结构属性和楼层属性。
3.根据权利要求2所述的建筑工程质量管理标准化方法，其特征在于，工程质量控制要点信息表和分部分项结构之间通过分部分项数据进行关联，工程质量控制要点信息表和工程资料关系表之间通过质量控制要点数据进行关联，使得工程资料关系表中的信息能够通过上述数据库之间的关联，直接调取分部分项数据和质量控制要点数据。
4.根据权利要求3所述的建筑工程质量管理标准化方法，其特征在于，每个施工工序包括的工程资料内容通过工程资料关系表中的质量控制要点数据与工程质量控制要点信息表进行关联，并且通过工程质量控制要点信息表中的分部分项数据与分部分项结构进行关联。
5.根据权利要求1或2所述的建筑工程质量管理标准化方法，其特征在于，分部分项属性从步骤(2)中形成的质量控制要点数据库中获取分部分项数据，设置属性值；工序属性从步骤(3)中形成的关联数据库中获取施工工序数据，设置属性值。
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