CN110378568A - 基于bim技术的工程算量方法、系统、计算机设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于BIM技术的工程算量方法、系统，属于铁路工程为代表的基础设施技术领域。它包括建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；导入REVIT模型，基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；确定算量规则，计算生成企业清单工程量；将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；计算生成工程量清单分解项目的数量。该系统包括标准库模块、导入解析模块、第一关联模块、算量模块、第二关联模块和计算模块。本发明能提高算量的效率，它基于BIM模型信息快速获取模型的工程量信息，生成企业成本管理系统需要的工程量和报表。
Description
技术领域
本发明属于以铁路工程技术为代表的基础设施领域，更具体地说，涉及一种基于BIM技术的铁路工程算量方法及系统。
背景技术
建筑信息化模型(Building Information Modeling，BIM)是建筑设计施工和运维领域最新发展的一种信息化技术，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
中国发明专利，公布号：CN105956762A，公开日：2016年9月21日，公开了基于BIM和云平台的工程算量组价方法，它包括以下步骤：步骤一，将CAD图纸导入BIM三维建模软件，建立三维模型；步骤二，在三维模型中确定构件的竖向高度尺寸、标高，建立轴网确定平面定位尺寸，对于每个构件，定义构件属性，定义完构件后，将构件绘制在轴网上；步骤三，三维模型导出工程量清单：将上述三维模型导入BIM算量模块，用户根据统一的项目名称、项目编号、计算规则、计量单位分别导出分部分项工程量清单、措施项目清单、其他项目清单；步骤四，把工程量清单导入云计价平台进行快速组价，用户通过历史数据的积累快速实现一键智能组价，对于无历史数据积累，按照行业数据推送匹配的组价方案，完成单位工程、项目工程的清单组价；步骤五，在施工过程中，把三维模型与预算文件、分包合同、施工图纸、进度计划相关联，通过流水段划分方式将三维模型划分为可以管理的工作面。该方案是基于工业与民用建筑领域的BIM技术应用，无法适用于铁路、市政领域；该方案中没有适用于铁路、市政领域的实体结构树、构件库、构件参数库、企业成本管理定额清单库等配套的基础性数据和关联关系。
但是，铁路工程的构件组成具有线性、带状结构的特点，构件树的管理习惯与工业与民用建筑工程存在明显差异，现有的软件主要解决工业与民用建筑工程的BIM模型算量，没有适用铁路工程的算量软件，例如广联达算量软件和新点(比目云)三维算量软件，这些软件主要包括土建算量、钢筋算量、机电算量、钢构算量、场地布置算量、安装算量，涵盖的算量内容都是工业与民用建筑工程，它们并不适用于铁路桥梁、路基、隧道工程，没有适用的算量解决方式，也没有适用于除REVIT建模软件以外的CATIA、BENTLY等建模软件的模型算量。
发明内容
1、要解决的问题
为提高铁路工程为代表的基础设施项目算量的效率，本发明提供一种基于BIM技术的铁路工程算量方法及系统，它基于BIM模型信息快速获取模型的工程量信息，生成企业成本管理系统需要的工程量和报表，本发明结构设计简捷、独特，能够实现桥梁、路基、隧道等工程的算量和工程量报表输出，提高工程量计算的工作效率和精度，降低工程技术人员的工作强度，为实现成本管理、材料管理等工程项目管理目标，为铁路工程项目精细化管理提供技术支持。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于BIM技术的工程算量方法，包括：
建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
导入REVIT模型，基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
确定算量规则，计算生成企业清单工程量；
将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
计算生成工程量清单分解项目的数量。
进一步地，所述的建立标准参数库，包括：
建立模型库，其存储有模型的信息；
建立构件类型库，其存储有同一类别构件的类型信息；
建立算量参数库，其存储有用于工程量计算的几何参数信息；
建立标准单位库，其存储有工程用计量单位信息。
进一步地，所述的解析以获取REVIT模型的几何参数信息，基于模型属性信息映射技术、 MESH技术和图形学处理技术中的至少一种。
进一步地，所述的基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息，包括：
基于所述模型库、所述构件类型库、所述算量参数库和所述标准单位库，将所述获取的 REVIT模型的几何参数信息转换生成标准几何参数信息。
进一步地，还包括：
基于工程量清单分解项目，建立企业成本项目清单库，所述企业成本项目清单库包括企业定额清单，所述工程量清单分解项目与所述企业定额清单相关联；
向企业定额清单赋值；
计算生成工程项目成本。
进一步地，基于企业清单工程量的获取的方式，确定所述算量规则，所述企业清单工程量的获取的方式包括模型量解析、公式算量、清单引用、子项求和、图形算量、图形测量、手动输入、常量确定方式。
进一步地，所述的标准参数库还存储有构件的非几何特征参数信息，所述非几何特征参数信息包括材质、强度、技术标准。
一种基于BIM技术的工程算量系统，包括：
标准库模块，用于建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
导入解析模块，用于基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
算量模块，用于确定算量规则，并计算生成企业清单工程量；
关联模块，用于将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
计算模块，用于计算生成工程量清单分解项目的数量。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
术语解释如下：
(1)企业成本项目清单库：采用符合施工企业内部管理的施工工法、工艺的成本管理项目，编制企业成本项目清单，采用计算机技术收集、存储、整理和应用的清单集合。
(2)成本管理系统：为管理工程的成本要素和费用支出开发的应用系统，主要管理内容是数量和价格控制，主要管理要素包括：工程量清单项目、工程量清单数量、施工图数量、企业成本清单数量、工程量清单价格、企业成本清单价格等。
(3)工程量清单：工程量清单是建设工程的分部分项工程项目、措施项目、其他项目、规费项目和税金项目的名称、特征、单位、数量、单价、金额等的工程项目明细清单。
(4)工程量清单分解项目：施工企业依据企业内部管理的施工工法、工艺、资源等能力，从成本管理的目标出发，将工程量清单分解到具体的管理单元，开展工程项目成本管理，主要管理单元包括分部分项工程或分工序项目。
(5)工程量清单分解项目数量：适用于工程量清单分解项目的工程数量，主要包括分部分项工程的工程数量。
(6)企业清单工程量：适用企业内部管理的施工工法、工艺的企业定额项目，是项目清单分解项目的基本单元，主要包括分部分项工程或分工序项目的工程数量。
(7)算量规则：工程数量计算规则。采用算术公式、图形算量等计算方式通过模型参数计算并获取工程量的方法和相关规定。
(8)构件：构件是组成模型的基本单位，按照管理精度分解的模型基本单元，通常按照项目验收标准确定的分部分项工程划分模型的构件。
(9)构件树：由基本构件组成的树形结构，通常采用线分法制定。
(10)构件信息：用于表达构件几何和非几何信息的数据，包括构件的特征、定位、材质、环境等信息。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)相对传统的二维施工图纸获取工程量、计算工程量的方式，本发明在基于BIM模型的情况下，能够快速进行工程算量，大幅度减少技术人员工作量，提高数据统计的准确性和效率，同时为工程量的信息化应用提供数据条件；
(2)本发明兼容性强，适用范围宽，通过建立可兼容和扩展的参数库、企业清单库等基础信息数据库，基于BIM模型信息即可快速获取模型的工程量信息，生成企业成本管理系统需要的工程量和报表；
(3)本发明能够实现桥梁、路基、隧道等工程的算量，提高了工程量计算的工作效率和精度，降低工程技术人员的工作强度，为实现成本管理、材料管理等工程项目管理目标，为铁路工程项目精细化管理提供技术支持；本发明能够按照工程数量生成报表中信息的展示内容、调取数据库中构件项目名称、构件编码、工法编码、企业清单名称、企业清单编码、工程数量、单位信息。
(4)本发明通过可视化BIM模型测量，实现工程数量复核。
(5)工程数量是项目管理的基本数据，有了企业清单数量，可以按照企业清单信息，调用材料、人员、设备消耗量，计算资源消耗数量，开展数量控制；有了企业清单数量，可以获取工程数量的总量信息，为工程进度安排提供数量信息；有了企业清单数量，可以控制质量检验、检测的工作量，可以获取常用标准强度、深度、长度等构件信息，为质量控制提供依据。
附图说明
图1为一种基于BIM技术的工程算量方法的步骤流程图；
图2为一种基于BIM技术的工程算量系统的结构框图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例包括基于BIM技术的工程算量方法、系统、计算机设备及可读存储介质，其中：
一种基于BIM技术的工程算量方法，包括：
S1、建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
S2、导入REVIT模型，基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
S3、确定算量规则，计算生成企业清单工程量；
S4、将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
S5、计算生成工程量清单分解项目的数量，本步骤是在企业清单工程量的基础上，应用规定的主数据统计汇总计算生成，然后按照企业清单与分解项目的关联关系，赋值给分解项目。其中，主数据是企业清单中与分解清单项目或主要数量单位相同的企业清单。
以铁路工程项目为例，本实施例基于标准参数库对导入的REVIT模型解析，以确定以下信息：
该REVIT模型中某构件的类别(例如，确定该构件是桥墩、承台还是箱梁)，该构件的类型(以桥墩为例，确定该桥墩是圆端型、花瓶型，还是圆柱体型等)，该构件的几何参数类型(以圆柱体型桥墩为例，确定该桥墩某项几何参数是高度、宽度、直径等类型中的哪一种)，该构件的几何参数的计量单位类型(以圆柱体型桥墩为例，确定高度的单位具体是米、厘米等类型中的哪一种)。
建立算量需要的标准参数库(例如将解析REVIT模型获取的几何信息参数length、Height、 volume与标准参数库中的几何参数长度、高度、体积建立关联关系，形成工程算量的参数库。在本实施例提供的基于BIM技术的工程算量方法中：
优选地，所述的建立标准参数库，包括：
建立模型库，其存储有模型的信息；
建立构件类型库，其存储有同一类别构件的信息；
建立算量参数库，其存储有用于工程量计算的几何参数信息；
建立标准单位库，其存储有工程用计量单位信息。
更进一步地，所述的基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息，包括：基于所述模型库、所述构件类型库、所述算量参数库和所述标准单位库，将所述获取的REVIT模型的几何参数信息转换生成标准几何参数信息。本步骤在转换生成标准几何参数信息过程中采用调整系数关联工程常用数量单位与国际单位制的单位。
优选地，所述的解析以获取REVIT模型的几何参数信息，基于模型属性信息映射技术、 MESH技术和图形学处理技术中的至少一种。
本实施例基于MESH技术的工程量计算方法，能够处理任意不规则形状的体积问题，误差可控，基于MESH的构件参数自动提取技术，能够处理部分不规范、缺少属性参数的模型，快速获取模型体积参数。
基于模型属性信息映射技术能够应用计算机编程技术将模型中属性信息与工程算量需要的企业定额清单项目属性相互关联。例如：模型信息中构件的材质信息和强度信息，C30、混凝土、桩基础等信息可与企业定额清单项目对应。
图形学处理技术，基于构件参数、计算规则、算术模型，采用布尔运算等图形学的计算方法，计算桥涵工程的基坑体积、土方工程的开挖量、隧道工程掘进体积等工程量。
优选地，还包括：
基于工程量清单分解项目，建立企业成本项目清单库(依据成本管理系统的工程量清单分解项目需要，建立企业成本项目清单库，例如工程量清单钻孔桩项目分解钻孔桩钻进成孔、钻孔桩混凝土、桩头凿除、钻渣外运、钻孔桩钢筋等企业定额清单项目。这些企业定额清单项目的集合构成企业成本项目清单库)，所述企业成本项目清单库包括企业定额清单，所述工程量清单分解项目与所述企业定额清单相关联；
向企业定额清单赋值；
计算生成工程项目成本。
本实施例中的工程项目成本是指施工企业建造过程中的直接工程费。工程算量的结果体现在工程量报表，而且工程量报表中的数量为工程项目成本管理服务。工程项目成本的计算生成过程，是在建立企业定额清单库、设定企业清单的数值计算规则、设置算量参数库等基础数据和关联关系的基础上，计算推送的数量，再结合企业定额清单，计算工程项目成本。
优选地，基于企业清单工程量的获取的方式，确定所述算量规则，所述企业清单工程量的获取的方式包括模型量解析、公式算量、清单引用、子项求和、图形算量、图形测量、手动输入、常量确定方式，并由获取的几何参数计算出企业清单工程量。
优选地，所述的标准参数库还存储有构件的非几何特征参数信息，所述非几何信息主要包括构件材质、强度、环境、施工状态、技术标准、项目归属、时间信息等非几何信息。非几何信息用于标识具备项目特征值的具体构件信息，用构件树结构和构件编码确定特定工程构件的项目归属，在构件实施前通过确定采用的工艺工法，设定具体构件的材质、强度、技术标准信息，施工状态和时间信息通过相关的质量管理流程软件实现并推送。
本实施例提供的基于BIM技术的工程算量方法有助于实现工程项目信息关联和工程量信息应用，其中：
工程项目信息关联：依据计算生成的企业清单工程量，与成本管理系统的工程量清单分解项目形成关联关系，并提供基础数量，为工程经济管理使用。例如，工程量清单钻孔桩项目分解钻孔桩钻进成孔、钻孔桩混凝土、桩头凿除、钻渣外运、钻孔桩钢筋等企业定额清单项目，是构件钻孔桩的明细项目，这种关联关系在构件采用的工法库中定义，并建立关联。如冲击钻工艺的钻孔桩包括冲击钻进成孔定额清单，旋挖钻工艺的钻孔桩包括旋挖钻进成孔定额清单。
工程量信息应用：依据计算生成的企业清单工程量、工程量清单分解项目数量，为工程项目资源管理、进度管理、质量管理等工程数量信息应用。例如，在资源管理方面，通过算量软件计算得到的钻孔桩钻进成孔40m、钻孔桩混凝土126m3、钻孔桩钢筋4.8t等钻孔桩项目数量，可以为计算钻孔桩混凝土、钢筋的材料用量提供数量基础；算量软件计算得到的钻孔桩企业定额数量，可以统计钻孔桩混凝土、钢筋的加工总量，用于生产进度计划安排的协调。同时，依据计算的工程数量，根据采用的工艺工法，确定质量管理的重点和措施。
另外，本实施例还提供了一种基于BIM技术的工程算量系统，包括：
标准库模块，用于建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
导入解析模块，用于基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
算量模块，用于确定算量规则，并计算生成企业清单工程量；
关联模块，用于将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
计算模块，用于计算生成工程量清单分解项目的数量。
再者，本实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
最后，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
Claims (10)
1.一种基于BIM技术的工程算量方法，包括：
建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
导入REVIT模型，基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
确定算量规则，计算生成企业清单工程量；
将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
计算生成工程量清单分解项目的数量。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于：所述的建立标准参数库，包括：
建立模型库，其存储有模型的信息；
建立构件类型库，其存储有同一类别构件的类型信息；
建立算量参数库，其存储有用于工程量计算的几何参数信息；
建立标准单位库，其存储有工程用计量单位信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于：所述的解析以获取REVIT模型的几何参数信息，基于模型属性信息映射技术、MESH技术和图形学处理技术中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于：所述的基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息，包括：
基于所述模型库、所述构件类型库、所述算量参数库和所述标准单位库，将所述获取的REVIT模型的几何参数信息转换生成标准几何参数信息。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于，还包括：
基于工程量清单分解项目，建立企业成本项目清单库，所述企业成本项目清单库包括企业定额清单，所述工程量清单分解项目与所述企业定额清单相关联；
向企业定额清单赋值；
计算生成工程项目成本。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于：基于企业清单工程量的获取的方式，确定所述算量规则，所述企业清单工程量的获取的方式包括模型量解析、公式算量、清单引用、子项求和、图形算量、图形测量、手动输入、常量确定方式。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的算量方法，其特征在于：所述的标准参数库还存储有构件的非几何特征参数信息，所述非几何特征参数信息包括材质、强度、技术标准。
8.一种基于BIM技术的工程算量系统，包括：
标准库模块，用于建立标准参数库，所述标准参数库存储有构件的几何参数信息；
导入解析模块，用于基于所述标准参数库对所述REVIT模型进行解析以获取REVIT模型的几何参数信息；
算量模块，用于确定算量规则，并计算生成企业清单工程量；
关联模块，用于将企业清单工程量与成本管理系统中的工程量清单分解项目建立关联；
计算模块，用于计算生成工程量清单分解项目的数量。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项权利要求所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项权利要求所述基于BIM技术的工程算量方法的步骤。
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