CN111210162A - 一种基于bim的全过程工程计价管理方法和基于bim的全过程工程管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM的全过程工程计价管理方法和基于BIM的全过程工程管理系统，方法包括：根据工程清单计价方式对全过程工程的实体材料进行分部分项，得到分项的量和分项的价；制定BIM设计建模标准,并根据BIM设计建模标准和所述分项的量和分项的价，构建所述全过程工程各阶段对应的BIM模型；根据所述BIM模型实现所在地同类已完工工程项目传统分项量和量对应及量和价对应的耦合算法和数据库，进行所在地实体材料分项价的自动数理统计和智能数据挖掘，得到同类实体材料分项计价的平均值、最高值和最低值的统计值；利用所述BIM模型自动计算所述全过程工程项目各阶段实体材料分项的量，进行工程项目的估价与验证。具有快速精准工程项目的计价管理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及工程计价的技术领域，尤其是涉及一种基于BIM的全过程工程计价管理方法和基于BIM的全过程工程管理系统。
背景技术
目前，工程项目全过程计价分析管理的具体方法主要有两个：工程量清单计价、工程量定额计价；在工程招标中采用工程量清单计价是国际上较为通行的做法。工程量清单计价方式，是工程项目有明确的设计图表后，根据概预算项目表工程量计量规则或工程量清单计算规则的规定计算各计算分项的工程量，并在建设工程招投标中，招标人自行或委托具有资质的中介机构编制反映工程实体消耗和措施性消耗的工程量清单，并作为招标文件的一部分提供给投标人，由投标人依据工程量清单自主报价的计价方式。
但是，根据设计图表、工程量清单计量规则或概预算项目表工程量计算规则等计算工程量得出工程量清单，很难做到快速和精准，且工程的全过程管理是一项专业要求非常严格和精细又费时费力的工作。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种基于BIM的全过程工程计价管理方法、目的之二是提供一种基于BIM的全过程工程管理系统，具有全过程计价快速精准和管理高效的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
提供一种基于BIM的全过程工程计价管理方法，包括：
根据工程清单计价方式对全过程工程的实体材料进行分部分项，得到分项的量和分项的价，其中，全过程工程包括设计阶段、施工阶段和运维阶段；
根据国家及地方建筑设计标准，结合BIM软件自身建模规则，制定BIM设计建模标准,并根据BIM设计建模标准和所述分项的量和分项的价，构建所述全过程工程各阶段对应的BIM模型；
根据所述BIM模型实现所在地同类已完工工程项目传统分项量和量对应及量和价对应的耦合算法和数据库，进行所在地实体材料分项价的自动数理统计和智能数据挖掘，得到同类实体材料分项计价的平均值、最高值和最低值的统计值；
利用所述BIM模型自动计算所述全过程工程项目各阶段实体材料分项的量，进行工程项目的估价与验证。
通过采用上述技术方案，使用工程项目的全过程工程量清单和工程项目管理计量与计价的工程量清单更好地统一了工程项目各参与方的共同目标即按质按量按时完成工程项目实体材料分项的量；然后按全过程工程项目基本建设各阶段通过BIM软件对应各阶段构建的BIM模型自动统计和计算得到实体材料分项的量和价，利用全过程工程项目所在地各类实体材料分项的价的统计值和经验值就可以快速精准进行全过程工程项目的计价。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：将所述实体材料的分项作为工程项目管理的工程量清单进行计量与计价。
通过采用上述技术方案，将工程项目的实体材料的分项作为工程项目管理的工程量清单进行计量与计价，可以较好的缓解全过程工程项目分部和分项及分项间“量”和“价”的内容的包含与交叉、交错关系非常复杂的问题。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述构建对应的BIM模型的方法包括：
根据设计图纸建立BIM三维模型：所述建立BIM三维模型包括以下三种方式：
手工建模：依据设计图纸，独立在BIM软件中建立BIM三维模型；
导图建模：导入设计图纸，识别并建立BIM三维模型；
接收模型：直接接收来自设计单位已建立完成的BIM三维模型。
通过采用上述技术方案，通过多种BIM建模方法，可以灵活满足不同的使用场景需求。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述BIM软件为Revit。
通过采用上述技术方案，Revit可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：根据施工进度，对所述BIM三维模型进行动态管理。
通过采用上述技术方案，根据施工进度对上述BIM三维模型进行动态管理，可以及时调整模型的参数以满足工程需求。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：结合工程实际情况，对BIM三维模型进行碰撞检查。
通过采用上述技术方案，根据工程实际需求对BIM三维模型进行碰撞检查。若有误则调整该构件相关参数信息，若无法调整则反馈给设计单位，可大大减少工程的变更量。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
提供一种基于BIM的全过程工程管理系统，包括：BIM计价管理模块、BIM模型数据库以及BIM模型扩展模块，BIM计价管理模块用于运行所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法和创建BIM模型，BIM模型数据库用于存储构建的BIM模型，BIM模型扩展模块用于扩充所述BIM模型的基础组件。
通过采用上述技术方案，通过布置于远程云端的系统将BIM软件和BIM计价管理模块、BIM模型数据库及BIM模型扩展模块结合起来形成一个有机整体，既可以使项目建设的各阶段高效融合，也可以有效统筹整合各个参与方，打破信息孤岛实现全工程过程的高效优质管理。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述系统布置于云端并与客户端相连。
通过采用上述技术方案，多个客户端可通过网络与布置于云端的系统通信，有助于工程全过程涉及的各方均可通过浏览器客户端程序访问该系统并进行信息的交互和数据共享，使系统成为项目沟通、协调和管理的中心，实现工程全生命周期的线上管理，提高工程管理的效率，节约成本。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述系统采用B/S客户端服务器架构。
通过采用上述技术方案，系统采用B/S客户端服务器架构，将计算和存储负载集中在算力强大存储空间充足的服务器端，可以减轻客户端的计算和存储压力。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.可以快速精准进行全过程工程项目的计价。
2.实现工程全生命周期的线上管理，提高全过程工程管理的效率，节约成本。
3.系统采用B/S客户端服务器架构可以减轻客户端的计算和存储压力。
附图说明
图1是本发明公开的一种基于BIM的全过程工程计价管理方法流程图。
图2是本发明提供的一种基于BIM的全过程工程管理系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种基于BIM的全过程工程计价管理方法流程图，该方法包括步骤：
101、根据工程清单计价方式对全过程工程的实体材料进行分部分项，得到分项的量和分项的价，其中，全过程工程包括设计阶段、施工阶段和运维阶段；
102、根据国家及地方建筑设计标准，结合BIM软件自身建模规则，制定BIM设计建模标准,并根据BIM设计建模标准和所述分项的量和分项的价，构建所述全过程工程各阶段对应的BIM模型；
103、根据所述BIM模型实现所在地同类已完工工程项目传统分项量和量对应及量和价对应的耦合算法和数据库，进行所在地实体材料分项价的自动数理统计和智能数据挖掘，得到同类实体材料分项计价的平均值、最高值和最低值的统计值；
104、利用所述BIM模型自动计算所述全过程工程项目各阶段实体材料分项的量，进行工程项目的估价与验证。
其中，工程清单计价方式是根据工程量清单进行工程项目计价的方式，包括分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费和税金，主要是全过程工程项目设计阶段、施工阶段和运维阶段各过程中涉及到的实体材料，特别是分部分项工程费，即分项的量和分项的价，分项的量包含了结构部位、工程材料构成项目实体的要素，分项的价包含了施工方案、措施项目和辅助工程材料、施工管理、运营管理的全部要素。本方法是以构成土木工程项目的实体材料为分项的基础、依据和基本原则，即分项的“量”只是构成工程项目实体材料的工程量，和传统分项方法的分项的“结构部位、施工方法和组成材料”三要素既有紧密的联系又有明细的区别，这个分项方法的分项的“量”是工程项目真实的构件或半成品，包含了传统分项的“结构部位和组成材料”三要素的全部内容，而施工方法和施工方案等施工过程中包含的措施工程量和辅助工程量则包含在“价”中，“价”是指完成实体材料工程量全部实物消耗包括人工、材料、机械和设备台班等相关资源及其影响因素包含的措施工程量和辅助工程量等的综合价，实体材料分项是为建筑信息模型BIM展示工程项目提供表达要素和分项表达方法，实体材料分项的独立存在是没有意义的。
工程项目传统分项方法是从结构部位、材料组成、施工方法等三方面的要素来认知和表达工程内容的，从结构的视角看，工程项目分为建设项目、单项工程、分部工程、分项工程等构件；工程项目的构成实体材料组成如土木工程项目通常包括土石方、圬工砌体、水泥混凝土、沥青混凝土、钢材、混合料、装饰材料、绿化、机电设备和其他材料等十大类，每一类又可细分为不同的材料要素和具体规格形成成千上万个具体的材料实体；工程项目的施工方法主要有人工施工和机械施工两大类，具体的项目根据具体的施工条件和施工要素不同有具体的施工组织和施工方法，如混凝土有预制和现浇等具体的施工方法。计量、计价、质检等方面的分项都是以结构部位、材料组成、施工方法等三方面的两个或多个的组合，随着项目管理精细化要求越来越高，分项划分也就越来越细。本发明的核心工作是寻找工程项目实体材料的共性和个性特性。本发明的实体材料分项分项方法是按物理构成原则、同质分合原则、与基本建设程序各阶段工作深度相适应原则进行划分的。
（1） 物理分项原则按构成工程项目的实体组合或复合材料进行物理分项，分项间不再组合为新的实体材料分项，如土木工程项目可以分成土石方、圬工砌体、水泥混凝土、沥青混凝土、混合料、钢材、装饰、绿化、机电和其他材料等十大类，水泥混凝土和钢材不再组合为钢筋混凝土和预应力混凝土。
（2）同质分合原则同类实体（材料）分项应提炼同质属性，并确定前后一致的计量单位，就不同的造价分析深度和管理层次的需要能分合自如。
（3）与基本建设程序各阶段工作深度相适应的原则基本建设项目从决策、设计、施工、营运四阶段要进行估算、概算、预算、结算和决算等投资和造价的测算，其工作深度是从宏观到微观、由粗到细逐步深入的，本发明分项方法与基本建设程序各阶段工作深度相适应，满足各阶段造价分析和造价管理的需要。
本发明分项方法按工程项目实体材料进行物理分项，如土木工程项目分成土石方、圬工砌体、水泥混凝土、沥青混凝土、混合料、钢材、装饰、绿化、机电和其他材料等十大类，基于基本建设程序各阶段工程项目共性和个性的内容，可以获得实体材料分项和传统项目的对应和包容关系；依托工程项目所在地已完工的工程项目数据，验证实体材料分项和传统项目表的包容关系的合理性及可行性。
实体材料分项避免了分项量和施工过程中的措施工程量和辅助工程量的交叉与混沌等错综复杂的关系，明确了分项的“量”只是构成工程项目实体材料的工程量，其他量都包含在“价”中，通过对工程所在地的已完工的历史项目的传统分项和本发明的分项方法的分项进行“量”和“价”的对应与耦合算法定义建立数据库进行自动统计与智能数据挖掘，得出各类实体材料分项的“价”的统计值和经验值。
实体材料分项是工程项目的构件或半成品分项表，包含了传统项目表分项的“结构部位、施工方法和组成材料”三要素的全部内容，具体从“量”和“价”两方面进行对应包容关系和耦合算法来分析、计算与统计：（1）实体材料分项表的分项与传统项目表的子目“量”的对应包容关系，按传统项目表的子目工程量计量规则明确实体材料分项表的分项与传统项目表的子目的“量”的包容关系，有些传统项目表的子目是完成实体材料分项表的分项的辅助内容，因此不用建立“量”-数量的关系，而是要建立“价”-金额的关系，主要有三种情况：实体材料分项表计算项的“量”=传统项目表计算项的“量”；实体材料分项表计算项的“量”=传统项目表计算项的“量”×换算系数如单位不一致；实体材料分项表计算项的“量”=传统项目表计算项的分解计算“量”，要在工程量清单分项表计算项下补充其组成的工程量，再归类到相应的实体材料计算项。实体材料分项表计算项的“量”=传统项目表计算项的“量”×换算系数，换算系数为1时就是前面的第一种的情况。
（2）实体材料分项与传统项目表的子目“价”的对应包容关系，根据实体材料分项表的计算项的“工程内容”明确每一个工程量清单或概预算项目表的计算项与实体材料分项表的计算项的“价”-金额的包容关系，主要有两种情况：实体材料分项表的分项的“价”=传统项目表计算项的“价”，建立一对一的对应关系，“量”-数量的对应关系的前两种情况自动归纳入“价”-金额的对应关系；实体材料分项表的分项的“价”=传统项目表计算项的“价”×分解系数，如一个概（预）算项目计算项的“价”要分解到多个实体材料分项计算项，建立一对多的对应关系，对传统项目表计算项的待摊实体材料分项表计算项进行计算确定分解系数。
利用本发明的方法按全过程工程项目基本建设各阶段通过BIM软件对应构建各阶段的BIM模型并自动统计和计算实体材料“量”和“价”，利用工程项目所在地各类实体材料分项的“价”的统计值和经验值就可以快速精准进行工程项目的计价；再对工程项目设计阶段和施工阶段的实体材料分项计价进行实物量法计价分析的结果可以直接和实体材料统计值进行对比分析，更能保证计价分析结果的可靠性。本发明的方法使用工程项目的全过程工程量清单和工程项目管理计量与计价的工程量清单，更好地统一了工程项目各参与方的共同目标就是按质按量按时完成工程项目实体材料分项的“量”，实现了工程项目各参与方的风险更合理的划分，主要体现在工程项目实体材料分项的“量”的计算和界定更加明确和清晰，而工程项目各参与方的风险是包含在在工程项目实体材料分项的“价”中，是通过市场竞争的方式确定了的。通过本发明的方法可以较好的缓解全过程工程项目分部和分项及分项间“量”和“价”的内容的包含与交叉、交错关系非常复杂的问题。
进一步的，所述构建对应的BIM模型的方法包括：
根据设计图纸建立BIM三维模型：所述建立BIM三维模型包括以下三种方式：
手工建模：依据设计图纸，独立在BIM软件中建立BIM三维模型；
导图建模：导入设计图纸，识别并建立BIM三维模型；
接收模型：直接接收来自设计单位已建立完成的BIM三维模型。
其中，上述BIM软件为Revit。Revit是为建筑信息模型(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑，Revit是我国建筑业BIM体系中使用最广泛的软件之一；通过多种BIM建模方法，可以灵活满足不同的使用场景需求。
进一步的，根据施工进度，对上述BIM三维模型进行动态管理，及时调整模型的参数，并结合工程实际情况，对BIM三维模型进行碰撞检查，包括：
方法1：设置漫游检查，以人的视角，在虚拟的BIM三维模型中漫游，并检查模型中各构件之间的碰撞情况；
方法2：设置硬碰撞检查，BIM软件自动计算出构件与构件之间交叉碰撞；
方法3：设置软碰撞检查参数，所述参数为施工合理操作空间，即是指构件与构件之间施工最小可操作空间；
以上三种方法中的任意一种检查方法。当然根据需求，也可以选用多种方法相互复核，提高碰撞检查的准确度。
若碰撞检查无误的，可以进行工程量计算。若碰撞检查有误的，则调整该构件相关参数信息，若无法调整的，则反馈给设计单位，由设计单位该构件重新设计，按照新设计图纸重新建模。
如图2所示，图2为本发明提供的一种基于BIM的全过程工程管理系统，该系统200包括BIM计价管理模块201、BIM模型数据库202以及BIM模型扩展模块203，BIM计价管理模块201用于运行上述基于BIM的设计施工计价管理的方法和创建BIM模型，BIM模型数据库202用于存储构建的BIM模型，BIM模型扩展模块203用于扩充所述BIM模型的基础组件。
进一步的，上述系统200采用B/S客户端服务器架构，布置于云端并与客户端相连，可以将计算和存储负载集中在算力强大存储空间充足的服务器端，从而减轻客户端的计算和存储压力。其中B表示浏览器客户端程序，S表示服务器程序，服务器程序包括上述BIM软件和BIM计价管理模块201、BIM模型数据库202及BIM模型扩展模块203并将它们有机结合起来实现的中间程序，例如不同的设计人员可以通过浏览器客户端程序在不同的地方访问BIM软件，在线进行工程图纸的设计处理、三维/四维建模等并进行优化，缩短设计过程并提高设计质量；然后将这些数据存入BIM模型数据库202进行保存并供其他阶段或人员查看，再如造价人员可以通过浏览器客户端程序快速访问运行有上述基于BIM的全过程工程计价管理方法的BIM计价管理模块201，获得该方法的提供的功能，如对工程进行分部分项、 获取模型信息（如包括材料的数量和价格信息等）并进行计价统计、估测验证等工作。
上述服务器程序布置于远程云端服务器上，使得工程全过程涉及的各方均可通过浏览器客户端程序访问该系统200进行信息的交互和数据共享，使系统200成为项目沟通、协调和管理的中心，实现工程全生命周期的在线管理，提高工程管理的效率，节约成本。比如，在施工阶段，通过浏览器客户端程序访问上述BIM软件进行可视化碰撞检查，可以减少工程的变更；还可以进行网络分析优化、施工现场布置等，大幅提升项目综合效率。BIM模型扩展模块通过统一的应用程序接口API向外提供扩展模型的接口，通过该接口编程人员可以遵守BIM设计规则将设计好BIM模型的基础构件、流程等提交到系统200进行审核，符合规范则放入BIM软件库中以供重复使用，可以不断丰富BIM模型，从而提高系统200的灵活性。通过布置于远程云端的服务器程序将BIM软件和BIM计价管理模块201、BIM模型数据库202及BIM模型扩展模块203结合起来形成一个系统，既可以使项目建设的各阶段高效融合，也可以有效统筹整合各个参与方，打破信息孤岛实现全工程过程的高效优质管理。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，包括：
根据工程清单计价方式对全过程工程的实体材料进行分部分项，得到分项的量和分项的价，其中，全过程工程包括设计阶段、施工阶段和运维阶段；
根据国家及地方建筑设计标准，结合BIM软件自身建模规则，制定BIM设计建模标准,并根据BIM设计建模标准和所述分项的量和分项的价，构建所述全过程工程各阶段对应的BIM模型；
根据所述BIM模型实现所在地同类已完工工程项目传统分项量和量对应及量和价对应的耦合算法和数据库，进行所在地实体材料分项价的自动数理统计和智能数据挖掘，得到同类实体材料分项计价的平均值、最高值和最低值的统计值；
利用所述BIM模型自动计算所述全过程工程项目各阶段实体材料分项的量，进行工程项目的估价与验证。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，将所述实体材料的分项作为工程项目管理的工程量清单进行计量与计价。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，所述构建对应的BIM模型的方法包括：
根据设计图纸建立BIM三维模型：所述建立BIM三维模型包括以下三种方式：
手工建模：依据设计图纸，独立在BIM软件中建立BIM三维模型；
导图建模：导入设计图纸，识别并建立BIM三维模型；
接收模型：直接接收来自设计单位已建立完成的BIM三维模型。
4.根据权利要求3所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，所述BIM软件为Revit。
5.根据权利要求4所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，根据施工进度，对所述BIM三维模型进行动态管理。
6.根据权利要求5所述的基于BIM的全过程工程计价管理方法，其特征在于，结合工程实际情况，对BIM三维模型进行碰撞检查。
7.一种基于BIM的全过程工程管理系统，其特征在于，包括：BIM计价管理模块、BIM模型数据库以及BIM模型扩展模块，BIM计价管理模块用于运行根据权利要求1至6任一项所述的方法和创建BIM模型，BIM模型数据库用于存储构建的BIM模型，BIM模型扩展模块用于扩充所述BIM模型的基础组件。
8.根据权利要求7所述的基于BIM的全过程工程管理系统，其特征在于：所述系统布置于云端并与客户端相连。
9.根据权利要求8所述的基于BIM的全过程工程管理系统，其特征在于：所述系统采用B/S客户端服务器架构。
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