CN112183905A - 一种基于bim建模的建筑物设计预案综合优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，包括系统构建，基本数据录入，分组建模，建筑建模及成本分析等五个步骤。本发明一方面系统构成结构简单，操作简便灵活，并具有良好的数据通讯、系统拓展能力，可有效根据实际工作量灵活调整硬件及人力资源，从而达到灵活满足建筑物三维建模和施工成本分析的目的；另一方面信息数据处理能力强，建模效率高，且建模数据全面性及可靠性高，从而有效克服了传统BIM建模系统进行建筑物成分分析无法根据实际市场波动、施工自然环境变化而灵活调整的弊端，从而极大的提高了建筑物三维建模及成本分析作业的工作精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑施工预算方法，特别是涉及一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法。
背景技术
目前在建筑施工前，均需对建筑的施工工期、成本造价进行前期预算作业，为了提高建筑预算的工作效率，当前在开展建筑预算工作中，逐步引入了基于BIM三维建模系统进行辅助预算统计工作中，中国专利，公开号为： 111383061A，公开日为： 2020-07-07，专利申请号为：2020101925861，专利名称为：一种基于BIM模型的工程概预算编制方法，等建筑预算方法，虽然这类方法较传统的极大的提高了建筑预算工作的效率和计算精度，但在实际的工作中发现，当前的这类基于BIM三维建模系统进行辅助预算统计工作时，往往无法将建筑施工周期内的人工工作效率、成本、建筑物建设原材料成本因市场波动造成的影响及天气因素导致施工工期延长等情况纳入到预算作业中，从而导致当前的建筑物建设施工预算的精度和可靠性，同时当前所使用的BIM三维建模系统往往均为单机运行或几台设备构建局域网运行，从而造成建模作业效率相对低下，建模作业时所需的 相关数据获取效率及精度均相对较差，同时也造成建模系统无法根据实际使用的需要灵活进行硬件系统调整，严重影响了建模系统操控及使用的灵活性和便捷性。
针对这一问题，迫切需要开发一种全新的建筑物建设施工预算分析方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，以达到灵活且精确进行工作压力和压裂效果检测作业的目的。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，包括以下步骤；
S1，系统构建，首先构建一个BIM数据库、1—3个BIM服务器、若干BIM工作站、若干BIM显示终端及通讯网络，所述BIM服务器间相互并联，并通过通讯网络与BIM数据库及各BIM工作站连接，所述BIM工作站间通过通讯网络混联，并通过通讯网络与BIM显示终端连接，所述BIM显示终端数量不大于BIM工作站数量，每个BIM显示终端均与至少一个BIM工作站连接，且同一BIM显示终端及其所连接的BIM工作站间构成一个工作组，另设一个BIM显示终端与BIM服务器连接，然后通过各BIM工作站设定工作人员身份识别数据，并将身份数据统一储存在BIM数据库中备用；
S2，基本数据录入，在完成S1步骤后，通过BIM工作站分别向BIM数据库中录入当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图、施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件及BIM工作站操作人员身份识别信息，并将所录入的数据在BIM服务器中进行映射作业得到相关数据的映射文件数据；
S3，分组建模，完成S2步骤后，首先由操作人员通过各BIM工作站进行身份识别认证，并登录BIM服务器，然后根据S2步骤录入的当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图，将当前建筑施工目标建筑物分为若干施工单元，每个施工单元为一个施工因子，然后将分配后的施工因子分别分配到各BIM工作站中，且同一工作组中的各BIM工作站内分配的施工因子均属于当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图中直接相互关联内容；
S4，建筑建模，完成S3步骤后，分别由操作人员利用BIM工作站根据所分配的施工因子中涉及的建筑施工工程的施工结构图及工艺图，对建筑物各施工单元分别进行三维建模，然后将完成后的各施工单元的三维模型数据分别输送至BIM工作站所在工作组的BIM显示终端及BIM服务器所连接的BIM显示终端并分别进行显示，同时同一工作中的各BIM工作站生成的三维数据间进行融合，得到该工作组所分配建筑物部分的组装三维模型，BIM服务器对所获得的各BIM工作站三维数据进行融合汇编，得到建筑物整体的三维模型；
S5，成本分析，通过S4步骤完成建模作业后，首先通过BIM服务器和BIM工作站协同运行，根据当前建筑三维模型对建筑物施工中各施工单元所需要的原料、人工及施工条件数据进行分析并生成施工成本列表，然后将S2步骤录入的施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件数据带入到施工成本列表中并运算，从而得到各施工单元的施工成本，最后由BIM服务器对各施工单元成本列表的生产的建设成本进行汇总运算，从而得到当前建筑物整体的建筑施工成本运算汇总表，最后将各施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编，并随建筑物三维模型一同展示输出即可。
进一步的，所述的S1步骤中，BIM数据库和BIM服务器均采用基于AI平台及云计算平台中任意一种或两种平台协调运行为基础的数据处理系统。
进一步的，所述的S1步骤中，BIM数据库另通过通讯网络分别与外部的第三方交易平台、物流交易平台、原材料供需交易平台、企业人力资源系统平台及气象台数据发布平台建立数据连接。
进一步的，所述的S1步骤中，通讯网络包括至少一条无线通讯网络和至少一条在线通讯网络。
进一步的，所述的S3步骤中，在进行施工单元划分时，根据建筑物结构特点、施工工程类型、施工作业工艺三类条件中任意一种为基础进行划分。
进一步的，所述的S5步骤中，所述施工成本列表保存在BIM数据库中，并同时在BIM服务器中生成同步映射文件。
进一步的，所述的S5步骤中，所述施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编时，施工单元的施工成本数据均采用嵌入式结构与三维模型汇编。
本发明一方面系统构成结构简单，操作简便灵活，并具有良好的数据通讯、系统拓展能力，可有效根据实际工作量灵活调整硬件及人力资源，从而达到灵活满足建筑物三维建模和施工成本分析的目的；另一方面信息数据处理能力强，建模效率高，且建模数据全面性及可靠性高，从而有效克服了传统BIM建模系统进行建筑物成分分析无法根据实际市场波动、施工自然环境变化而灵活调整的弊端，从而极大的提高了建筑物三维建模及成本分析作业的工作精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和2所示，一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，包括以下步骤；
S1，系统构建，首先构建一个BIM数据库、1—3个BIM服务器、若干BIM工作站、若干BIM显示终端及通讯网络，所述BIM服务器间相互并联，并通过通讯网络与BIM数据库及各BIM工作站连接，所述BIM工作站间通过通讯网络混联，并通过通讯网络与BIM显示终端连接，所述BIM显示终端数量不大于BIM工作站数量，每个BIM显示终端均与至少一个BIM工作站连接，且同一BIM显示终端及其所连接的BIM工作站间构成一个工作组，另设一个BIM显示终端与BIM服务器连接，然后通过各BIM工作站设定工作人员身份识别数据，并将身份数据统一储存在BIM数据库中备用；
S2，基本数据录入，在完成S1步骤后，通过BIM工作站分别向BIM数据库中录入当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图、施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件及BIM工作站操作人员身份识别信息，并将所录入的数据在BIM服务器中进行映射作业得到相关数据的映射文件数据；
S3，分组建模，完成S2步骤后，首先由操作人员通过各BIM工作站进行身份识别认证，并登录BIM服务器，然后根据S2步骤录入的当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图，将当前建筑施工目标建筑物分为若干施工单元，每个施工单元为一个施工因子，然后将分配后的施工因子分别分配到各BIM工作站中，且同一工作组中的各BIM工作站内分配的施工因子均属于当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图中直接相互关联内容；
S4，建筑建模，完成S3步骤后，分别由操作人员利用BIM工作站根据所分配的施工因子中涉及的建筑施工工程的施工结构图及工艺图，对建筑物各施工单元分别进行三维建模，然后将完成后的各施工单元的三维模型数据分别输送至BIM工作站所在工作组的BIM显示终端及BIM服务器所连接的BIM显示终端并分别进行显示，同时同一工作中的各BIM工作站生成的三维数据间进行融合，得到该工作组所分配建筑物部分的组装三维模型，BIM服务器对所获得的各BIM工作站三维数据进行融合汇编，得到建筑物整体的三维模型；
S5，成本分析，通过S4步骤完成建模作业后，首先通过BIM服务器和BIM工作站协同运行，根据当前建筑三维模型对建筑物施工中各施工单元所需要的原料、人工及施工条件数据进行分析并生成施工成本列表，然后将S2步骤录入的施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件数据带入到施工成本列表中并运算，从而得到各施工单元的施工成本，最后由BIM服务器对各施工单元成本列表的生产的建设成本进行汇总运算，从而得到当前建筑物整体的建筑施工成本运算汇总表，最后将各施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编，并随建筑物三维模型一同展示输出即可。
其中，所述的S1步骤中，BIM数据库和BIM服务器均采用基于AI平台及云计算平台中任意一种或两种平台协调运行为基础的数据处理系统。
同时，所述的S1步骤中，BIM数据库另通过通讯网络分别与外部的第三方交易平台、物流交易平台、原材料供需交易平台、企业人力资源系统平台及气象台数据发布平台建立数据连接。
进一步优化的，所述的S1步骤中，通讯网络包括至少一条无线通讯网络和至少一条在线通讯网络。
值得注意的，所述的S3步骤中，在进行施工单元划分时，根据建筑物结构特点、施工工程类型、施工作业工艺三类条件中任意一种为基础进行划分。
进一步优化的，所述的S5步骤中，所述施工成本列表保存在BIM数据库中，并同时在BIM服务器中生成同步映射文件。
此外，所述的S5步骤中，所述施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编时，施工单元的施工成本数据均采用嵌入式结构与三维模型汇编。
本发明在实际工作中，各工作组均均包括2—6个BIM工作站，且同一工作组中的各BIM工作站之间通过智能通讯网关连接，各工作组间的智能通讯网关间通过通讯网络相互连接并与BIM服务器连接。
此外，在实际建筑建模工作中，建模时首先需要根据施工作业地质条件、施工作业气象条件对设定建模基础条件，然后根据建模基础条件对建筑建模施工工艺进行相应的调整；在成本分析中，一方先需要引入施工建设时收到的降雨、低温、高温等异常天气环境参数对实际施工工期进行确定；另一方面需要引入工作人员的工作效率、工作成本及原材料交易及输送活动成本随市场波动而造成的影响进行同步调整。
基于上述,本发明通过上述实施例一方面系统构成结构简单，操作简便灵活，并具有良好的数据通讯、系统拓展能力，可有效根据实际工作量灵活调整硬件及人力资源，从而达到灵活满足建筑物三维建模和施工成本分析的目的；另一方面信息数据处理能力强，建模效率高，且建模数据全面性及可靠性高，从而有效克服了传统BIM建模系统进行建筑物成分分析无法根据实际市场波动、施工自然环境变化而灵活调整的弊端，从而极大的提高了建筑物三维建模及成本分析作业的工作精度。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1，系统构建，首先构建一个BIM数据库、1—3个BIM服务器、若干BIM工作站、若干BIM显示终端及通讯网络，所述BIM服务器间相互并联，并通过通讯网络与BIM数据库及各BIM工作站连接，所述BIM工作站间通过通讯网络混联，并通过通讯网络与BIM显示终端连接，所述BIM显示终端数量不大于BIM工作站数量，每个BIM显示终端均与至少一个BIM工作站连接，且同一BIM显示终端及其所连接的BIM工作站间构成一个工作组，另设一个BIM显示终端与BIM服务器连接，然后通过各BIM工作站设定工作人员身份识别数据，并将身份数据统一储存在BIM数据库中备用；
S2，基本数据录入，在完成S1步骤后，通过BIM工作站分别向BIM数据库中录入当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图、施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件及BIM工作站操作人员身份识别信息，并将所录入的数据在BIM服务器中进行映射作业得到相关数据的映射文件数据；
S3，分组建模，完成S2步骤后，首先由操作人员通过各BIM工作站进行身份识别认证，并登录BIM服务器，然后根据S2步骤录入的当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图，将当前建筑施工目标建筑物分为若干施工单元，每个施工单元为一个施工因子，然后将分配后的施工因子分别分配到各BIM工作站中，且同一工作组中的各BIM工作站内分配的施工因子均属于当前建筑施工工程的施工结构图及工艺图中直接相互关联内容；
S4，建筑建模，完成S3步骤后，分别由操作人员利用BIM工作站根据所分配的施工因子中涉及的建筑施工工程的施工结构图及工艺图，对建筑物各施工单元分别进行三维建模，然后将完成后的各施工单元的三维模型数据分别输送至BIM工作站所在工作组的BIM显示终端及BIM服务器所连接的BIM显示终端并分别进行显示，同时同一工作中的各BIM工作站生成的三维数据间进行融合，得到该工作组所分配建筑物部分的组装三维模型，BIM服务器对所获得的各BIM工作站三维数据进行融合汇编，得到建筑物整体的三维模型；
S5，成本分析，通过S4步骤完成建模作业后，首先通过BIM服务器和BIM工作站协同运行，根据当前建筑三维模型对建筑物施工中各施工单元所需要的原料、人工及施工条件数据进行分析并生成施工成本列表，然后将S2步骤录入的施工所涉及的各原材料的使用量及单价、施工所涉及的各原材料的物流成本、施工作业工期、施工作业各类工作人员人数及费用、施工作业地质条件、施工作业气象条件数据带入到施工成本列表中并运算，从而得到各施工单元的施工成本，最后由BIM服务器对各施工单元成本列表的生产的建设成本进行汇总运算，从而得到当前建筑物整体的建筑施工成本运算汇总表，最后将各施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编，并随建筑物三维模型一同展示输出即可。
2.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S1步骤中，所述BIM数据库和BIM服务器均采用基于AI平台及云计算平台中任意一种或两种平台协调运行为基础的数据处理系统。
3.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S1步骤中，所述BIM数据库另通过通讯网络分别与外部的第三方交易平台、物流交易平台、原材料供需交易平台、企业人力资源系统平台及气象台数据发布平台建立数据连接。
4.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S1步骤中，所述通讯网络包括至少一条无线通讯网络和至少一条在线通讯网络。
5.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S3步骤中，在进行施工单元划分时，根据建筑物结构特点、施工工程类型、施工作业工艺三类条件中任意一种为基础进行划分。
6.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S5步骤中，所述施工成本列表保存在BIM数据库中，并同时在BIM服务器中生成同步映射文件。
7.根据权利要求1所述的基于BIM建模的建筑物设计预案综合优化方法，其特征在于：S5步骤中，所述施工单元的施工成本数据与S4步骤得到的三维模型汇编时，施工单元的施工成本数据均采用嵌入式结构与三维模型汇编。
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