CN112862446B - 基于特征识别的bim智能生成工程量清单方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法；步骤如下：1、创建项目的清单匹配规则；2、导入清单匹配规则；3、解析清单匹配规则，对于导入的清单规则内容进行解析，包括创建清单时的基本信息；4、定义归类特征；5：定义排序特征；6：定义计算特征；7、获取BIM模型数据源特征；8、清单项目匹配及编码；9、BIM模型的审核与反查；10、工程量清单的计算，对于完整的BIM模型进行清单工程量计算，将结果按分区或合并汇总；11、工程量清单导出，按工程量清单范本表格样式的完整成品结果导出。本发明的应用能够大幅提升工程造价人员的工作效率、严格控制计量准确性、显著缩短工程项目概预算及审计周期。

Description

基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计技术领域，特别涉及基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法。

背景技术

随着BIM技术在国内的应用热潮如火如荼，其不仅在设计、施工和运维阶段可以提高项目质量、节省工期、实现数字化监控，更在工程造价环节中发挥着巨大的经济价值。

在实际应用中，由于各个地区参建单位的性质不同、对BIM技术的理解和应用深度不同，也使得应用BIM技术的工程项目标准各式各样，因此国家大力推行技术标准旨在统一行业的规范性。

但如同传统的建筑设计标准一样难以达到完全的统一，乃至于同一个企业不同设计师提供的BIM模型都会有较大的差异，这也使得BIM技术实现高智能程度的自动算量难度大大提高，故市场上大多数的BIM算量产品均为人工手动指定清单计量，亦或是按默认规则匹配套清单(错误率相当高)。

在现有技术中，普及率最高的BIM技术平台为Autodesk公司的Revit产品，其计量思路沿用国外的实物量清单明细表方式，与国内的清单计价模式又有较大的差异，且主要适应于住宅、商场、办公楼等房建类项目，对于地铁、桥梁、隧道等市政类项目缺少系统的分类匹配，严重影响了BIM数据发挥其应有的价值。

因此，如何改变传统的人工测量图纸工程量、逐一手动套清单项目的算量思维，突破建设工程专业分类限制成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，实现的目的是大幅提升工程造价人员的工作效率、严格控制计量准确性、显著缩短工程项目概预算及审计周期。

为实现上述目的，本发明公开了基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法；步骤如下：

步骤1、创建清单匹配规则，设置对应的工程专业或分类，定义每一条具体的清单规则条目；

步骤2、导入清单匹配规则；

步骤3、解析清单匹配规则的特征，对于导入的清单匹配规则的内容进行解析，包括创建清单时的基本信息；

步骤4、定义归类特征Classified Characteristic，即对清单匹配规则如何归类的最基本BIM数据特征进行定义；

步骤5、定义排序特征Ordered Characteristic，即定义后3位清单项目编码和排序，直接与构件的BIM属性对应；

步骤6、定义计算特征Calculation Characteristic，即定义如何由BIM模型数据源计算出清单工程量的运算规则；

步骤7、获取BIM模型数据源特征；对不同的构件分类定义对应的RevitAPI接口数据访问方法，获取BIM模型数据源对应的族、类型、属性和几何这4个方面的BIM模型数据源特征；

步骤8、清单项目匹配及编码Bill Matching；根据所述步骤7中获取到的所述BIM模型数据源特征对清单匹配规则中定义的特征按优先级进行匹配，形成完整的12位清单项目编码；

步骤9、BIM模型的审核与反查，对清单项目匹配及编码的准确性、模型的设计合理性与计量合理性做自动化审核，并提供反查审核结果；

步骤10、工程量清单的计算，对于完整的BIM模型进行工程量清单计算，将结果按分区或合并汇总；

步骤11、工程量清单导出，按工程量清单范本表格样式的完整成品结果导出。

优选的，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1、定义前9位清单项目编码和归类，与国标、行业或企业清单范本的标准编码对应；

步骤1.2、创建清单项目名称，即分部分项工程名称；

步骤1.3、定义几何分类，抽象成工程项目中计量一致的分类；

步骤1.4、定义匹配的优先级，定义1至+∞的整型数值，在匹配时数值由小至大按优先级进行匹配，未定义或优先级为空时最小。

优选的，在执行所述步骤1至所述步骤2的过程中，在切换项目或切换专业工作时，通过导入新清单匹配规则的方式以改变清单匹配规则；

或者，通过导入的方式更新和修改清单匹配规则；

或者，直接跳过所述步骤1进行创建或替换当前清单匹配规则。

更优选的，如在所述步骤2中导入完整的清单匹配规则，则在完成所述步骤3后，跳过所述步骤4至步骤6。

优选的，在所述步骤3中，对每一个清单匹配规则的条目内容，即特征定义Properties Definition进行解析，形成可执行的完整规则数据库；

其中，软件内的规则在创建时即完成解析，导入的规则在导入过程中解析。

优选的，在所述步骤6中，若BIM模型数据源定义的仅是族、类型与属性，则在步骤7中当族、类型与属性取不到时，获取几何。

优选的，所述步骤8包括如下步骤：

步骤8.1、前9位清单项目编码和归类；

步骤8.2、分区位置的匹配；

步骤8.3、后3位清单项目编码和排序；

步骤8.4、完整12位清单的创建，形成包含所有构件类型、每个具体实例的树状编码结构；

优选的，所述步骤9包括如下步骤：

步骤9.1、清单项目匹配及编码准确性审核与反查；

步骤9.2、BIM模型设计尺寸合理性审核与反查；

步骤9.3、BIM模型计量扣减准确性审核与反查；

步骤9.4、工程量清单的计算置信区间审核与反查。

本发明的有益效果：

本发明的应用能够大幅提升工程造价人员的工作效率、严格控制计量准确性、显著缩短工程项目概预算及审计周期。

本发明不仅能在BIM算量技术应用较为成熟的房建项目中可以高效运作，更适应相对缺乏方法与工具的市政基础建设等国家政府项目中。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法；步骤如下：

步骤1、创建清单匹配规则，设置对应的工程专业或分类，定义每一条具体的清单规则条目；

步骤2、导入清单匹配规则；

步骤3、解析清单匹配规则的特征，对于导入的清单匹配规则的内容进行解析，包括创建清单时的基本信息；

步骤4、定义归类特征Classified Characteristic，即对清单匹配规则如何归类的最基本BIM数据特征进行定义；

步骤5、定义排序特征Ordered Characteristic，即定义后3位清单项目编码和排序，直接与构件的BIM属性对应；

步骤6、定义计算特征Calculation Characteristic，即定义如何由BIM模型数据源计算出清单工程量的运算规则；

步骤7、获取BIM模型数据源特征；对不同的构件分类定义对应的RevitAPI接口数据访问方法，获取BIM模型数据源对应的族、类型、属性和几何这4个方面的BIM模型数据源特征；

步骤8、清单项目匹配及编码Bill Matching；根据步骤7中获取到的BIM模型数据源特征对清单匹配规则中定义的特征按优先级进行匹配，形成完整的12位清单项目编码；

步骤9、BIM模型的审核与反查，对清单项目匹配及编码的准确性、模型的设计合理性与计量合理性做自动化审核，并提供反查审核结果；

步骤10、工程量清单的计算，对于完整的BIM模型进行工程量清单计算，将结果按分区或合并汇总；

步骤11、工程量清单导出，按工程量清单范本表格样式的完整成品结果导出。

本发明的原理如下：

本发明通过BIM数据中的各类特征信息(包括属性、几何和空间信息等)去匹配清单项目中的对应特征，并增加自动审核与反查环节，通过数据库存储下记录与结果，最终导出适应标准的工程量清单表；通过对清单匹配特征分类定义、BIM数据提取和规范标准审核的复合方式，突破了大多数软件无法自动匹配清单项目及编码或匹配大量错误的问题，而且还将这些特征与规则定义为高度开放的自定义结构，使得其不仅能在BIM算量技术应用较为成熟的房建项目中可以高效运作，更适应相对缺乏方法与工具的市政基础建设等国家政府项目中。

在某些实施例中，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1、定义前9位清单项目编码和归类，与国标、行业或企业清单范本的标准编码对应；

步骤1.2、创建清单项目名称，即分部分项工程名称；

步骤1.3、定义几何分类，抽象成工程项目中计量一致的分类；

步骤1.4、定义匹配的优先级，定义1至+∞的整型数值，在匹配时数值由小至大按优先级进行匹配，未定义或优先级为空时最小。

在某些实施例中，在执行步骤1至步骤2的过程中，在切换项目或切换专业工作时，通过导入新清单匹配规则的方式以改变清单匹配规则；

或者，通过导入的方式更新和修改清单匹配规则；

或者，直接跳过步骤1进行创建或替换当前清单匹配规则。

在某些实施例中，如在步骤2中导入完整的清单匹配规则，则在完成步骤3后，跳过步骤4至步骤6。

在某些实施例中，在步骤3中在步骤3中，对每一个清单匹配规则的条目内容，即特征定义Properties Definition进行解析，形成可执行的完整规则数据库；

其中，软件内的规则在创建时即完成解析，导入的规则在导入过程中解析。

在某些实施例中，在步骤6中，若BIM模型数据源定义的仅是族、类型与属性，则在步骤7中当族、类型与属性取不到时，获取几何。

在某些实施例中，步骤8包括如下步骤：

步骤8.1、前9位清单项目编码和归类；

步骤8.2、分区位置的匹配；

步骤8.3、后3位清单项目编码和排序；

步骤8.4、完整12位清单的创建，形成包含所有构件类型、每个具体实例的树状编码结构；

步骤8.5、匹配结果的修改与更新。

在实际应用中，对于任意归类的修改或某个单独实例序列的修改均可能影响整个树状结构的排序与最终的清单项目编码结果，过程中的所有修改均会触发更新，整个匹配过程保持动态。

在某些实施例中，步骤9包括如下步骤：

步骤9.1、清单项目匹配及编码准确性审核与反查；

步骤9.2、BIM模型设计尺寸合理性审核与反查；

步骤9.3、BIM模型计量扣减准确性审核与反查；

步骤9.4、工程量清单的计算置信区间审核与反查。

在实际应用中，无论计算机智能化的程度达到多么发达，可供人工参与的审核与反查过程都需要的，审核工作也是工程计量环节中必不可少的。但整个审核过程可通过软件进一步实现自动化，并发挥BIM技术可视化的特点完成问题的瞬间定位。

实施例2

步骤1、创建清单匹配规则(地铁站台主体结构项目)，创建包括顶板梁、顶板、内衬墙等等具体的清单规则条目。

进一步而言，步骤1包括：

步骤1.1、定义前9位清单项目编码，如080401003；

步骤1.2、创建清单项目名称，顶板梁、顶板、内衬墙等；

步骤1.3、定义几何分类，将顶板梁定义为矩形梁、顶边定义为板、内衬墙定义为墙；

步骤1.4、定义匹配的优先级，定义顶板梁优先级为10，定义顶板优先级为空，以避免顶板梁被顶板项目全部误识别。

步骤2、导入清单匹配规则，在切换围护工程或更新结构工程时可直接导入xml或excel的规则表进行替换或更新。

步骤3、解析清单匹配规则。

如通过步骤2导入完整的规则可跳过步骤4-6。

步骤4、定义归类特征Classified Characteristic，如名称为梁、部位为顶板。

步骤5、定义排序特征Ordered Characteristic，如砼等级范围为C25-C60。

步骤6、定义计算特征Calculation Characteristic，如体积＝梁长度*截面宽度*截面高度，及梁长度、截面宽度、截面高度的数据源为哪个属性。

步骤7、获取BIM模型数据源特征，如梁长度GetLength()、截面宽度GetSectionalWidth()、截面高度GetSectionalHeight()。

步骤8、清单项目匹配及编码Bill Matching，根据步骤7获取到的BIM模型数据源特征对清单匹配规则中定义的特征按优先级进行匹配，形成完整的12位清单项目编码。

进一步而言，步骤8包括：

步骤8.1、前9位清单项目编码和归类，如080401003对应顶板梁；

步骤8.2、分区位置的匹配，如顶板梁分区位置的匹配为主体；

步骤8.3、后3位清单项目编码和排序；如顶板梁砼等级为C35当前项目中排序最小，且主体区域位置也在最先，后3位清单项目编码(排序)的匹配则为001；

步骤8.4、完整12位清单的创建，形成包含所有构件类型、每个具体实例的树状编码结构；如，顶板梁完整清单项目12位编码的创建080401003001；

步骤8.5、匹配结果的修改与更新。

如修改所有C35砼等级的顶板梁为C45，则原C40类顶板梁为080401003001，修改后的C45顶板梁归于C45分类中。

步骤9、BIM模型的审核与反查，对清单匹配的准确性、模型的设计合理性与计量合理性做自动化审核，并可反查审核结果。

进一步而言，所属步骤9包括：

步骤9.1、清单项目匹配及编码准确性审核与反查；

如顶板梁类型名称为QL-顶板梁800x1000，被优先误归为圈梁，通过软件提示与反查确认；

步骤9.2、BIM模型设计尺寸合理性审核与反查；

如顶板梁800x1000属性中的参数梁宽为900、梁高为1000，软件解析几何尺寸后检查出应为800x1000。

步骤9.3、BIM模型计量扣减准确性审核与反查；

如顶板梁与顶板搭界处，顶板扣除了顶板梁相交部分的体积，软件检查出后应按上海轨交计量规则为梁扣板。

步骤9.4、工程量清单的计算置信区间审核与反查。

如站厅层同排结构柱中有一根混凝土量小于其他柱，软件检查出其高度小于同排柱，未与顶板梁正确搭接。

步骤10、工程量清单的计算，整个项目结果合并汇总，本项目包括主体、1号口、2号口、3号口共计4个分区，可按分区勾选统计。

步骤11、工程量清单导出，本案例项目计算后后按上海轨交工程量清单范本表格样式完整导出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法；步骤如下：

步骤1、创建清单匹配规则，设置对应的工程专业或分类，定义每一条具体的清单规则条目；

步骤1.1、定义前9位清单项目编码和归类，与国标、行业或企业清单范本的标准编码对应；

步骤1.2、创建清单项目名称，即分部分项工程名称；

步骤1.3、定义几何分类，抽象成工程项目中计量一致的分类；

步骤1.4、定义匹配的优先级，定义1至+∞的整型数值，在匹配时数值由小至大按优先级进行匹配，未定义或优先级为空时最小；

步骤2、导入清单匹配规则；

步骤3、解析清单匹配规则的特征，对于导入的清单匹配规则的内容进行解析，包括创建清单时的基本信息；

步骤4、定义归类特征Classified Characteristic，即对清单匹配规则如何归类的最基本BIM数据特征进行定义；

步骤5、定义排序特征Ordered Characteristic，即定义后3位清单项目编码和排序，直接与构件的BIM属性对应；

步骤6、定义计算特征Calculation Characteristic，即定义如何由BIM模型数据源计算出清单工程量的运算规则；

步骤7、获取BIM模型数据源特征；对不同的构件分类定义对应的RevitAPI接口数据访问方法，获取BIM模型数据源对应的族、类型、属性和几何这4个方面的BIM模型数据源特征；

步骤8、清单项目匹配及编码Bill Matching；根据所述步骤7中获取到的所述BIM模型数据源特征对清单匹配规则中定义的特征按优先级进行匹配，形成完整的12位清单项目编码；

步骤9、BIM模型的审核与反查，对清单项目匹配及编码的准确性、模型的设计合理性与计量合理性做自动化审核，并提供反查审核结果；

步骤9.1、清单项目匹配及编码准确性审核与反查；

步骤9.2、BIM模型设计尺寸合理性审核与反查；

步骤9.3、BIM模型计量扣减准确性审核与反查；

步骤9.4、工程量清单的计算置信区间审核与反查；

步骤10、工程量清单的计算，对于完整的BIM模型进行工程量清单计算，将结果按分区或合并汇总；

步骤11、工程量清单导出，按工程量清单范本表格样式的完整成品结果导出。

2.根据权利要求1所述的基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，其特征在于，在执行所述步骤1至所述步骤2的过程中，在切换项目或切换专业工作时，通过导入新清单匹配规则的方式以改变清单匹配规则；

或者，通过导入的方式更新和修改清单匹配规则；

或者，直接跳过所述步骤1进行创建或替换当前清单匹配规则。

3.根据权利要求2所述的基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，其特征在于，如在所述步骤2中导入完整的清单匹配规则，则在完成所述步骤3后，跳过所述步骤4至步骤6。

4.根据权利要求1所述的基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，其特征在于，在所述步骤3中，在所述步骤3中，对每一个清单匹配规则的条目内容，即特征定义Properties Definition进行解析，形成可执行的完整规则数据库；

其中，软件内的规则在创建时即完成解析，导入的规则在导入过程中解析。

5.根据权利要求1所述的基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，其特征在于，在所述步骤6中，若BIM模型数据源定义的仅是族、类型与属性，则在步骤7中当族、类型与属性取不到时，获取几何。

6.根据权利要求1所述的基于特征识别的BIM智能生成工程量清单方法，其特征在于，所述步骤8包括如下步骤：

步骤8.1、前9位清单项目编码和归类；

步骤8.2、分区位置的匹配；

步骤8.3、后3位清单项目编码和排序；

步骤8.4、完整12位清单的创建，形成包含所有构件类型、每个具体实例的树状编码结构；

步骤8.5、匹配结果的修改与更新。

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