CN113935594A - Bim施工工程量模拟管理方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

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张朔鑫
高宁
高启龙
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Abstract

本申请提供了一种BIM施工工程量模拟管理方法、系统、设备和存储介质，涉及建筑施工工程量管理技术领域。该方法包括获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息；根据总施工工程量和施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序；根据施工位置信息、各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序确定各施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息；将原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息赋予利用BIM建好的三维模型；按照赋予信息后的三维模型进行指导施工。以此方式，可以解决在施工前期考虑不全面的问题。

Description

BIM施工工程量模拟管理方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及建筑施工工程量管理技术领域，尤其涉及一种BIM施工工程量模拟管理方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
建筑施工具有复杂、资源消耗大、工序多且工序之间需要相互配合等特点，因此，在施工前期需要对施工工程量进行模拟规划，但使用现有的规划方法对施工工程量进行规划时，常常会由于前期考虑不周全而在施工过程中出现很多问题，从而影响施工进程，造成资源浪费。
发明内容
为了解决在施工前期考虑不全面的问题，本申请提供了一种BIM施工工程量模拟管理方法、系统、设备和存储介质
在本申请的第一方面，提供了一种BIM施工工程量模拟管理的方法。该方法包括：
获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息；
根据所述总施工工程量和所述施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序；
根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息；
将所述原料信息、所述设备信息、所述运输信息以及所述人员信息赋予利用BIM建好的三维模型；
按照赋予信息后的所述三维模型进行指导施工。
通过采用上述技术方案，施工前期，可以根据总施工工程量、施工时间以及施工位置信息将总施工工程量划分为多个子施工工程量，每个子施工工程量对应一个施工阶段和一个时间节点，最终获得各施工阶段原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息，并将这些信息赋予利用BIM建好的三维模型中，在施工过程中，用户可以根据该三维模型以及三维模型上的信息进行指导施工，从而解决了在施工前期考虑不全面的问题，提高施工速度和施工质量。
优选的，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息包括：
所述原料信息包括原料种类、原料尺寸以及原料数量；
根据各所述施工阶段的所述资源需求量和所述时间节点确定原料种类和原料尺寸；
将各所述施工阶段的原料按照种类特征以及尺寸特征分类，并根据所述资源需求量计算每个原料种类对应的数量。
优选的，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的设备信息包括：
所述设备信息包括设备种类、各所述设备种类的设备型号以及设备数量；
根据所述资源需求量和所述工序确定所述设备种类；
获取各设备种类中所有设备型号的设备生产能力；
根据各施工阶段的时间节点以及资源需求量在所有设备型号中选择满足每日生产需求的设备型号以及对应的设备数量。
优选的，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的运输信息包括：
所述运输信息包括单次运输量和运输次数；
获取各原料种类的堆场位置信息；
根据所述施工位置信息和所述堆场位置信息计算运输距离；
根据所述运输距离、所述资源需求量和所述时间节点确定单次运输量和运输次数。
优选的，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的人员信息包括：
所述人员信息包括需求岗位以及各需求岗位配备的人员数量
根据所述工序确定需求岗位；
根据所述资源需求量、所述时间节点计算各需求岗位需配备的人员数量。
在本申请的第二方面，提供了一种BIM施工工程量模拟管理系统。该系统包括：
信息获取模块，用于获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息；
模拟确定模块，用于根据所述总施工工程量和所述施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序；
信息确定模块，用于根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息；
模型构建模块，用于将所述原料信息、所述设备信息、所述运输信息以及所述人员信息赋予利用BIM建好的三维模型。
在本申请的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
在本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本申请的第一方面的方法。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
图1是本申请实施例中BIM施工工程量模拟管理的方法的流程图；
图2是本申请实施例中BIM施工工程量模拟管理系统的方框图；
图3是本申请实施例中电子设备的方框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一方面，本申请提供一种BIM施工工程量模拟管理方法，参照图1，该方法包括以下步骤：
步骤S110：获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息。
步骤S120：根据总施工工程量和施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序。
步骤S130：根据施工位置信息、各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序确定各施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息。
步骤S140：将原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息赋予利用BIM建好的三维模型。
步骤S150：按照赋予信息后的所述三维模型进行指导施工。
需要说明的是，施工时间是指完成总施工工程量的规定时间。资源需求量是指钢筋加工工程量和混凝土用量。
采用上述技术方案，在施工前期，根据总施工工程量和完成该工程量规定时间，将工程量划分为多个施工阶段，再计算出每个施工阶段需要完成的工程量和完成时间，根据计算出的各施工阶段的工程量能够计算出各施工阶段需要的原料，设备，运输以及需要配备的人员，在将上述信息赋予利用BIM建好的三维模型上，在施工过程中，用户可以根据三维模型以及对应的施工信息指导施工现场进行施工，从而解决了在施工前期考虑不全面的问题，提高施工速度和施工质量。
下面对上述步骤进行具体介绍。
在步骤S110中，总施工工程量可以在工程量清单中获取，施工位置信息可以实时从GIS数据库中获取。
在步骤S120中，将获取的总施工工程量、施工时间以及施工位置信息输入至BIM中，利用BIM对总施工工程量进行划分，获得多个子施工工程量，每个子施工工程量对应一个施工阶段和一个时间节点。对应每个子施工工程量计算相应的资源需求量。例如，在建造桥梁的过程中，可以将施工过程按照桥梁的组成来划分施工阶段，可以分为桥跨建造阶段、支座建造阶段、桥墩建造阶段、桥台建造阶段以及墩台建造阶段，按照各施工阶段的施工工程量以及施工时间确定各施工阶段的时间节点和资源需求量，即每个施工阶段需要的钢筋加工工程量和混凝土用量。每个施工阶段的建造过程不同，因此工序也有所不同，可以根据施工经验来规划各施工阶段的工序。
在步骤S130中，原料信息包括各施工阶段的原料种类，对应各原料种类的原料尺寸，以及每个原料种类下各原料尺寸的原料数量。设备信息包括各施工阶段需要使用的设备种类，各设备种类的设备型号以及对应各设备型号的设备数量。运输信息包括各施工阶段的单次运输量和运输次数。人员信息包括需求岗位以及对应各需求岗位需要配备的人员数量。
在一些实施例中，步骤S130还包括：根据各施工阶段的资源需求量和时间节点确定原料种类和原料尺寸；将各施工阶段的原料按照种类特征以及尺寸特征分类，并根据资源需求量计算每个原料种类对应的数量。
示例地，在建造桥梁中的桥墩建造阶段，将桥墩的尺寸要求输入至BIM中，来计算出建造该尺寸的桥墩需要的资源需求量，即钢筋加工工程量和混凝土用量。根据钢筋加工工程量和购买的钢筋尺寸可以计算出该尺寸钢筋的数量。根据混凝土用量可以分别计算出水泥、砂子、石子以及外加剂等原料的用量。再将上述原料按照种类特征和以及各原料种类下的尺寸特征进行分类，可以形成一个原材料用量表，分类后再将对应各类的原料数量输入至形成的原材料用量表中，每个施工阶段都对应一个原材料用量表。
在一些实施例中，步骤S130还包括：根据资源需求量和工序确定设备种类；获取各设备种类中所有设备型号的设备生产能力；根据各施工阶段的时间节点以及资源需求量在所有设备型号中选择满足每日生产需求的设备型号以及对应的设备数量。需要说明的是，每日生产需求指根据各施工阶段的工程量和时间节点确定的每日生产量。
示例地，在建造桥梁中的桥墩建造阶段，其工序包括地基挖掘、钢筋绑扎、模板安装以及混凝土浇灌。其中，地基挖掘需要使用挖掘设备，可以根据每日地基挖掘量确定挖掘机的工作能力，从而来选择挖掘机的型号和数量。混凝土浇灌需要使用混凝土搅拌机，可以根据该施工阶段每日混凝土用量确定所需的混凝土搅拌机的工作能力，再选择混凝土搅拌机的型号，计算出使用该型号的混凝土搅拌机所需的设备数量。
在一些实施例中，步骤S130还包括：获取各原料种类的堆场位置信息；根据施工位置信息和堆场位置信息计算运输距离；根据运输距离、资源需求量和时间节点确定单次运输量和运输次数。需要说明的是，堆场位置信息同样可以在GIS数据库中获取。获得堆场位置信息和施工位置信息后，规划出两地最短的运输路线，并计算该运输路线的运输距离。
示例地，在建造桥梁中的桥墩建造阶段，当计算出了每日的混凝土用量，从而获得了每日水泥、砂子、石子等原料的用量，获取水泥、砂子、石子的堆场位置信息和混凝土制造位置信息，并计算出两处位置的运输距离，根据运输距离和各原料的用量来计算出每日单次需要运输原料的数量以及运输次数，并且能够确定运输工具的运输能力。
在一些实施例中，步骤S130还包括：根据工序确定需求岗位；根据资源需求量、时间节点计算各需求岗位需配备的人员数量。例如，在建造桥梁中的桥墩建造阶段的需求岗位有：原料运输人员、钢筋加工人员、混凝土制造人员等，可以根据钢筋加工工程量、混凝土用量来确定上述需求岗位需要的人员数量。
第二方面，本申请提供一种BIM施工工程量模拟管理系统。
参照图2，该系统包括用于获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息的信息获取模块210、用于根据总施工工程量和施工时间利用BIM模拟多个施工阶段并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序的模拟确定模块220、用于确定各施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息的信息确定模块230以及用于将原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息赋予利用BIM建好的三维模型的模型构建模块240。
下面对信息获取模块210、模拟确定模块220、信息确定模块230以及模型构建模块240进行具体介绍。
信息获取模块210与GIS数据库关联，当信息获取模块210需要获取施工位置信息时，可以从GIS数据库中直接调取相关位置数据。在一些实施例中，信息获取模块210还用于获取各原料种类的堆场位置信息，同理，信息获取模块210也可以从GIS数据库中直接调取各原料种类的堆场位置信息。
在一些实施例中，信息获取模块210还包括人机界面211，人机界面211与模拟确定模块220和信息确定模块230连接，用户可以通过人机界面211将总施工工程量和施工时间输入，人机界面211将收集到的总施工工程量、施工时间以及施工位置信息输出至模拟确定模块220和信息确定模块230。
模拟确定模块220包括施工阶段模拟单元221和基础信息确定单元222。施工阶段模拟单元221用于根据接收的总施工工程量和施工时间利用BIM模拟出多个施工阶段，每个施工阶段都对应一个子施工工程量和一个时间节点。施工阶段模拟单元221将各施工阶段的子施工工程量输出至基础信息确定单元222，基础信息确定单元222根据各施工阶段的子施工工程量和施工时间确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序。
在一些实施例中，信息确定模块230包括原料信息确定单元231、设备信息确定单元232、运输信息确定单元233以及人员信息确定单元234。
其中，原料信息确定单元231用于确定各施工阶段的原料种类、对应各原料种类的原料尺寸以及原料数量。具体地，原料信息确定单元231根据各施工阶段的资源需求量和时间节点确定原料种类和原料尺寸；再将各施工阶段的原料按照种类特征以及尺寸特征分类，并根据资源需求量计算每个原料种类对应的数量。
设备信息确定单元232用于确定设备种类、各设备种类的设备型号以及设备数量。具体地，设备信息确定单元232根据资源需求量和工序确定设备种类；用户获取各设备种类中所有设备型号以及对应的生产能力，再将设备型号和对应的生产能力通过人机界面211输入，人机界面211再将设备型号和对应的生产能力输出至设备信息确定单元232；设备信息确定单元232根据各施工阶段的时间节点以及资源需求量在所有设备型号中选择满足每日生产需求的设备型号以及对应的设备数量。
运输信息确定单元233用于确定各施工阶段的单次运输量和运输次数。具体地，信息获取模块210获取到施工位置信息和各原料种类的堆场位置信息后，将施工位置信息和各原料种类的堆场位置信息输出至运输信息确定单元233；运输信息确定单元233根据接收的数据计算运输距离，并根据运输距离、资源需求量和时间节点来确定单次运输量和运输次数。
人员信息确定单元234用于确定各施工阶段的需求岗位和各需求岗位需要配备的人员数量。具体地，人员信息确定单元234根据工序确定需求岗位；再根据资源需求量、时间节点计算各需求岗位需配备的人员数量。
第三方面，本申请实施例中提供了一种电子设备，如图3所示，图3所示的电子设备300包括：处理器301和存储器303。其中，处理器301和存储器303相连，如通过总线302相连。可选地，电子设备300还可以包括收发器304。需要说明的是，实际应用中收发器304不限于一个，该电子设备300的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器301可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器301也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线302可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线302可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线302可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器303可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器303用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的BIM施工工程量模拟管理的方法。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种BIM施工工程量模拟管理的方法，其特征在于，包括：
获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息；
根据所述总施工工程量和所述施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序；
根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息；
将所述原料信息、所述设备信息、所述运输信息以及所述人员信息赋予利用BIM建好的三维模型；
按照赋予信息后的所述三维模型进行指导施工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息包括：
所述原料信息包括原料种类、原料尺寸以及原料数量；
根据各所述施工阶段的所述资源需求量和所述时间节点确定原料种类和原料尺寸；
将各所述施工阶段的原料按照种类特征以及尺寸特征分类，并根据所述资源需求量计算每个原料种类对应的数量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的设备信息包括：
所述设备信息包括设备种类、各所述设备种类的设备型号以及设备数量；
根据所述资源需求量和所述工序确定所述设备种类；
获取各设备种类中所有设备型号的设备生产能力；
根据各施工阶段的时间节点以及资源需求量在所有设备型号中选择满足每日生产需求的设备型号以及对应的设备数量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的运输信息包括：
所述运输信息包括单次运输量和运输次数；
获取各原料种类的堆场位置信息；
根据所述施工位置信息和所述堆场位置信息计算运输距离；
根据所述运输距离、所述资源需求量和所述时间节点确定单次运输量和运输次数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的人员信息包括：
所述人员信息包括需求岗位以及各需求岗位配备的人员数量
根据所述工序确定需求岗位；
根据所述资源需求量、所述时间节点计算各需求岗位需配备的人员数量。
6.一种BIM施工工程量模拟管理系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取总施工工程量、施工时间以及施工位置信息；
模拟确定模块，用于根据所述总施工工程量和所述施工时间利用BIM模拟多个施工阶段，并确定各施工阶段的资源需求量、时间节点以及工序；
信息确定模块，用于根据所述施工位置信息、各所述施工阶段的所述资源需求量、所述时间节点以及所述工序确定各所述施工阶段的原料信息、设备信息、运输信息以及人员信息；
模型构建模块，用于将所述原料信息、所述设备信息、所述运输信息以及所述人员信息赋予利用BIM建好的三维模型。
7.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～5中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114611200A (zh) * 2022-04-28 2022-06-10 石家庄羚建工程技术咨询有限公司 一种桥梁的桥墩墩身钢筋快速算量的方法
CN118114956A (zh) * 2024-04-30 2024-05-31 江铃汽车集团江西工程建设有限公司 基于bim的建筑施工管理方法及系统

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