CN114511202A - 一种基于bim的全周期工程项目管理方法和平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的全周期工程项目管理方法和平台，方法包括：根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型；进行轻量化处理，生成至少一个施工单元；接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示目标工程项目的当前进度状态；接收施工单位提交的计量支付请求，执行预设计量支付流程。本发明首先建立统一的建模、编码以及计量规则，并建立高精度高标准的BIM模型，将BIM模型应用于设计、施工、质量验评、造价支付以及运维中，不仅可以节省算量时间，减少重复算量，而且提高质量验评后计量计价阶段的工作效率和精确性，实现三维模式更精确的造价算量，减轻造价人员的工作负担。

Description

一种基于BIM的全周期工程项目管理方法和平台

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种基于BIM的全周期工程项目管理方法和平台。

背景技术

随着建筑信息模型（英文：BuildingInformationModeling，简称：BIM）在楼宇建筑工程设计、建设、管理中的广泛应用，BIM技术正在快速与建筑智能化融合，由此为建筑楼宇的管理提供了更加全面和便捷的途径。

但是现有的BIM模型基本是按照国家建模结构、编码规范以及国家计量计价规则来进行创建和使用的，存在以下问题：（1）模型结构划分不清晰，存在重复、冗余、嵌套，界面划分、模型层级、构件归类不清晰等问题，导致模型无法进行精确归类。（2）建模方法不统一，不同的建模方法在BIM软件中对应了不同的数据结构，造成同类构件输出工程量、计量单位不一样。（3）构件命名规则不够明确，影响后续工程量清单挂接的准确性。（4）几何精度不明确，模型精度通过“模型精度设置表”和“模型几何信息精度表”两张表共同确定，表格对应性不好，查表时会出现无法对应的情况，且精度采用趋势描述，使用过程中歧义较大。（5）模型结构与造价清单结构不匹配，模型出量单位与造价计量单位不一致。（6）Bentley和Revit软件架构不同，建模逻辑，建模方式、出量单位不同，后续模型应用需分别匹配规则。基于以上问题，现有BIM模型难以在后续造价、支付、运维等方面的真正实施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于BIM的全周期工程项目管理方法和平台。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于BIM的全周期工程项目管理方法，包括以下步骤：

步骤1，根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接；

步骤2，对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码；

步骤3，接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态；

步骤4，接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程。

进一步，根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对BIM模型的模型构件进行构件信息挂接，具体包括以下步骤：

S101，建立目标项目的模型结构、模型结构分类编码标准以及预设构件信息总表，并保存至规则库；

S102，基于设计资料调用预先存储在数据库的样本文件、族文件，并根据所述目标工程项目的模型结构建立树状的BIM模型；

S103，获取所述BIM模型中每个模型构件的构件信息，根据预设构件信息总表的规则对所述构件信息标准化；

S104，调取模型结构分类编码标准对每个模型构件自动编制构件编码，并在BIM模型中将标准化的构件信息与对应模型构件进行挂接；

S105，根据挂接结果将所述构件信息合并到预设构件信息总表生成目标构件信息总表，并将所述目标构件信息总表拆分为对应的造价信息表、属性信息表和施工工序表，所述造价信息表、属性信息表和施工工序表中均具有模型构件的通用属性信息，以便各方进行协同修改和审核。

进一步，预设构件信息总表中定义了BIM模型中每个构件的通用属性、建模方式、几何精度信息、构件属性、施工属性和造价属性的表头内容，并行了规则的统一；

当项目处于设计阶段时，通用属性包含所有构件的设计管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；设计管理属性由专业、子专业和二级子专业顺次构成；构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成；

当项目处于施工阶段时，通用属性包含所有构件的施工管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；施工管理属性由分部工程、子分部工程和分项工程顺次构成；所述构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成；

所述几何精度信息包括模型出量属性、模型出量单位以及不同阶段的精度要求；

所述构件属性包括属性分类、属性名称、属性取值规则、根据属性取值规则穷举的属性值以及属性单位；

所述施工属性包括工序编号、工序名称、对应的检验批表单名称、表单编号、项目级采集指标、设计要求和规范规定、数据类型以及监理动作；

所述造价属性包括清单项目编码、清单项目名称、清单计量单位、清单项目特征、清单编码后3位流水号、造价属性、出量属性、转换公式和模型出量方式。

进一步，执行预设计量支付流程具体为：

S401，获取经过深化设计的BIM模型以及预设计量计价规则，所述预设计量计价规则根据所述预设构件信息总表和BIM软件的建模特性进行创建；

S402，根据所述预设构件信息总表中模型结构分类编码和工程量清单前9位编码的关联关系编制清单库；

S403，根据所述计量支付请求生成对应的工程量清单，根据质量验评数据获取所述工程量清单中已完成质量验评的目标模型构件，并通过经深化设计的BIM模型提取所述目标模型构件的造价属性，结合所述预设计量计价规则，生成对应的支付单；

S404，经业主审批、支付并登记支付凭证后，完成所述预设计量支付流程。

进一步，步骤3中接收每个施工单元对应的质量验评数据，具体为：

接收通过移动终端发送的每个施工单元对应的质量验评数据，所述质量验评数据包括施工单元的验收成果资料和质量验评表清单；

建立包含所有施工单元对应质量验评表清单的档案目录，并将所述档案目录和每个质量验评表清单进行关联；

按照档案目录自动对每个施工单元的验收成果资料和质量验评表清单进行归档。

进一步，生成施工单元对应的施工监控数据具体为：

通过无人机扫描和/或点云扫描的方式获取施工现场中对应施工单元的施工监控数据，所述施工监控数据包括人员动态监控数据、车辆动态监控数据、施工现场实时监控数据、施工机具控制数据、材料运输物联网数据中的至少一个。

进一步，所述方法还包括：通过驾驶舱采用6D显示方法对所述目标工程项目的当前进度状态、流程监控信息、数据分析报告以及现场监控数据进行显示。

进一步，所述方法还包括虚拟建造步骤，具体为：

根据所述BIM模型组装虚拟施工环境；

模拟至少一个初始施工方案在所述虚拟施工环境下的模拟施工过程，每个初始施工方案均包括历史环境监测数据；

生成每个模拟施工过程的模拟施工结果，所述模拟施工结果包括施工设备投入、人力投入、工期和/或施工费用；

对所有的模拟施工结果进行评估，生成所有初始施工方案中的最优施工方案；

判断所述最优施工方案是否满足预设施工要求，若是，则按照所述最优施工方案进行实际施工，若否，则调整所述最优施工方案的施工参数，并重新生成模拟施工结果；

在实际施工中，采集并显示实时环境监测数据和预设周期内的预报环境数据，根据所述实时环境监测数据生成安全警报，且当预报环境数据满足预设条件时，生成方案变更警报，以便提醒及时对施工方案进行重新模拟和变更。

进一步，所述方法还包括安全监测步骤，具体为：

在预设时间节点获取目标工程项目中预设重点工程和/或预设重点部位的实时施工状态数据；

调用所述预设重点工程和/或预设重点部位的目标施工状态数据，比较所述实时施工状态数据与所述目标施工状态数据的误差，当误差大于对应的预设阈值时，生成预警信息和整改方案，并监控在预设整改时间内是否完成对应的整改方案；

实时施工状态数据包括预设重点工程和/或预设重点部位的沉降数据、变形数据和/或应力水平数据。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：

一种基于BIM的全周期工程项目管理平台，包括BIM系统、数字化施工系统、质量验评系统和项目管理信息系统，所述项目管理信息系统包括轻量化单元、显示单元和计量支付单元，

所述BIM系统用于根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接；

所述轻量化单元用于对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码；

所述显示单元用于接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态；

所述计量支付单元用于接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程；

所述数字化施工系统用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的施工监控数据和进度数据；

所述质量验评系统用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的质量验评数据。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于BIM的全周期工程项目管理方法和平台，首先建立统一的建模、编码以及计量规则，并建立高精度高标准的BIM模型，将BIM模型应用于设计、施工、质量验评、造价支付以及运维中，不仅可以节省算量时间，减少重复算量，而且提高质量验评后计量计价阶段的工作效率和精确性，实现三维模式更精确的造价算量，减轻造价人员的工作负担。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的一种基于BIM的全周期工程项目管理方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种基于BIM的全周期工程项目管理平台的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于BIM的全周期工程项目管理方法，包括：

S1，根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接。

一个优选实施例中，上述步骤S1具体包括以下步骤：

S101，建立目标项目的模型结构、模型结构分类编码标准以及预设构件信息总表，并保存至规则库；

S102，基于设计资料调用预先存储在数据库的样本文件、族文件，并根据所述目标工程项目的模型结构建立树状的BIM模型；

S103，获取所述BIM模型中每个模型构件的构件信息，根据预设构件信息总表的规则对所述构件信息标准化；

S104，调取模型结构分类编码标准对每个模型构件自动编制构件编码，并在BIM模型中将标准化的构件信息与对应模型构件进行挂接；

S105，根据挂接结果将所述构件信息合并到预设构件信息总表生成目标构件信息总表，并将所述目标构件信息总表拆分为对应的造价信息表、属性信息表和施工工序表，所述造价信息表、属性信息表和施工工序表中均具有模型构件的通用属性信息，以便各方进行协同修改和审核。

本实施例首先构建了构件信息总表，并在构件信息总表中定义了BIM设计模型中每个构件的通用属性、建模方式、几何精度信息、构件属性、施工属性和造价属性的表头内容，并将上述内容进行了规则的统一。

具体来说，构件信息总表中，当项目处于设计阶段时，通用属性包含所有构件的设计管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；设计管理属性由专业、子专业和二级子专业顺次构成；构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成。当项目处于施工阶段时，通用属性包含所有构件的施工管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；施工管理属性由分部工程、子分部工程和分项工程顺次构成；所述构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成。

所述几何精度信息包括模型出量属性、模型出量单位以及不同阶段的精度要求。

所述构件属性包括属性分类、属性名称、属性取值规则、根据属性取值规则穷举的属性值以及属性单位。

所述施工属性包括工序编号、工序名称、对应的检验批表单名称、表单编号、项目级采集指标、设计要求和规范规定、数据类型以及监理动作。

所述造价属性包括清单项目编码、清单项目名称、清单计量单位、清单项目特征、清单编码后3位流水号、造价属性、出量属性、转换公式和模型出量方式。

换言之，本发明在构件信息总表中定义了上述多个属性的标准化规则，不仅使构件归类清晰、构件命名规则明确、各个阶段几何精度明确而且同类构件的模型结构与造价清单结构匹配、模型出量单位与造价计量单位一致，方便后续造价和计量支付的应用。

然后执行步骤2，对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码。BIM模型的轻量化是为了尽可能缩小BIM模型的体量，使其可以更加适宜web、移动端。在这个过程中，BIM模型实际经历了两阶段处理过程一个是几何转换，一个是渲染处理。模型几何信息主要指二维、三维模型，可以通过参数化方式描述单个构件的几何信息对其轻量化。除此之外还可以通过三角面片、相似性算法减少图元等方式对模型进行几何优化转换。

然后执行步骤3，接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态。一个优选实施例中，接收每个施工单元对应的质量验评数据，具体为：

S301，接收通过移动终端发送的每个施工单元对应的质量验评数据，所述质量验评数据包括施工单元的验收成果资料和质量验评表清单；

S302，建立包含所有施工单元对应质量验评表清单的档案目录，并将所述档案目录和每个质量验评表清单进行关联；

S302，按照档案目录自动对每个施工单元的验收成果资料和质量验评表清单进行归档。从而在质量问题分析时，可以利用BIM模型按部位、时间、施工人员等对质量信息和问题进行汇总、查询和展示，也可以方便后期运维。

最后执行步骤4，接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程。一个优选实施例中，执行预设计量支付流程具体包括：

S401，获取经过深化设计的BIM模型以及预设计量计价规则，所述预设计量计价规则根据所述预设构件信息总表和BIM软件的建模特性进行创建。

S402，根据所述预设构件信息总表中模型结构分类编码和工程量清单前9位编码的关联关系编制清单库。

S403，根据所述计量支付请求生成对应的工程量清单，根据质量验评数据获取所述工程量清单中已完成质量验评的目标模型构件，并通过经深化设计的BIM模型提取所述目标模型构件的造价属性，结合所述预设计量计价规则，生成对应的支付单。

S404，经业主审批、支付并登记支付凭证后，完成所述预设计量支付流程。

一个优选实施例中，在出工程量清单以前，需要对BIM设计模型进行深化，并基于深化设计后的BIM模型进行质量验评，然后再出具对应的工程量清单进行计量支付。这里对初始的BIM模型进行深化设计，主要包括施工图设计模型复核和施工图设计模型深化。

施工图设计模型复核包括：将施工图设计模型分专业导出Navisworks格式文件进行碰撞检测，复核各专业间和各专业内的施工图设计冲突问题并记录；对施工图设计模型及二维图纸文件的区域拆分及文件命名是否符合构件信息总表进行复核并记录；对施工图设计模型各功能空间及公共空间的净高进行测量并出具净高复核报告；按构件信息总表中的规定复核各二级系统颜色配置是否有误并记录；对构件命名、构件属性、构件编码出现的错漏问题进行记录；对施工图设计模型、二维图纸及明细表的完整性进行复核并记录；对施工图设计模型的几何精度、属性等级、族创建方式是否满足构件信息总表进行复核并记录；对施工图设计模型与二维图纸是否图模一致进行复核并记录；复核模型构件几何尺寸和位置是否存在偏差；复核三维模型中整个系统与二维图纸中的系统是否一致；复核三维模型中项目设置、项目信息、项目定位等是否准确；将上述复核的问题全部归类记录到《设计成果复核报告》并在系统中进行审核。

在此基础上，再对总图、土建、机电、内装、钢结构、幕墙等各专业设计模型进行深化，并进行属性完善和编码，比如按划分的批次输出深化内容清单表，依据清单表审核是否缺项；或者通过深化设计模型导出漫游模型用于审核模型是否正确，比如审核清单计价规则扣减、检验批划分和构造说明；或者基于模型输出构件明细表，清查各构件属性的完整性，比如出量属性、设计施工属性、构件编码属性等等。

具体来说，对各专业模型深化的工作主要采用以下方法：

补充：根据施工设计图纸和BIM实施约束性文件，对施工图设计模型中未建模部分进行补充建模，如按实际施工补充构造层、垫层、二次结构（如构造柱、过梁、止水反梁、填充墙、隔墙等）、后浇带、钢筋（满足计量要求）、支吊架、配线管（DN32以下）、电缆（设备末端电线和智能化线缆除外，满足计量要求）、预埋件、预埋管、构件属性信息等。

细化：根据BIM实施约束性文件对施工图设计模型构件进一步细化建模，如幕墙（主要配件、安装构件等）、门（实际外形，以及锁、把手等主要部件）、设备（实际外形、内部主要部件等）、钢结构节点的精细化建模等。

拆分：根据施工设计图纸（含设计说明）、BIM实施约束性文件和计量需要，对施工图设计模型中的一个构件拆成多个构件，如增加构造柱后一面墙拆成了两面墙、增加后浇带后楼板和梁被拆分等。

优化：根据施工组织和施工工艺优化施工图设计模型，如管路的综合排布优化、管路与其他构件的翻转优化等。

非Revit软件创建的模型如钢结构深化模型，都统一按编码单元进行模型分割分别通过IFC/RFA格式形成Revit族文件，之后在Revit中进行各零散构件拼装、属性添加及后续编码工作。然后在施工图设计模型深化工作完成、自检、各相关方审查固化后，即可进行构件编码。对施工阶段的构件编码应首先对施工管理属性中的分部分项进行统一划分，再分别对应对细化后的构件按分部分项进行归类，为后期实现质量验评、计量计价、指导施工等要求对各构件的类别进行重新分组修改完善BIM信息总表的内容。

对构件进行编码的操作主要是按照《型结构分类编码标准》对各种构件进行编码，并且按各级分类对构件的构件项目管理属性、施工管理属性、构件管理属性、构件实例属性添加并利用Revit多类别构件明细表将构件编码同上述属性导出表格备用。

依据施工图设计模型进行深化后的深化设计模型可按对应规则进行构件明细表的输出。本发明对模型构件深化后的明细表要求可分为以下几类：

1、工程量明细表：其明细表列项主要包含族与类型、构件名称、出量属性、出量单位、楼层、系统、子单位工程、清单编码等。

2、构件编码明细表：其明细表列项主要包括项目管理属性、施工管理属性、构件管理属性、构件实例管理属性、构件类型编码。

3、平台管理涉及的明细表：族与类型、构件名称、构件ID、构件编码所包含的属性、系统、楼层等。

4、构件施工属性明细表：族与类型、确定后的施工属性（几何与非几何）。

按照构件信息总表的建模方式、精度要求、模型计量规则、构件编码和构件命名的规则深化后，并具备了完善的施工属性、通用属性信息和模型出量属性，可直接利用Revit明细表方式对所有的模型ID、模型施工属性、通用属性、模型出量属性、项目管理属性陈列输出。

施工图设计模型通过深化之后，具有丰富的几何体细节，但其中也有不深化的部分，因此深化设计出图包含以下几个方面内容及对应的表达方法：

Revit模型中必须经过深化的模型：在族文件中添加参数化的平面、立面、剖面二维草图，二维草图的尺寸可根据三维模型的参数变化而变化，并且设置好不同精细程度各细节模型的可见性。Revit模型中不用深化的模型：在图纸布局中利用详图工具对图纸进行完善。

非Revit模型中外部导入的模型通过族文件到Revit项目文件中进行拼装，在族文件中新增平面、立面、剖面的二维草图，并且设置好不同精细程度各细节模型的可见性。

优选实施例中，本发明根据目标构件的造价属性匹配预设计量计价规则，并结合价格信息生成工程量清单对应的支付单具体为：判断目标构件的出量单位和计量单位是否一致，若一致，则按个数和单价进行直接计量计价，若不一致，则调用对应的转换公式进行计价。

具体来说，基于深化设计模型可以快速实现直接或间接构件工程量统计，为计量支付提供数据基础。本发明需要根据BIM模型进行计量支付，因而通过模型计算工程量的准确率和效率对本发明尤为关键。一个优选实施例中，计量计价规则存在以下三种取量方式，根据所述构件信息总表和所述BIM软件的建模特性确定可建模且可直接取量的第一类模型构件，比如墙梁板柱等；可建模但不可直接利用工程量的第二类模型构件，比如钢结构等等；以及有模型但计提工程量需按二维图中数据计算的第三类模型构件。

针对所述第一模型构件，在所述计量计价规则中根据所述第一模型构件的个数进行计量计价。

针对所述第二模型构件，在所述计量计价规则中根据计量单位和出量单位之间的转换公式进行计量计价。如钢结构计量单位为重量，因此在明细表输出时新增质量密度参数和体量参数，并设置相应公式体量参数=质量密度*体积，即可在构件明细表中体现钢结构重量。

针对所述第三模型构件中的规则模型构件，在创建族时对计算公式里面的参数与对应的构件信息进行关联，并根据关联关系进行计量计价。如台阶装饰按照工程量计算规则“按图纸示意尺寸以台阶水平投影面积计算”，标注长度和宽度即可自动计算出投影面积。

针对所述第三模型构件中的不规则模型构件，采用二维图纸中标注的尺寸数据和/或填充数据进行测算，生成计量计价结果。

一个优选实施例中，生成对应的工程量清单表格具体还包括以下步骤：

根据工程量清单对应的项目特征遍历相关联的模型构件，对于其中的第一类模型构件、第二类模型构件以及第三类模型构件中的规则模型构件，采用所述BIM模型进行出量，并形成初始工程量清单；

根据所述相关联的模型构件中第一类模型构件、第二类模型构件以及第三类模型构件的价格影响因素，比如标段、尺寸、材质和/或重量等分别生成对应的后3位编码，并与所述初始工程量清单中的前9位编码进行组合，并提取对应模型构件的造价属性形成标准工程量清单；,

对于第三类模型构件中的不规则模型构件，采用二维图纸中标注的尺寸数据和/或填充数据编制非实体清单；

将所述非实体清单加入对应的标准工程量清单，生成目标工程量清单。

本发明需要根据BIM模型进行计量支付，通过以上分析得知本发明可通过BIM模型完成大部分工程量提取工作，因此保证BIM模型的准确性和提量的快速性是本阶段应用BIM技术应用的目标之一。

然后再从所述工程量清单中筛选出符合预设计量计价条件的目标构件，比如已完成质量验评、构件没有关联未解决的现场问题和/或构件具备对应的工程量清单编码，即满足上述三个条件的构件才能进行计量支付。

然后执行步骤3和步骤4,获取合同清单，从所述合同清单中提取所述目标构件的价格信息，并根据目标构件的造价属性匹配所述预设计量计价规则，并结合所述价格信息生成所述工程量清单对应的支付单，所述价格信息与所述工程量清单中目标构件的计量计价方式一致。

换句话说，本发明是将工程实体的所有物理信息、几何信息等属性都载入到质量验评系统，实现设计院、业主、BIM咨询、施工单位、监理单位、造价咨询等多方线上协同造价算量。通过造价规则、BIM模型、合同BOQ项、规则智能匹配等内容，实现基于BIM的自动造价算量。竣工或阶段性结算时，业主单位和施工单位使用同一个竣工BIM模型进行项目管理和结算。并根据质量验评结果、现场问题解决情况、是否已造价等条件自动即时生成计算书和支付单，线上审核支付流程，完成整个造价支付工作，从而大大简化竣工结算流程。

一个优选实施例中，生成施工单元对应的施工监控数据具体为：

通过无人机扫描和/或点云扫描的方式获取施工现场中对应施工单元的施工监控数据，所述施工监控数据包括人员动态监控数据、车辆动态监控数据、施工现场实时监控数据、施工机具控制数据、材料运输物联网数据中的至少一个，从而结合无人机、激光等智能化装备对现场施工情况进行动态管理，在出现安全问题时及时进行预警，也通过保存所采集到的监控资料，在后期出现问题时可以有序追溯。

另一个优选实施例中，所述方法还包括：通过驾驶舱采用6D显示方法对所述目标工程项目的当前进度状态、流程监控信息、数据分析报告以及现场监控数据进行显示，从而方便施工方、监理方有效掌握工程建设各方面的情况，从计划进度、实际进度、人力资源、材料、机械等信息进行进度管理，比如快速获取实际进度与计划进度的偏差以及每道工序实际发生时间及完成时间，追溯偏差原因，从宏观上对项目进行把控，及时调整进度计划及资源调配，优化项目管理。

另一个优选实施例中，所述方法还包括虚拟建造步骤，具体为：

根据所述BIM模型组装虚拟施工环境。

模拟至少一个初始施工方案在所述虚拟施工环境下的模拟施工过程，每个初始施工方案均包括历史环境监测数据，比如连续5-10年，当地在施工期的天气情况，比如下雨、刮风、沙尘天数，以及雨量等，从而在指定施工方案时将天气因素也考虑在内。

生成每个模拟施工过程的模拟施工结果，所述模拟施工结果包括施工设备投入、人力投入、工期和/或施工费用；

对所有的模拟施工结果进行评估，生成所有初始施工方案中的最优施工方案，比如采用模型评估模拟施工结果，在模型中对施工设备投入、人力投入以及工期和/或施工费用分别设定相应的权重，从而对每个模拟施工结果进行打分，得到最优施工方案。

判断所述最优施工方案是否满足预设施工要求，若是，则按照所述最优施工方案进行实际施工，若否，则调整所述最优施工方案的施工参数，并重新生成模拟施工结果，直到得到满足条件的最优施工方案。

在实际施工中，采集并显示实时环境监测数据和预设周期内的预报环境数据，根据所述实时环境监测数据及时生成安全警报，方便工地的施工人员进行避险，保证施工人员的安全。且当预报环境数据满足预设条件时，比如会连续多天下雨、刮风或者沙尘暴或者疫情因素等等，从而生成方案变更警报，以便提醒及时对施工方案进行重新模拟和变更。

另一优选实施例中，所述方法还包括安全监测步骤，具体为：

在预设时间节点获取目标工程项目中预设重点工程和/或预设重点部位的实时施工状态数据；

调用所述预设重点工程和/或预设重点部位的目标施工状态数据，比较所述实时施工状态数据与所述目标施工状态数据的误差，当误差大于对应的预设阈值时，生成预警信息和整改方案，并监控在预设整改时间内是否完成对应的整改方案；实时施工状态数据包括预设重点工程和/或预设重点部位的沉降数据、变形数据和/或应力水平数据，从而进一步保证工程质量和施工安全。

在某一实施例中，如图2所示，提供了一种基于BIM的全周期工程项目管理平台，包括BIM系统100、数字化施工系统200、质量验评系统300和项目管理信息系统400，所述项目管理信息系统400包括轻量化单元401、显示单元402和计量支付单元403，

所述BIM系统100用于根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接；

所述轻量化单元401用于对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码；

所述显示单元402用于接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态；

所述计量支付单元403用于接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程；

所述数字化施工系统200用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的施工监控数据和进度数据；

所述质量验评系统300用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的质量验评数据。

一个优选实施例中，所述管理平台还包括显示模块，所述显示模块用于通过驾驶舱采用6D显示方法对所述目标工程项目的当前进度状态、流程监控信息、数据分析报告以及现场监控数据进行显示。

一个优选实施例中，所述管理平台还包括虚拟建造模块，具体包括：

组装单元，用于根据所述BIM模型组装虚拟施工环境；

模拟单元，用于模拟至少一个初始施工方案在所述虚拟施工环境下的模拟施工过程，每个初始施工方案均包括历史环境监测数据；

生成单元，用于生成每个模拟施工过程的模拟施工结果，所述模拟施工结果包括施工设备投入、人力投入、工期和/或施工费用；

评估单元，用于对所有的模拟施工结果进行评估，生成所有初始施工方案中的最优施工方案；

判断单元，用于判断所述最优施工方案是否满足预设施工要求，若是，则按照所述最优施工方案进行实际施工，若否，则调整所述最优施工方案的施工参数，并重新生成模拟施工结果；

预警单元，用于在实际施工中，采集并显示实时环境监测数据和预设周期内的预报环境数据，根据所述实时环境监测数据生成安全警报，且当预报环境数据满足预设条件时，生成方案变更警报，以便提醒及时对施工方案进行重新模拟和变更。

优选实施例中，所述管理平台还包括安全监测模块，具体包括：

获取单元，用于在预设时间节点获取目标工程项目中预设重点工程和/或预设重点部位的实时施工状态数据；

比较单元，用于用于调用所述预设重点工程和/或预设重点部位的目标施工状态数据，比较所述实时施工状态数据与所述目标施工状态数据的误差，当误差大于对应的预设阈值时，生成预警信息和整改方案，并监控在预设整改时间内是否完成对应的整改方案；

所述实时施工状态数据包括预设重点工程和/或预设重点部位的沉降数据、变形数据和/或应力水平数据。

可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。

需要说明的是，上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。

上述实施例提供了一种基于BIM的全周期工程项目管理平台，首先建立统一的建模、编码以及计量规则，并建立高精度高标准的BIM模型，将BIM模型应用于设计、施工、质量验评、造价支付以及运维中，不仅可以节省算量时间，减少重复算量，而且提高质量验评后计量计价阶段的工作效率和精确性，实现三维模式更精确的造价算量，减轻造价人员的工作负担。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接；

步骤2，对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码；

步骤3，接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态；

步骤4，接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程。

2.根据权利要求1所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对BIM模型的模型构件进行构件信息挂接，具体包括以下步骤：

S101，建立目标项目的模型结构、模型结构分类编码标准以及预设构件信息总表，并保存至规则库；

S102，基于设计资料调用预先存储在数据库的样本文件、族文件，并根据所述目标工程项目的模型结构建立树状的BIM模型；

S103，获取所述BIM模型中每个模型构件的构件信息，根据预设构件信息总表的规则对所述构件信息标准化；

S104，调取模型结构分类编码标准对每个模型构件自动编制构件编码，并在BIM模型中将标准化的构件信息与对应模型构件进行挂接；

S105，根据挂接结果将所述构件信息合并到预设构件信息总表生成目标构件信息总表，并将所述目标构件信息总表拆分为对应的造价信息表、属性信息表和施工工序表，所述造价信息表、属性信息表和施工工序表中均具有模型构件的通用属性信息，以便各方进行协同修改和审核。

3.根据权利要求2所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，预设构件信息总表包括BIM模型中每个构件的通用属性、建模方式、几何精度信息、构件属性、施工属性和造价属性的表头内容，并对表头内容进行规则统一；

当项目处于设计阶段时，通用属性包含所有构件的设计管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；设计管理属性由专业、子专业和二级子专业顺次构成；构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成；

当项目处于施工阶段时，通用属性包含所有构件的施工管理属性、构件管理属性以及构件实例属性；施工管理属性由分部工程、子分部工程和分项工程顺次构成；所述构件管理属性由构件类别、构件族和构件类型顺次构成；

所述几何精度信息包括模型出量属性、模型出量单位以及不同阶段的精度要求；

所述构件属性包括属性分类、属性名称、属性取值规则、根据属性取值规则穷举的属性值以及属性单位；

所述施工属性包括工序编号、工序名称、对应的检验批表单名称、表单编号、项目级采集指标、设计要求和规范规定、数据类型以及监理动作；

所述造价属性包括清单项目编码、清单项目名称、清单计量单位、清单项目特征、清单编码后3位流水号、造价属性、出量属性、转换公式和模型出量方式。

4.根据权利要求1-3任一所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，执行预设计量支付流程具体为：

S401，获取经过深化设计的BIM模型以及预设计量计价规则，所述预设计量计价规则根据所述预设构件信息总表和BIM软件的建模特性进行创建；

S402，根据所述预设构件信息总表中模型结构分类编码和工程量清单前9位编码的关联关系编制清单库；

S403，根据所述计量支付请求生成对应的工程量清单，根据质量验评数据获取所述工程量清单中已完成质量验评的目标模型构件，并通过经深化设计的BIM模型提取所述目标模型构件的造价属性，结合所述预设计量计价规则，生成对应的支付单；

S404，经业主审批、支付并登记支付凭证后，完成所述预设计量支付流程。

5.根据权利要求4所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，步骤3中接收每个施工单元对应的质量验评数据，具体为：

接收通过移动终端发送的每个施工单元对应的质量验评数据，所述质量验评数据包括施工单元的验收成果资料和质量验评表清单；

建立包含所有施工单元对应质量验评表清单的档案目录，并将所述档案目录和每个质量验评表清单进行关联；

按照档案目录自动对每个施工单元的验收成果资料和质量验评表清单进行归档。

6.根据权利要求5所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，生成施工单元对应的施工监控数据具体为：

通过无人机扫描和/或点云扫描的方式获取施工现场中对应施工单元的施工监控数据，所述施工监控数据包括人员动态监控数据、车辆动态监控数据、施工现场实时监控数据、施工机具控制数据、材料运输物联网数据中的至少一个。

7.根据权利要求4所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，所述方法还包括：通过驾驶舱采用6D显示方法对所述目标工程项目的当前进度状态、流程监控信息、数据分析报告以及现场监控数据进行显示。

8.根据权利要求4所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，所述方法还包括虚拟建造步骤，具体为：

根据所述BIM模型组装虚拟施工环境；

模拟至少一个初始施工方案在所述虚拟施工环境下的模拟施工过程，每个初始施工方案均包括历史环境监测数据；

生成每个模拟施工过程的模拟施工结果，所述模拟施工结果包括施工设备投入、人力投入、工期和/或施工费用；

对所有的模拟施工结果进行评估，生成所有初始施工方案中的最优施工方案；

判断所述最优施工方案是否满足预设施工要求，若是，则按照所述最优施工方案进行实际施工，若否，则调整所述最优施工方案的施工参数，并重新生成模拟施工结果；

在实际施工中，采集并显示实时环境监测数据和预设周期内的预报环境数据，根据所述实时环境监测数据生成安全警报，且当预报环境数据满足预设条件时，生成方案变更警报，以便提醒及时对施工方案进行重新模拟和变更。

9.根据权利要求8所述基于BIM的全周期工程项目管理方法，其特征在于，所述方法还包括安全监测步骤，具体为：

在预设时间节点获取目标工程项目中预设重点工程和/或预设重点部位的实时施工状态数据；

调用所述预设重点工程和/或预设重点部位的目标施工状态数据，比较所述实时施工状态数据与所述目标施工状态数据的误差，当误差大于对应的预设阈值时，生成预警信息和整改方案，并监控在预设整改时间内是否完成对应的整改方案；

实时施工状态数据包括预设重点工程和/或预设重点部位的沉降数据、变形数据和/或应力水平数据。

10.一种基于BIM的全周期工程项目管理平台，其特征在于，包括BIM系统、数字化施工系统、质量验评系统和项目管理信息系统，所述项目管理信息系统包括轻量化单元、显示单元和计量支付单元，

所述BIM系统用于根据预设构件信息总表构建目标工程项目的BIM模型，并对所述BIM模型的模型构件进行构件信息挂接；

所述轻量化单元用于对所述BIM模型进行轻量化处理，并根据施工方案生成工程建筑结构分解结果，将所述工程建筑结构分解结果与轻量化处理后BIM模型的目标模型构件进行挂接，生成至少一个施工单元，并对每个施工单元进行统一编码；

所述显示单元用于接收每个施工单元对应的施工监控数据、进度数据和质量验评数据，并根据所有施工单元的进度数据显示所述目标工程项目的当前进度状态；

所述计量支付单元用于接收施工单位提交的计量支付请求，当根据对应的质量验评数据判断所述计量支付请求中目标施工单元已完成质量验评时，执行预设计量支付流程；

所述数字化施工系统用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的施工监控数据和进度数据；

所述质量验评系统用于接收施工单元划分结果，并反馈每个施工单元对应的质量验评数据。

Images