bim工程建模，一种基于bim技术的建设工程数据建模方法

一种基于bim技术的建设工程数据建模方法

【专利摘要】本发明涉及一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法。本发明技术方案是初次建模，通过软件对项目进行可视化几何造型设计，确定建筑造型方案；二次建模，在软件中完成三维图元的信息化定义，分为建筑建模、结构建模、设备建模，三者同时进行并互相关联；模型优化，基于软件分析平台，对第二步完成的模型进行仿真模拟，并最终完成模型的进一步优化；将建筑数据模型集成到BIM信息运营平台。本发明克服了传统的软件信息传递会有损失或失真，协同性较差，缺乏设备数据信息，无法仿真测试等缺陷。本发明将传统图纸、文本上的数据导入三维模型，通过集成的数据模型，整合资源，交互协同能力好，提高工程质量、降低建设成本、缩短工期、促进安全。

【专利说明】

一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法

技术领域

[0001]本发明涉及WM技术领域，特别涉及一种基于WM技术的建设工程数据建模方法。

【背景技术】

[0002]随着建筑的信息化程度越来越高，建设工程的项目施工、运营管理阶段所要面对的数据量大幅增长，建设任务日益繁重。

[0003]在本发明作出之前，传统的建设工程数据集成通常运用软件，以二维制图为核心。这些二维专业图纸信息量大、专业性强、抽象程度高，使得数据在工程不同阶段及不同专业间的传递会有损失或失真。数据集成过程(CAD设计)中，各专业之间数据交互相对闭塞，协同性较差。设计人员花费大量时间在制图和协调上，导致在关系到设计质量的方案设计、专业技术设计等核心工作的投入不足，造成后期修改工作量增加。另一方面，传统的CAD图块仅表达外形参数，缺乏设备数据信息，因此无法进行能耗分析、工作状态模拟等仿真测试，使得建设人员无法在设计阶段对建设工程项目的施工、运营管理等做出合理的方案评估，这大大增加了项目后续工作的开展难度。由此看来，我们在设计阶段应当充分考虑到建筑全生命周期各个阶段的特点，建立科学的建设工程数据模型。

【发明内容】

[0004]本发明的目的就在于克服上述事实清楚缺陷，研制一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法。

[0005]本发明的技术方案是:

[0006]—种基于B頂技术的建设工程数据建模方法，其主要技术特征在于步骤如下:

[0007](I)初次建模:

[0008]通过软件对项目进行可视化几何造型设计，确定建筑造型方案；

[0009](2) 二次建模:

[0010]在软件中完成三维图元的信息化定义，分为建筑建模、结构建模、设备建模，三者同时进行并互相关联；

[0011](3)模型优化:

[0012]基于软件分析平台，对第二步完成的模型进行仿真模拟，并最终完成模型的进一步优化；

[0013](4)将建筑数据模型集成到WM信息运营平台。

[0014]所述步骤(2)中的三维图元分为简单一般图元和复条特殊图元。

[0015]所述复杂特殊图元，可在软件中完成体量创建bim工程建模，然后导入软件赋予参数信息并保存为族以供调用;对于简单一般图元，可在软件中直接通过调用族来进行创建。

[0016]所述步骤(2)的二次建模中，建筑建模时，用IES软件对其进行绿色设计;结构建模时，用软件对其进行规范检查；结构建模时，用PKPM软件对其进行结构分析，用软件对其进行深化设计;设备建模时，先用软件对其进行日照分析，然后针对不同系统，用软件对其做相应系统的能耗分析;将三种模型整合到软件中，生成建筑数据模型。

[0017]所述步骤(3)中对三维模型进行碰撞检测、施工模拟、造价管理、质量控制模拟仿真，将模型进一步优化，并将这个优化好的建筑数据模型输出至B頂信息运营平台。

[0018]本发明的优点和效果在于不拘泥于传统的数据集成方法，将传统图纸、文本上的数据导入三维模型，通过集成的数据模型，能够最大程度的整合资源，提供更好的交互协同能力，可显著提高工程建设质量、降低建设成本、缩短工期、促进安全，达到项目全生命周期内的技术和经济指标的最优化。本发明符合当今建筑设计的发展趋势，将为建筑产业提供强有力的技术支持，能够带来巨大的经济效益。

【附图说明】

[0019]图1一一本发明数据建模方法流程示意图。

[0020]图2——本发明数据化图元示意图。

【具体实施方式】

[0021]本发明的技术思路是:

[0022]本发明以工程信息数据为中心，以数据化图元(图2)为基础创建三维模型。实现工程信息数据实时共享的同时bim工程建模，一种基于bim技术的建设工程数据建模方法，确保这些信息数据在工程任何阶段和各专业间传递是连续和无损失的。本发明通过三维模型自动生成设计图纸，提高设计效率、质量，使设计师更关注方案比选、专业技术设计、优化、协同等核心工作，减少后期重复设计工作量。本发明计算与绘图融合，图形与计算保持实时关联、自动更新。本发明从初步建模的几何造型设计到二次建模再到最后的模型优化，均运用相关软件对其进行模拟仿真，力图为设计师提供最完善的模型分析报告。这些立足于不同工程进度、不同工程参数下的仿真模拟报告能够为后续工作的开展提供重要的参考和建议。

[0023]本发明基于B頂技术，以三维建模软件为平台，先将建设工程数据信息包括外形数据、气象数据、设备数据、造价数据等融入三维图元，完成图元信息化定以后，在软件中完成建模。再利用模拟仿真软件，根据不同施工条件、施工顺序、造价构成、运营管理等进行实时模拟(碰撞检测、施工模拟、造价管理、质量控制等)，利用所得数据不断优化三维模型，为后续施工、运营管理提供科学可靠的方案和建议。

[0024]下面结合图1具体说明本发明。

[0025]先进行初次建模，即通过软件对项目进行可视化几何造型设计。实际操作中，设计师常常会面临多元化的体量造型，软件既可用于当你的体量造型由直线构成的情况，即当建筑构件造型由简单平面组合而成的情况，也能在设计师面对曲面造型甚至是更复杂的造型时，创建高精度的体量模型，初次建模主要是在项目前期概念设计阶段为建筑师提供灵活、简单、快速的概念设计模型，设计师可以使用概念体量模型推敲建筑形态，确定最终的建筑造型方案。

[0026]接下来是二次建模考证书的正规网站，即在软件中完成建筑数据模型的创建。软件的建模核心，就是被赋予实际工程数据信息的三维图元(图2)。本发明将这些三维图元分为复条特殊图元和简单一般图元，对于复杂特殊图元，可在软件中完成体量创建，然后导入软件赋予参数信息，最后将复杂特殊图元保存为族以供调用。对于简单一般图元，可在软件中直接通过调用族来进行创建。创建完成后，设计师需要对这些图元进行参数化定义。不仅要定义这些图元的物理属性，如外形尺寸、材质规格等;还要将一些分析属性，如:传热系数、透射率、造价数据等赋予这些图元，以便在下一步中对建筑数据模型进行模拟仿真。需要注意的是，我们在给图元进行定义时，要采用统一的规格。如:综合楼–外墙、综合楼–内墙、单扇六格窗、双开推拉窗等，规范化的图元命名有利于后续的材料明细统计和造价管理，是项目数据化运营的基础。二次建模分为建筑建模、结构建模和设备建模，分别对应软件中的 、 、 MEP三个子模块，三者同时进行，互相协同。即运用已经完成定义的数据化图元对模型进行可视化、参数化设计。完成建模后，将模型整合至软件中。

[0027]然后是模型优化，即基于软件分析平台，对第二步完成的模型进行仿真模拟，并最终完成模型的进一步优化。具体需要做哪些仿真模拟，可根据业主(甲方)的要求确定。这里给出本发明推荐的几项必要的仿真模拟，括号内容为软件名称:规范检查(So I ibr i)、碰撞检测()、施工模拟()、造价管理()、质量控制()。根据上述模拟仿真数据的反馈信息，进一步调整模型，达到技术和经济指标的最优化。

[0028]最后是模型输出，即将优化完成后的建筑数据模型输出至WM信息运营平台，基于互联网及云技术，运用移动终端和数据管理平台，B頂信息运营人员可将建设工程数据模型提供给各个阶段的工程建设相关人员，为其开展施工、运营管理等工作提供科学可靠的方案和建议。

[0029]本发明具体应用实施例。

[0030]以某综合楼为例。

[0031]第一步:初次建模

[0032]如图1所示，收集建设完成工程设计资料，对综合楼项目做一个初步的造型方案构思，运用软件对其进行体量造型初步设计，生成初步模型。初次建模的核心任务是根据根据业主(甲方)提出的要求，对不同体量造型进行可行性分析，最终确定最优化的体量造型方案。

[0033]第二步:二次建模

[0034]二次建模的重点是借助软件将初步模型进一步信息化、参数化。在这一步中，我们首先对这些三维图元进行信息化、数据化定义。如:我们在创建某综合楼窗图元(图2)的时候，除了要对其外形尺寸及材质等常规属性做出定义外，还需将热阻、传热系数、分析构件、造价等分析数据赋予该图元，以便后续对其开展仿真模拟工作。我们在给该窗图元进行命名时，采用了统一的规格:单扇六格窗。规范化的图元命名有利于后续的材料明细统计和造价管理，是项目数据化运营的基础。完成图元命名工作后，我们用这些数据化的图元进行二次建模。二次建模分为建筑模型、结构模型、设备模型，三者互相关联，互相制约，因此需要各专业协同来完成模型的整合。本项目中土建专业需根据机电专业的碰撞和管线综合结果，实现预留洞的自动创建、更新和专业预留洞位置关系检查。完成建模后，将三维模型集成至软件中。

[0035]第三步:模型优化

[0036]基于软件分析平台，对第二步完成的模型进行仿真模拟，并最终完成模型的进一步优化。根据甲方(业主)要求，某综合楼进行了如下模拟仿真测试:规范检查、碰撞检测、施工模拟、造价管理、质量控制。根据上述模拟仿真数据的反馈信息，进一步调整模型，达到技术和经济指标的最优化。

[0037]第四步:模型保存和输出。

[0038]将第三步完成的三维数据模型输出至B頂信息运营平台。

【主权项】

1.一种基于WM技术的建设工程数据建模方法，其特征在于步骤如下: (1)初次建模: 通过软件对项目进行可视化几何造型设计，确定建筑造型方案； (2)二次建模: 在软件中完成三维图元的信息化定义，分为建筑建模、结构建模、设备建模，三者同时进行并互相关联； (3)模型优化: 基于软件分析平台，对第二步完成的模型进行仿真模拟，并最终完成模型的进一步优化； (4)将建筑数据模型集成到WM信息运营平台。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法，其特征在于步骤(2)中的三维图元分为简单一般图元和复杂特殊图元。3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法，其特征在于对于复杂特殊图元，可在软件中完成体量创建，然后导入软件赋予参数信息并保存为族以供调用;对于简单一般图元，可在软件中直接通过调用族来进行创建。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法，其特征在于步骤(2)的二次建模中，建筑建模时，用IES软件对其进行绿色设计;结构建模时，用软件对其进行规范检查;结构建模时，用PKPM软件对其进行结构分析，用软件对其进行深化设计；设备建模时，先用软件对其进行日照分析，然后针对不同系统，用软件对其做相应系统的能耗分析;将三种模型整合到软件中，生成建筑数据模型。5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的建设工程数据建模方法，其特征在于步骤(3)中对三维模型进行碰撞检测、施工模拟、造价管理、质量控制模拟仿真，将模型进一步优化，并将这个优化好的建筑数据模型输出至B頂信息运营平台。

【文档编号】/

【公开日】2016年8月17日

【申请日】2016年3月21日

【发明人】张俊, 卜彩华, 刘光远

【申请人】扬州大学

bim和造价的关系，BIM对工程造价的影响和意义

bim在工程造价行业的变革和应用，是现代建设工程造价信息化发展的必然趋势。 工程造价行业的信息化发展从手工绘图计算，到二维CAD绘图计算，再到现在正如火如荼的BIM应用的时代变迁。整个工程造价行业，都向精细化、规范化和信息化的方向迅猛发展。工程造价专业人员如何利用好以BIM技术为核心的信息技术，促进工程造价行业的可持续健康发展，对于我们每一位从业者来说，都是值得思考和深入研究的问题。

BIM技术的应用和推广，必将对建筑业的可持续健康发展起到至关重要的作用，同时还将极大的提升整个项目管理的集中化程度，以及项目的精益化管理程度，同时减少浪费、节约成本，促进工程效益的整体提升。因此，BIM技术也被誉为是继CAD之后建筑业的第二次科技革命！

对于工程造价从业者而言，我们应该从什么角度来看待行业的飞速发展？

至于BIM的价值，要从行业的发展角度来看。不仅对一个项目的价值，也应该从行业的角度来分析，主要体现在四个方面。一个是实现建筑全生命期的信息共享；第二个是实现建筑全生命期的可预测性和可控制性，BIM技术可以支持各式各样的分析，能够实现建设生命期全方位的预测和控制，这是BIM非常独特的价值；第三个是促进建筑业生产方式的改变考证书的正规网站，能支持设计和施工的一体化；最后一个是推动行业工业化的发展，因为BIM是可以连接全生命期不同阶段的数据、过程和资源，支持建筑行业产业链的贯通。

我们看一下BIM对工程造价管理有什么价值？

BIM技术对建筑业的意义毋庸置疑，对于工程造价管理同样也具很大价值。

众所周知，我国现有的工程造价管理在决策阶段、设计阶段、交易阶段、施工阶段和竣工阶段，多是采用阶段性造价管理，并非连续的全过程造价管理，致使各阶段的数据不够连续，各阶段、各专业、环节之间的协同共享存在障碍。

从BIM技术自身的特点来看，BIM可以提供涵盖项目全生命周期及参建各方的集成管理环境，基于统一的信息模型，进行协同共享和集成化的管理；对于工程造价行业，可以使各阶段数据流通，方便实现多方协同工作，为实现全过程、全生命周期造价管理、全要素的造价管理提供可靠的基础和依据。

云造价技术有助于BIM的数据积累，为可持续发展奠定基础。

从项目的全生命周期或者造价的全过程来说，每个阶段都会产生BIM的模型，即模型为载体，每个阶段都会附加和产生各个阶段的信息和数据，在这些信息和数据之上，有了模型这个载体，便有助于数据的积累和沉淀。

同时，这些数据通过造价通云造价系统加工、深化，能够更好的提取关键指标，到我们的造价通数据库。尤其是对于造价咨询企业来说，数据更是我们的核心竞争力。从前bim和造价的关系，大家迫于资源、精力的限制，很难形成良好的积累bim和造价的关系，BIM对工程造价的影响和意义，如今大数据和云计算技术为我们提供了很有利的条件，为可持续发展奠定了基础。

总而言之，云造价数据，作为造价信息和造价数据的载体，BIM又作为云造价的载体，环环相扣，紧密结合，缺一不可，这样很好得诠释了云造价与BIM之间的关系。BIM对工程造价的意义不言而喻，目前，大数据开发、云造价应用、bim软件的推出等等一系列的举措，都在为建设行业的发展而不断努力，我们拭目以待。