基于BIM的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法与流程

基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法
技术领域
1.本发明涉及建筑设计技术领域，具体而言，涉及一种基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法。


背景技术：

2.在传统的建筑设计工作当中，如果要对建筑的工程量和工程造价进行评估，所需的工作量非常大，而且经验性结论的占比较大。目前，基于bim模型的建筑设计方法的应用越来越广泛，如何能够快速地确定建筑设计的工程量和工程造价，同时不会对设计者的工作量带来额外负担，已经成为了行业中亟待解决的问题。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其能够快速地确定建筑设计的工程量和工程造价，能有效降低设计者的额外工作量，从而促进设计者将更多的精力集中于设计工作本身，有助于进一步提高建筑设计工作的效率。
5.本发明是这样实现的：一种基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其包括如下步骤：s1、针对bim模型块建立分类标准，以该分类标准对已有的bim模型块进行分类，并对已有的bim模型块的工程量和工程造价进行标记，以形成模型数据库；s2、提取目标建筑模型中的bim模型块，针对提取出的bim模型块，以分类标准进行分类；s3、针对每一个提取出的bim模型块，在模型数据库中，按其所属分类在同一分类中为提取出的bim模型块检索匹配对象；s4、在同一分类中，确定出与提取出的bim模型块重合边线数量最多的bim模型块，在此基础上，进一步确定出重合边线长度最大的bim模型块，该bim模型块即为提取出的bim模型块的匹配对象；s5、根据匹配对象的工程量和工程造价对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测，并作为目标建筑模型的总工程量和总工程造价的计算依据。
6.进一步的，在步骤s4中，在确定匹配对象时，设定第一比例阈值和第二比例阈值；对于匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线数量占提取出的bim模型块的边线总数的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线数量占自身边线总数的比值均大于或等于第一比例阈值；对于匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占提取出的bim模型块的边线总长度的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占自身边线总长度的比值均大于或等于第二比例阈值；
若上述比值中的任意一者小于与其对应的预设值，则不可作为匹配对象。
7.进一步的，在步骤s5中，对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测时，包括：s51、按步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和匹配对象的边线重合之后，确定两个模型之间的包含关系；s52、若为包含与被包含关系，则判断一者是否可通过最多3次拉伸得到另一者；其中，每次执行拉伸操作时，拉伸方向与至少一重合边线的长度方向相同；s53、若步骤s52中的结论为“是”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。
8.进一步的，步骤s5还包括：s54、若步骤s52中的结论为“否”，则确定提取出的bim模型块和匹配对象之间的重叠区和非重叠区之间的界面；s55、将非重叠区的边线在界面所在的平面上进行投影，判断投影是否都位于界面的范围内；s56、若步骤s55的结论为“是”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据；本步骤的选择优先级低于步骤s53。
9.进一步的，步骤s5还包括：s57、若步骤s55的结论为“否”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据的选择优先级低于步骤s56。
10.进一步的，步骤s5还包括：s58、按步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和匹配对象的边线重合之后，若两个模型均只有部分重叠，则分别确定提取出的bim模型块和匹配对象二者的非重叠区；s59、将二者的非重叠区均视为独立的模型，在此基础上，判断该两个非重叠区是否互为匹配对象；若是，则将该bim模型块作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。
11.进一步的，在步骤s59中，对于互为匹配对象的二者的非重叠区，则采用步骤s51~s57的方法确定工程量和工程造价的评估依据的优先级。
12.进一步的，在步骤s55中，设定第三比例阈值，确定非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值；其中，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值大于或等于第三比例阈值；若该比值小于第三比例阈值，则不可作为匹配对象。
13.进一步的，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值越大，其作为工程量和工程造价的参考依据的优先级越高。
14.本发明的技术方案的有益效果包括：基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法在使用过程中，由于建筑结构部件的外形（边线）能够体现出其加工的复杂度，通常来说，边线数量越多，构件越精细，加工越复杂。如此确定出的匹配对象与提取出的bim模型块之间的匹配度是最高的，用该匹配对象作为参考来对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行评估，可参考性也是最高的。
15.总体而言，基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法能够快速地确
定建筑设计的工程量和工程造价，能有效降低设计者的额外工作量，从而促进设计者将更多的精力集中于设计工作本身，有助于进一步提高建筑设计工作的效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为提取出的bim模型块和模型数据库中的bim模型块进行边线重叠时的示意图；图2为在判断提取出的bim模型块和模型数据库中的bim模型块之间能够通过拉伸实现转换的示意图；图3为第一种包含关系中两个模型的重合示意图；图4为第一种包含关系中非重叠区的投影示意图；图5为第二种包含关系中两个模型的重合示意图；图6为第二种包含关系中非重叠区的投影示意图；图7为模型部分重叠时的示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
21.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提出示例外情形，“一”、“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
23.本实施例提供一种基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其包括如下步骤：s1、针对bim模型块建立分类标准，以该分类标准对已有的bim模型块进行分类（例如按建筑部件、结构类型进行分类，柱（砖结构）、梁（浇筑梁）等，但不限于此），并对已有的
bim模型块的工程量和工程造价进行标记，以形成模型数据库；s2、提取目标建筑模型中的bim模型块，针对提取出的bim模型块，以分类标准进行分类（例如分入同类结构类型的建筑部件）；s3、针对每一个提取出的bim模型块，在模型数据库中，按其所属分类在同一分类中为提取出的bim模型块检索匹配对象；s4、在同一分类中，确定出与提取出的bim模型块重合边线数量最多的bim模型块，在此基础上，进一步确定出重合边线长度最大的bim模型块，该bim模型块即为提取出的bim模型块的匹配对象；（如图1所示，虚线部分即为重合的边线）s5、根据匹配对象的工程量和工程造价对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测，并作为目标建筑模型的总工程量和总工程造价的计算依据。
24.由于建筑结构部件的外形（边线）能够体现出其加工的复杂度，通常来说，边线数量越多，构件越精细，加工越复杂。如此确定出的匹配对象与提取出的bim模型块之间的匹配度是最高的，用该匹配对象作为参考来对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行评估，可参考性也是最高的。
25.总体而言，基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法能够快速地确定建筑设计的工程量和工程造价，能有效降低设计者的额外工作量，从而促进设计者将更多的精力集中于设计工作本身，有助于进一步提高建筑设计工作的效率。
26.在本实施例中，在步骤s4中，在确定匹配对象时，设定第一比例阈值和第二比例阈值；对于匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线数量占提取出的bim模型块的边线总数的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线数量占自身边线总数的比值均大于或等于第一比例阈值；对于匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占提取出的bim模型块的边线总长度的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占自身边线总长度的比值均大于或等于第二比例阈值；若上述比值中的任意一者小于与其对应的预设值，则不可作为匹配对象。
27.通过该设计，当某一提取出的bim模型块在模型数据库中确实没有合适的匹配对象时，可以避免强行为其匹配上匹配对象，从而避免过大的结果误差。
28.进一步的，在步骤s5中，对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测时，包括：s51、按步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和匹配对象的边线重合之后，确定两个模型之间的包含关系；s52、若为包含与被包含关系，则判断一者是否可通过最多3次拉伸得到另一者；其中，每次执行拉伸操作时，拉伸方向与至少一重合边线的长度方向相同；s53、若步骤s52中的结论为“是”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。
29.如图2所示，较小的梁为被提取出的bim模型块，较大的梁为模型数据库中的bim模型块。两根梁结构为包含与被包含的关系，虚线部分为重叠区，也是较小的梁所对应的部分。较小的梁可以通过两次拉伸操作得到较大的梁（与较大的梁重合），那么，这根较大的梁
就可以作为这根较小的梁的匹配对象。如果模型数据库中没有其他更合适的座位匹配对象，就可以用这根较大的梁来作为评估较小的梁的工程量和工程造价的依据。通常来说，可以根据二者的尺寸差异按比例来进行评估计算，但不限于此。
30.也就是说，本实施例所提供的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法能够快速地为使用者提供计算目标建筑模型的工程量和工程造价的参考依据，便于使用者快速地对目标建筑模型的工程量和工程造价进行较为准确地评估。
31.进一步的，步骤s5还包括：s54、若步骤s52中的结论为“否”，则确定提取出的bim模型块和匹配对象之间的重叠区和非重叠区之间的界面；如图3所示，两模型之间存在界面ab和界面bc，虚线部分为重叠区。需要说明的是，在图3中，在垂直于图像的方向，两个模型的厚度相同，为了便于展示，以二维的形式进行演示。后文的演示也类似于此，便不再赘述。
32.s55、将非重叠区的边线在界面所在的平面上进行投影，判断投影是否都位于界面的范围内。
33.s56、若步骤s55的结论为“是”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据；如图4所示，非重叠区的边线的投影都位于界面ab和界面bc的范围内，则可以将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。
34.由于本步骤的选择优先级低于步骤s53，也就是说，如果同时存在符合步骤s53的匹配对象和符合步骤s56的匹配对象，优先选择符合步骤s53的匹配对象作为计算工程量和工程造价的参考依据。
35.进一步的，步骤s5还包括：s57、若步骤s55的结论为“否”，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据的选择优先级低于步骤s56。
36.如图5和图6所示，存在界面ab和界面bc，由于非重叠区的投影超过了界面ab的范围，延伸到了界面ab之外，则将该匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据的选择优先级低于步骤s56。
37.作为比较，图3中的界面ab和界面bc共同呈现出“向外伸展”的状态，而图5中的界面ab和界面bc共同呈现出“向内收缩”的状态，二者的外部构型的变化趋势不同，在选取合适的匹配对象的倾向性也不同。
38.进一步的，步骤s5还包括：s58、按步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和匹配对象的边线重合之后，若两个模型均只有部分重叠，每个模型均具有非重叠区，则分别确定提取出的bim模型块和匹配对象二者的非重叠区；如图7所示，两个模型的非重叠区分别为非重叠区a和非重叠区b。
39.s59、将二者的非重叠区均视为独立的模型，在此基础上，判断该两个非重叠区是否互为匹配对象，即判断非重叠区a和非重叠区b二者是否互为匹配对象；若是，则将该bim模型块作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。
40.其中，在步骤s59中，若非重叠区a和非重叠区b二者互为匹配对象，且同时存在多个可选的匹配对象，对于互为匹配对象的二者的非重叠区，则采用步骤s51~s57的方法确定工程量和工程造价的评估依据的优先级。
41.通过以上设计，当同一个模型同时具备多个可选的匹配对象时，可以根据以上方
法筛选出最合适的匹配对象，有效地保障了结果的参考价值。
42.进一步的，在步骤s55中，设定第三比例阈值，确定非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值；其中，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值大于或等于第三比例阈值；若该比值小于第三比例阈值，则不可作为匹配对象。
43.进一步的，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值越大，其作为工程量和工程造价的参考依据的优先级越高。
44.综上所述，本发明实施例提供的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法能够快速地确定建筑设计的工程量和工程造价，能有效降低设计者的额外工作量，从而促进设计者将更多的精力集中于设计工作本身，有助于进一步提高建筑设计工作的效率。
45.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、针对bim模型块建立分类标准，以该分类标准对已有的bim模型块进行分类，并对已有的bim模型块的工程量和工程造价进行标记，以形成模型数据库；s2、提取目标建筑模型中的bim模型块，针对提取出的bim模型块，以所述分类标准进行分类；s3、针对每一个提取出的bim模型块，在所述模型数据库中，按其所属分类在同一分类中为提取出的bim模型块检索匹配对象；s4、在同一分类中，确定出与提取出的bim模型块重合边线数量最多的bim模型块，在此基础上，进一步确定出重合边线长度最大的bim模型块，该bim模型块即为提取出的bim模型块的匹配对象；s5、根据所述匹配对象的工程量和工程造价对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测，并作为所述目标建筑模型的总工程量和总工程造价的计算依据。2.根据权利要求1所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，在所述步骤s4中，在确定所述匹配对象时，设定第一比例阈值和第二比例阈值；对于所述匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线数量占提取出的bim模型块的边线总数的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线数量占自身边线总数的比值均大于或等于所述第一比例阈值；对于所述匹配对象，其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占提取出的bim模型块的边线总长度的比值、其与提取出的bim模型块的重合边线总长度占自身边线总长度的比值均大于或等于所述第二比例阈值；若上述比值中的任意一者小于与其对应的预设值，则不可作为匹配对象。3.根据权利要求2所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，在所述步骤s5中，对提取出的bim模型块的工程量和工程造价进行预测时，包括：s51、按所述步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和所述匹配对象的边线重合之后，确定两个模型之间的包含关系；s52、若为包含与被包含关系，则判断一者是否可通过最多3次拉伸得到另一者；其中，每次执行拉伸操作时，拉伸方向与至少一重合边线的长度方向相同；s53、若所述步骤s52中的结论为“是”，则将该所述匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。4.根据权利要求3所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，所述步骤s5还包括：s54、若所述步骤s52中的结论为“否”，则确定提取出的bim模型块和所述匹配对象之间的重叠区和非重叠区之间的界面；s55、将非重叠区的边线在所述界面所在的平面上进行投影，判断投影是否都位于所述界面的范围内；s56、若所述步骤s55的结论为“是”，则将该所述匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据；本步骤的选择优先级低于所述步骤s53。5.根据权利要求4所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特
征在于，所述步骤s5还包括：s57、若所述步骤s55的结论为“否”，则将该所述匹配对象作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据的选择优先级低于所述步骤s56。6.根据权利要求5所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，所述步骤s5还包括：s58、按所述步骤s4中的方式将提取出的bim模型块和所述匹配对象的边线重合之后，若两个模型均只有部分重叠，则分别确定提取出的bim模型块和所述匹配对象二者的非重叠区；s59、将二者的非重叠区均视为独立的模型，在此基础上，判断该两个非重叠区是否互为匹配对象；若是，则将该bim模型块作为提取出的bim模型块计算工程量和工程造价的依据。7.根据权利要求6所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，在所述步骤s59中，对于互为匹配对象的二者的非重叠区，则采用所述步骤s51~s57的方法确定工程量和工程造价的评估依据的优先级。8.根据权利要求7所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，在所述步骤s55中，设定第三比例阈值，确定非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值；其中，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值大于或等于所述第三比例阈值；若该比值小于所述第三比例阈值，则不可作为匹配对象。9.根据权利要求8所述的基于bim的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，其特征在于，非重叠区的边线的投影后长度和投影前长度的比值越大，其作为工程量和工程造价的参考依据的优先级越高。

技术总结
本发明涉及建筑设计技术领域，具体涉及一种基于BIM的装配式建筑的工程量和工程造价的评估方法，包括步骤：S1、形成模型数据库；S2、提取目标建筑模型中的BIM模型块，以分类标准进行分类；S3、针对每一个提取出的BIM模型块，在模型数据库中按所属分类检索匹配对象；S4、确定出与提取出的BIM模型块重合边线数量最多的BIM模型块，进一步确定出重合边线长度最大的BIM模型块，即为匹配对象；S5、根据匹配对象对提取出的BIM模型块的工程量和工程造价进行评估。其能够快速地确定建筑设计的工程量和工程造价，能有效降低设计者的额外工作量，有助于进一步提高建筑设计工作的效率。进一步提高建筑设计工作的效率。进一步提高建筑设计工作的效率。


技术研发人员：王初翀 赵红蕾 黄晨 何亚喆
受保护的技术使用者：四川省建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2023.08.22
技术公布日：2023/9/19