BIM构件与施工任务关联关系的建立方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法及系统。本发明专利技术的一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法包括以下步骤：S1、从BIM模型中自动提取空间结构、构件群组结构和可替换构件结构；S2、从BIM模型中自动提取空间结构与构件群组以及子构件群组之间的关联关系；S3、为每个施工任务设置关联的空间结构元素和构件群组元素；S4、以子构件群组为单元对施工任务关联的子构件群组进行计算，再以子构件群组对应的构件数量进行计算；S5、当进度计划更新时，依次调用S3、S4，完成施工任务与子构件群组的重新关联；当BIM模型更新时，通过可替换构件结构对子构件群组进行更新，再次调用S4，完成施工任务与子构建群组的重新关联。完成施工任务与子构建群组的重新关联。完成施工任务与子构建群组的重新关联。

【技术实现步骤摘要】
BIM构件与施工任务关联关系的建立方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法及系统。

技术介绍

[0002]建筑信息模型(Building Information Model,简称BIM)是对建筑全生命周期信息的三维数字化表达，被誉为建筑领域的第二次技术革命。BIM中包含了建筑工程所有建筑构件的三维几何模型和功能特性等工程信息。构件既是建筑实体的基本组成单元，亦是BIM中最基本元素。随着BIM在施工阶段应用越来越广泛，将BIM中各个构件与施工计划中相应任务建立关联，形成四维BIM模型，支持根据施工计划时间对施工过程进行三维动画模拟，成为BIM在施工中应用最基本工作。
[0003]目前常规的关联方法主要是针对每个施工任务建立一个构件分组，然后将分组关联到相应施工任务。由于建筑项目庞大复杂，施工周期长，BIM中构件数量数以万计，施工计划中任务也是成千上万；因此建立施工任务与BIM构件关联的工作越来越庞大，费时费力，阻碍BIM技术应用推广，特别的，在施工过程中，由于设计变更常常导致BIM中少数构件增加、修改、删除，这都会带来大量构件与施工任务关联关系更新工作，严重影响BIM在施工中的应用价值充分发挥。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法及系统，以在当BIM模型中的构件发生变化时，快速实现构件与任务关联关系的更新。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，包括以下步骤：S1、从BIM模型中自动提取由空间元素组成的空间结构、由构件群组元素组成的构件群组结构和由构件群组元素中的可替换构件元素构成的可替换构件结构，空间结构包括按照空间结构元素划分为三层的建筑施工主体、施工楼层和楼层内施工区域，构件群组结构包括对应不同项目的各个构件群组和构建群组内包含的各个子构件群组，单个构件群组或单个子构建群组均可重复调用，其中一个构件群组或者一个子构件群组中的构件发生改变时，对应的重复调用的多个构件群组或子构件群组均发生同样的改变，可替换构件结构包括对应各个子构件群组内的可替换的构件，用于BIM模型更新时对子构件群组内的构件进行修改；S2、从BIM模型中自动提取空间结构中各个元素与构件群组结构中的构件群组以及子构件群组之间的关联关系；S3、为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的空间结构元素和构件群组元素；S4、根据施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系，以及空间结构与各子构件群组之间的关联关系，以子构件群组为单元对施工任务关联的子构件群
组进行计算，再以子构件群组对应的构件数量进行计算；S5、当进度计划更新时，依次调用S3、S4，完成进度计划更新后施工任务与子构件群组的重新关联；当BIM模型更新时，提取构建群组中的各子构件群组与可替换构件结构中各个构件之间的关联关系，以可替换构件元素代替原子构件群组内的构件，或删除对应的子构件群组，再次调用S4，完成BIM模型更新后施工任务与子构建群组的重新关联。
[0006]优选的，S2中，从BIM模型中提取空间结构各个元素与构件群组的关联关系，空间结构元素与构件群组的关联关系是m：n的关系，m、n均为自然数，即一个空间结构元素关联多个构件群组，一个构件群组关联多个空间结构元素；从BIM模型中提取构件群组结构，构件群组结构元素与子构件群组的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个构件群组与多个子构件群组关联，一个子构件群组关联多个构件群组。
[0007]优选的，S3中、为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的空间结构元素，所述的施工任务与空间结构元素的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个空间结构元素与多个施工任务关联，一个施工任务关联多个空间结构元素；为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的构件群组结构元素，施工任务与构件群组结构元素的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个构件群组结构元素与多个施工任务关联，一个施工任务关联多个构件群组结构元素。
[0008]优选的，S4中、根据施工计划中各个施工任务Ti关联的空间结构元素、构件群组结构元素，以及关联的空间结构元素、构件群组结构元素与子构件群组的关联关系，计算每个施工任务关联的子构件群组Ci；针对施工计划中各个施工任务Ti，通过Ti关联的子构件群组Ci与Ti所有父节点Tip关联的子构件群组Cip的交集，获得Ti实际关联的构件群组Bi。
[0009]优选的，S5中、当设计变更导致BIM中构件发生增加、删除、修改时，提取构建群组中的各子构件群组与可替换构件结构中各个构件之间的关联关系，以可替换构件元素代替原子构件群组内的构件、或增加或删除对应的子构件群组；重新执行所述的S4，根据施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系，以及空间结构与各子构件群组之间的关联关系，以子构件群组为单元对施工任务关联的群组进行计算，再以子构件群组对应的构件数量进行计算，更新各个施工任务关联的子构件群组。
[0010]上述技术方案的有益效果是：本专利技术的BIM构件与施工任务关联关系的建立方法通过以BIM中的构件组成子构件群组并以子构件群组为计算单元，将BIM中BIM模型分为空间结构、构件群组结构和可替换构件结构，然后自动生成施工任务与子构件群组关系的关联方法，减少大量的计算量；当BIM模型中构件发生变化时，可通过相同子构件群组内单个构件的替换修改实现整个BIM模型的实时更新，进而自动更新子构件群组与任务关联关系，提高四维BIM模型更新效率，促进BIM在施工中应用。
[0011]一种BIM构件与施工任务关联关系的建立系统，包括：模型结构树提取模块，包括空间结构树构建模块、构件群组构建模块和置换修改模块，空间结构树构建模块用于BIM模型中提取空间结构，空间结构包括建筑施工主体、施工楼层和楼层内施工区域划分三层的树状空间结构元素；构件群组构建模块用于从BIM模型中提取构件群组结构，构件群组结构包括对应不同项目的各个构件群组和构建群组内包
含的各个子构件群组，单个构件群组或单个子构建群组均可重复调用，其中一个构件群组或者一个子构件群组中的构件发生改变时，对应的重复调用的多个构件群组或子构件群组均发生同样的改变；置换修改模块包括对应各个子构件群组内的可替换的构件，用于在BIM模型更新时，对子构件群组内的构件进行修改；子构件群组和模型结构关联模块，用于从BIM模型中自动提取空间结构、构件群组与子构件群组的关联关系；进度计划输入模块，用于为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的空间结构元素和构件群组元素；任务与模型结构关联模块，用于获取施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系；子构件群组与任务关联模块，用于根据施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系，以及空间结构、构件群组中各个元素与子构件群组的关联关系，计算与所述施工任务关联的构件群组，再以子构件群组对应的构件数量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、从BIM模型中自动提取由空间元素组成的空间结构、由构件群组元素组成的构件群组结构和由构件群组元素中的可替换构件元素构成的可替换构件结构，空间结构包括按照空间结构元素划分为三层的建筑施工主体、施工楼层和楼层内施工区域，构件群组结构包括对应不同项目的各个构件群组和构建群组内包含的各个子构件群组，单个构件群组或单个子构建群组均可重复调用，其中一个构件群组或者一个子构件群组中的构件发生改变时，对应的重复调用的多个构件群组或子构件群组均发生同样的改变，可替换构件结构包括对应各个子构件群组内的可替换的构件，用于BIM模型更新时对子构件群组内的构件进行修改；S2、从BIM模型中自动提取空间结构中各个元素与构件群组结构中的构件群组以及子构件群组之间的关联关系；S3、为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的空间结构元素和构件群组元素；S4、根据施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系，以及空间结构与各子构件群组之间的关联关系，以子构件群组为单元对施工任务关联的子构件群组进行计算，再以子构件群组对应的构件数量进行计算；S5、当进度计划更新时，依次调用S3、S4，完成进度计划更新后施工任务与子构件群组的重新关联；当BIM模型更新时，提取构建群组中的各子构件群组与可替换构件结构中各个构件之间的关联关系，以可替换构件元素代替原子构件群组内的构件，或删除对应的子构件群组，再次调用S4，完成BIM模型更新后施工任务与子构建群组的重新关联。2.根据权利要求1所述的BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，其特征在于：S2中，从BIM模型中提取空间结构各个元素与构件群组的关联关系，空间结构元素与构件群组的关联关系是m：n的关系，m、n均为自然数，即一个空间结构元素关联多个构件群组，一个构件群组关联多个空间结构元素；从BIM模型中提取构件群组结构，构件群组结构元素与子构件群组的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个构件群组与多个子构件群组关联，一个子构件群组关联多个构件群组。3.根据权利要求2所述的BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，其特征在于：S3中、为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的空间结构元素，所述的施工任务与空间结构元素的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个空间结构元素与多个施工任务关联，一个施工任务关联多个空间结构元素；为施工计划中不同层级的每个施工任务设置关联的构件群组结构元素，施工任务与构件群组结构元素的关联关系是一种m：n的关系，m、n均为自然数，即一个构件群组结构元素与多个施工任务关联，一个施工任务关联多个构件群组结构元素。4.根据权利要求3所述的BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，其特征在于：S4中、根据施工计划中各个施工任务Ti关联的空间结构元素、构件群组结构元素，以及关联的空间结构元素、构件群组结构元素与子构件群组的关联关系，计算每个施工任务关联的子构件群组Ci；针对施工计划中各个施工任务Ti，通过Ti关联的子构件群组Ci与Ti所有父节点Tip关联的子构件群组Cip的交集，获得Ti实际关联的构件群组Bi。5.根据权利要求4所述的BIM构件与施工任务关联关系的建立方法，其特征在于：S5中、
当设计变更导致BIM中构件发生增加、删除、修改时，提取构建群组中的各子构件群组与可替换构件结构中各个构件之间的关联关系，以可替换构件元素代替原子构件群组内的构件、或增加或删除对应的子构件群组；重新执行所述的S4，根据施工任务及其父节点与空间结构元素、构件群组元素的关联关系，以及空间结构与各子构件群组之间的关联关系，以子构件群组为单元对施工任务关联的群组进行计算，再以子构件群组对应的构件数量进行计算，更新各个施工任务关联的子构件群组。6.一种BIM构件与施工任务关联关系的建立系统，其特征在于，包括：模型结构树提取模块，包括空间结构树构建模块、构件群组构建模块和置换修改模块，空间结构树构建模块用于BIM模型中提取空间结构，空间结构包括建筑施工主体、施工楼层和楼层内施工区域划分三层的树状空间结构元素；构件群组构建模块用于从BIM模型中提取构件群组结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟涛，刘波，何海英，侯振国，黄莉媛，杨二东，徐镭，阴栋阳，
申请(专利权)人：中国建筑第七工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：