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BIM技术在海绵城市建设中的应用方法

阅读：930发布：2020-05-11

专利汇可以提供BIM技术在海绵城市建设中的应用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其包括接收存储采集模块实时收集的与海绵城市建设相关的数据；结合用于得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸的施工图深化设计模型，利用数据对施工图深化设计模型进行修正优化；将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划；将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成用于可视化施工模拟的施工进度模拟模型；对海绵城市工程进行动态施工模拟。本发明具有对海绵城市工程进行动态施工模拟，减少设计环节与实际施工环节存在矛盾的情况发生的效果。，下面是BIM技术在海绵城市建设中的应用方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
接收存储采集模块实时收集的与海绵城市建设相关的数据；
结合用于得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸的施工图深化设计模型，利用数据对施工图深化设计模型进行修正优化；
将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划；
将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成用于可视化施工模拟的施工进度模拟模型；
对海绵城市工程进行动态施工模拟。
2.根据权利要求1所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：与海绵城市建设相关的数据包括屋面雨水量、广场排水量、道路雨水量、管沟水渗透速率、管道排水量、雨水收集量、河道水位值、地下水水位值、水库水位值、下凹式绿地面积值、风速值和温度值。
3.根据权利要求2所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值超过5时，结合施工图深化设计模型，利用实时收集的数据对施工图深化设计模型进行再优化，直至模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值小于或等于5。
4.根据权利要求3所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：对施工图深化设计模型进行再优化前，后台编制并存储施工进度计划的资料及依据至BIM模型内，通过数据和已存储的施工进度计划的资料及依据，对施工图深化设计模型进行再优化。
5.根据权利要求1所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：当模拟的施工进度工期超过预设工期时，将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容并重新划分各进度计划的活动内容，以增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，重新根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，修正优化初步施工进度计划，直至模拟的施工进度工期小于或等于预设工期。
6.根据权利要求1所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：可视化施工模拟的内容包括雨水输水模拟、下水道雨水排水模拟、雨水分流排水模拟、绿地蓄水排水模拟、河道排水模拟、泵站抽水排水模拟、泄洪通道排水模拟、房顶植被蓄水挥发模拟、路面透水速度模拟、雨水排水综合模拟、注水抗旱综合模拟。
7.根据权利要求1所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：各进度计划的活动内容包括现场施工人员管理、现场材料库存管理、场地布局规划管理、建筑垃圾管理、供应链管理。
8.根据权利要求1所述的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其特征在于：与海绵城市建设相关的数据、各个进度计划及其对应的活动内容信息和视化施工模拟的内容信息实时共享。

说明书全文

BIM技术在海绵城市建设中的应用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及海绵城市建设中的应用管理技术领域，尤其是涉及BIM技术在海绵城市建设中的应用方法。

背景技术

[0002] 目前BIM技术将对象的几何信息、物理信息和规则信息等进行参数化的呈现，建立虚拟的建筑工程三维模型，以完整地描述整栋建筑物实体施工中与竣工后的所有事物，使建筑模型载有详细的建筑信息，同时，工程不同阶段与不同工种间的信息实现同步。

[0003] BIM模型清楚地展示了建筑模型中对象之间的相互关系，使得工程图更加清明精细，促使设计与施工的早期沟通顺畅，也大大降低了施工后期慢慢由实体浮现的认知落差，减少设计变更的损失。同时，3D模型提供施工前仿真及工料预估等，对施工的顺畅性与缩短施工时程均有极佳的帮助。BIM模型帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

[0004] 在城市建设过程中，海绵城市能尽量模拟原有的自然生态水循环模式，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。

[0005] 在海绵城市建设中应用BIM技术进行方案模拟、深化设计、管线综合、资源配置、进度优化等应用，可使地下管道的布置更加精确，避免设计错误及施工返工，能够取得良好的经济、工期效益。

[0006] 现有的BIM模型通过录入数据，将数据以参数的形式存放在BIM模型最基础的单位——族里面，参数是彼此关联的，再建立数据表格，对数据进行结构化表示，进而能通过采用不同的加工方式对数据进行组织，获取所需的信息，以对工程数值检测，指导海绵建设工程的施工。

[0007] 上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的BIM模型仅处于对海绵城市工程进行建模和工程数值检测等一些简单的应用上，管理人员难以通过BIM模型对海绵城市工程进行动态施工模拟，导致设计环节与实际施工环节存在差异而产生矛盾，难以为海绵城市建设提供可靠的依据。

发明内容

[0008] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，其通过BIM模型对海绵城市工程进行动态施工模拟，预估实际施工环节可能发生的问题，尽早采取解决措施，以减少设计环节与实际施工环节存在矛盾的情况发生，进而为海绵城市建设提供可靠的依据，使得海绵城市建设的经济效益和工期效益更好。

[0009] 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，该方法包括如下步骤：
接收存储采集模块实时收集的与海绵城市建设相关的数据；
结合用于得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸的施工图深化设计模型，利用数据对施工图深化设计模型进行修正优化；
将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划；
将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成用于可视化施工模拟的施工进度模拟模型；
对海绵城市工程进行动态施工模拟。

[0010] 通过采用上述技术方案，利用与海绵城市建设相关的实时数据，再结合施工图深化设计模型，对施工图深化设计模型进行修正优化，以获得更满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸，工程模拟效果更好；再制定初步施工进度计划，将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成施工进度模拟模型，利用施工进度模拟模型进行可视化施工模拟，进而BIM技术在海绵城市建设中的应用方法能对海绵城市工程进行动态施工模拟，预估实际施工环节可能发生的问题，尽早采取解决措施，以减少设计环节与实际施工环节存在矛盾的情况发生，进而为海绵城市建设提供可靠的依据，使得海绵城市建设的经济效益和工期效益更好。

[0011] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：与海绵城市建设相关的数据包括屋面雨水量、广场排水量、道路雨水量、管沟水渗透速率、管道排水量、雨水收集量、河道水位值、地下水水位值、水库水位值、下凹式绿地面积值、风速值和温度值。

[0012] 通过采用上述技术方案，与海绵城市建设相关的数据涉及楼房、广场、道路、管道、降雨量、水位、绿地、风速和温度信息，收集的数据更全面，有利于更好地优化施工图深化设计模型，使得BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的指导效果更好。

[0013] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值超过5时，结合施工图深化设计模型，利用实时收集的数据对施工图深化设计模型进行再优化，直至模拟的当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值小于或等于5。

[0014] 通过采用上述技术方案，当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值超过5时，对施工图深化设计模型进行再优化，使得模拟的雨水收集量满足条件，即BIM模型的预期效果满足实际的需求，以使BIM技术能更好地指导海绵城市建设，模拟效果更好。

[0015] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：对施工图深化设计模型进行再优化前，后台编制并存储施工进度计划的资料及依据至BIM模型内，通过数据和已存储的施工进度计划的资料及依据，对施工图深化设计模型进行再优化。

[0016] 通过采用上述技术方案，利用施工进度计划的资料及依据，结合数据，对施工图深化设计模型进行再优化，进而优化的模型更准确，BIM技术对海绵城市建设的指导效果更好。

[0017] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：当模拟的施工进度工期超过预设工期时，将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容并重新划分各进度计划的活动内容，以增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，重新根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，修正优化初步施工进度计划，直至模拟的施工进度工期小于或等于预设工期。

[0018] 通过采用上述技术方案，当模拟的施工进度工期超过预设工期时，增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，以重新规划施工进度，加快施工的进度，从根本上解决海绵城市建设模拟的施工进度工期超过预设工期的问题。

[0019] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：可视化施工模拟的内容包括雨水输水模拟、下水道雨水排水模拟、雨水分流排水模拟、绿地蓄水排水模拟、河道排水模拟、泵站抽水排水模拟、泄洪通道排水模拟、房顶植被蓄水挥发模拟、路面透水速度模拟、雨水排水综合模拟、注水抗旱综合模拟。

[0020] 通过采用上述技术方案，利用施工进度模拟模型进行各种可视化施工模拟，以模拟预估更多实际施工时可能出现的情景，BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的评估更全面，对海绵城市实际建设的指导效果更好。

[0021] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：各进度计划的活动内容包括现场施工人员管理、现场材料库存管理、场地布局规划管理、建筑垃圾管理、供应链管理。

[0022] 通过采用上述技术方案，清晰现场施工人员管理的内容，以管理施工现场所有人员的工作情况、进出情况、增减情况，有利于调整各施工班组的人员；清晰现场材料库存管理的内容，以管理施工现场的所有材料的分布、存放，有利于使用时方便、快捷的分配使用，提高库存材料的使用效率；清晰场地布局规划管理的内容，对现场材料的摆放、施工机械的设置摆放、施工设施的设置摆放更了解，方便管理；清晰建筑垃圾管理的内容，管理施工现场的建筑垃圾的存储、放置、清理；清晰供应链管理的内容，管理所需原材料的供应、进场时间、进场顺序，进而BIM模型能更好地反应海绵城市建设工程的内容，BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的预估效果更准确。

[0023] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：与海绵城市建设相关的数据、各个进度计划及其对应的活动内容信息和视化施工模拟的内容信息实时共享。

[0024] 通过采用上述技术方案，海绵城市建设的BIM模型中的工程数据实时共享，以方便负责不同工程内容的工作人员调用工程数据，实时准确地掌握其他工程内容的情况，及时地根据变化情况调整负责的工程内容，使得各个工程内容之间相互协调，进而有利于海绵城市建设工程的顺利进行。

[0025] 综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：BIM技术在海绵城市建设中的应用方法能对海绵城市工程进行动态施工模拟，预估实际施工环节可能发生的问题，尽早采取解决措施，以减少设计环节与实际施工环节存在矛盾的情况发生，进而为海绵城市建设提供可靠的依据，使得海绵城市建设的经济效益和工期效益更好；
利用施工进度计划的资料及依据、结合施工图深化设计模型，利用收集的实时数据对施工图深化设计模型进行再优化，使优化的施工图深化设计模型更准确，以满足实际的数据值要求；
通过增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，以重新规划施工进度，加快施工的进度，以满足实际的预设工期的要求；
与海绵城市建设相关的数据收集更全面、施工进度模拟模型模拟的可视化施工模拟情景更多，各进度计划的活动内容更清晰，有利于更好地优化施工图深化设计模型，同时，BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的评估更全面，对海绵城市实际建设的指导效果更好；
海绵城市建设的BIM模型中的工程数据实时共享，使得各个工程内容之间相互协调，进而有利于海绵城市建设工程的顺利进行。
附图说明

[0026] 图1是BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的示意图；图2是海绵城市建设相关数据的内容示意图；
图3是可视化施工模拟的内容示意图；
图4是各进度计划的活动内容示意图。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0028] 参照图1，为本发明公开的BIM技术在海绵城市建设中的应用方法，该方法包括如下步骤：后台接收存储采集模块实时收集的与海绵城市建设相关的数据。

[0029] 后台结合用于得到各满足施工及工程管理需求的专业详细的施工图纸的施工图深化设计模型，利用数据对施工图深化设计模型进行修正优化。施工图深化设计模型进行图纸优化、施工协调和预算纠偏等工作，以得到各专业详细施工图纸以满足施工及工程管理的需要。

[0030] 后台将施工活动根据工作任务分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划。

[0031] 后台将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成用于可视化施工模拟的施工进度模拟模型。施工进度模拟模型能模拟海绵城市建设中各个阶段任务的进度和模拟工期，同时对工程进行动态施工模拟。

[0032] 后台利用施工进度模拟模型对海绵城市工程进行动态施工模拟。

[0033] 参照图2，屋面雨水经绿化屋顶、普通屋面，一部分形成初期弃流，进入高位花坛或者收集形成绿化用水，流经高位花坛的雨水和收集的部分雨水进入下凹式绿地面积、雨水花园和植草沟，以形成雨水调蓄池或者雨水景观体或者下渗消纳或者排入管道内，雨水景观体内的水部分形成下游水体，雨水调蓄池内的部分水流入雨水景观体内，进一步地，雨水调蓄池或者雨水景观体内的雨水经过滤消毒，用于绿化用水、景观水体和道路浇洒；广场排水经小区广场、停车场进入管沟或者渗透铺装，和流经普通屋面的雨水流入道路的主干道；道路雨水经小道进入管沟或者渗透铺装，道路雨水经主干道进入管道内，再经管道排出至河道、水库和地下，最后经生态处理形成下游水体。

[0034] 采集模块包括重量传感器、流量传感器、液位传感器、风速传感器和温度传感器。采借助采集模块对海绵城市建设工程所需的数据进行实时监测。其中与海绵城市建设相关的数据，包括屋面雨水量、广场排水量、道路雨水量、管沟水渗透速率、管道排水量、雨水收集量、河道水位值、地下水水位值、水库水位值、下凹式绿地面积值、风速值和温度值。

[0035] 参照图1，当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值超过5时，后台编制并存储施工进度计划的资料及依据至BIM模型内，结合施工图深化设计模型，利用实时收集的数据对施工图深化设计模型进行再优化，直至模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值小于或等于5。

[0036] 当模拟的施工进度工期超过预设工期时，根据工作任务将施工活动分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容并重新划分各进度计划的活动内容，以增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，重新根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，修正优化初步施工进度计划，直至模拟的施工进度工期小于或等于预设工期。

[0037] 参照图3，可视化施工模拟内容包括雨水输水模拟、下水道雨水排水模拟、雨水分流排水模拟、绿地蓄水排水模拟、河道排水模拟、泵站抽水排水模拟、泄洪通道排水模拟、房顶植被蓄水挥发模拟、路面透水速度模拟、雨水排水综合模拟、注水抗旱综合模拟。利用施工进度模拟模型进行各种可视化施工模拟，以模拟预估更多实际施工时可能出现的情景，使得BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的评估更全面，对海绵城市实际建设的指导效果更好。

[0038] 参照图4，各进度计划的活动内容包括现场施工人员管理、现场材料库存管理、场地布局规划管理、建筑垃圾管理、供应链管理，以更好地反应海绵城市建设工程的内容，使BIM技术在海绵城市建设中的应用方法的预估效果更准确。

[0039] 现场施工人员管理包括管理施工现场所有人员的工作情况、进出情况、增减情况，进而有利于调整各施工班组的人员。

[0040] 现场材料库存管理包括管理施工现场的所有材料的分布、存放，进而有利于使用时方便、快捷的分配使用，提高库存材料的使用效率。

[0041] 场地布局规划管理包括对现场材料的摆放、施工机械的设置摆放、施工设施的设置摆放，以更了解场地布局规划管理的内容，方便工作人员安排管理。

[0042] 建筑垃圾管理包括管理施工现场的建筑垃圾的存储、放置、清理，以方便工作人员安排管理。

[0043] 供应链管理包括管理所需原材料的供应、进场时间、进场顺序，以保证海绵城市建设工程的工作有条不紊地进行。

[0044] 与海绵城市建设相关的数据、各个进度计划及其对应的活动内容信息和视化施工模拟的内容信息实时共享。

[0045] 本实施例的实施原理为：在海绵城市建设过程的全生命周期中，后台利用采集模块收集的与海绵城市建设相关的实时的数据，再结合施工图深化设计模型，对施工图深化设计模型进行修正优化；当模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值超过5时，后台编制并存储施工进度计划的资料及依据至BIM模型内，并结合施工图深化设计模型和采集模块收集的实时的数据，对施工图深化设计模型进行再优化，直至模拟的雨水收集量与实际收集的雨水收集量的差值小于或等于5；
再根据工作任务，将施工活动分解成各个进度计划，分别列出各个进度计划的活动内容，根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，制定初步施工进度计划；
将初步施工进度计划与优化的施工图深化设计模型关联生成施工进度模拟模型；
对施工进度模拟模型进行检验，当模拟的施工进度工期超过预设工期时，根据工作任务将施工活动分解成各个进度计划，分别列出各进度计划的活动内容并重新划分各进度计划的活动内容，以增加各进度计划的活动内容同时增派施工人员，重新根据施工方案确定各施工流程及逻辑关系，修正优化初步施工进度计划，直至模拟的施工进度工期小于或等于预设工期，直至模拟的施工进度工期小于或等于预设工期；
利用施工进度模拟模型进行可视化施工模拟，以对海绵城市工程进行动态施工模拟；
同时，与海绵城市建设相关的数据、各个进度计划及其对应的活动内容信息和视化施工模拟的内容信息实时共享，以方便负责不同工程内容的工作人员调用工程数据，实时准确地掌握其他工程内容的情况，及时地根据变化情况调整负责的工程内容，使得各个工程内容之间相互协调，进而有利于海绵城市建设工程的顺利进行。

[0046] 进而BIM技术在海绵城市建设中的应用方法能对海绵城市工程进行动态施工模拟，预估实际施工环节可能发生的问题，尽早采取解决措施，以减少设计环节与实际施工环节存在矛盾的情况发生，进而为海绵城市建设提供可靠的依据，使得海绵城市建设的经济效益和工期效益更好。

[0047] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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