基于设计结果BIM数据的建筑工程自动成本预算方法研究

So far, the phenomena of exceeding budgetary estimate has become considerably ordinary during the design phase of construction projects, because current fast forecasting methods could only forecast the rough estimate while plenty of manual work and time is needed in order to gain the accurate estimate. Therefore, fast cost estimating has become an urgent demand to enhance the cost control ability during the design phase of construction projects. Recently, the rapid development of BIM (Building Information Modeling) technology has provided a potential approach for carrying out cost estimating faster and even automatically..The objective of this research is to establish a method for automatic cost estimating for construction projects based on BIM data of design results and to develop the corresponding prototype software. In the research, Ontology is employed for establishing the required semantic models and mechanisms, i.e. the semantic model of cost estimating code for construction projects, the mechanism for transforming IFC data of design results to the required data for cost estimating and the mechanism for forecasting the lacked properties in IFC data of design results. Based on the established semantic model and mechanisms, the method for automatic cost estimating is established and a prototype software is finally developed. The method could help the software developers understand the structure of the software and facilitate its functional expansion. The software could be used to greatly improve the speed and accuracy of cost estimating for construction projects and ameliorate the traditional work flow of the design phase of construction projects. As a result, designers could carry out cost estimating automatically immediately after the creation of design models and make timely adjustment of design results if any exceeding budgetary estimate occurs.

迄今为止，建筑工程快速成本预测方法仅能进行粗略的估算或概算，而成本预算则耗时耗力，导致设计阶段 "预算超概算"现象时有发生，因此迫切需要快速成本预算的方法以提高设计阶段的成本控制能力。BIM技术的发展为进行建筑工程快速成本预算提供了可能性。.本研究的目的是，面向建筑工程设计阶段，建立基于设计结果BIM数据自动进行建筑工程成本预算的方法，并研制相应的原型系统。本研究应用本体论，分别建立建筑工程成本预算规范语义模型、设计结果IFC数据向成本预算数据的转化机制以及针对设计结果IFC数据不足的属性数据的预测机制，在此基础上建立该方法并进行原型系统的设计和开发。该方法有助于软件开发人员迅速理解软件的结构，从而便于扩展软件功能。该系统可大幅度提高建筑工程成本预算的速度和精度，并可显著地改善传统的建筑工程设计工作流程，从而允许设计人员建立设计模型后自动进行成本预算，为及时调整设计方案赢得时间。

本研究的目标是面向建筑工程设计阶段，建立基于设计结果BIM数据自动进行建筑工程成本预算的方法，并研制相应的原型系统，应用于实际示范工程。该系统允许设计人员建立设计模型后能够利用软件自动进行成本预算，为及时调整设计方案赢得时间。.整个研究整体上按原计划进行。开展的主要工作包括：建立了建筑工程成本预算规范语义模型，提出了成本预算规范本体的半自动化编制方法，构建了设计结果IFC数据向成本预算数据的转化机制以及针对设计结果IFC数据不足的属性数据的补充机制，设计并开发了建筑工程成本预算全自动的原型系统。其中，所建立的模型奠定了基于BIM及本体进行成本预算的相关研究的重要基础，两个机制是应用的重点和难点，原型系统的实现及试用则是对本研究成果的验证，规范本体的半自动编制方法则降低了本研究成果应用门槛。目前国内还没有人开展类似的研究，国外有类似研究但仍处于较为原始的阶段，所研制的系统具有创新性。.本研究共发表学术论文10篇，其中SCI检索1篇，EI检索2篇。在国内外学术合作交流方面，项目负责人作为大会组委会主席，组织了第三十届CIB W78 土木工程信息技术应用国际会议，吸引了来自中国大陆及香港地区、美国、英国、瑞典、澳大利亚等20多个国家及地区的参会者共计140多名，其中境外参会者80名；4次参加国际会议、6次参加国内会议，发表本项目的研究成果；分别接待英国访问学者1名、美国访问学者3名、台湾访问学者1名来清华交流。.在人才培养方面，有2名博士生的博士论文基于本项目进行；另有3名博士生、2名硕士生、6名本科毕业班学生及因材施教学生参加了本项目的研究。.总体上说，本项目达到了预期目的，我们在结题的同时，还将继续开展本项目的工作。