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BIM在智慧城市建设中的探索

发表时间：2020/9/25 来源：《基层建设》2020年第17期作者：孙长进

[导读] 摘要：智慧城市的建设有两个非常重要的驱动力，一是以云计算、物联网为代表的信息技术，二是当前社会面向创新城市形成的创新生态。

        江苏鼎集智能科技股份有限公司江苏扬州 225001
        摘要：智慧城市的建设有两个非常重要的驱动力，一是以云计算、物联网为代表的信息技术，二是当前社会面向创新城市形成的创新生态。BIM技术是一项基于三维数据技术，集成了建筑工程项目中相关数据信息的一种建筑信息模型，实质上就是通过数字化来表达工程项目设施的功能特性与设施实体。所以，明确BIM技术在智慧城市建设中的智能融合应用和可持续拓展应用，找出其存在的问题，并提出有效的解决方案，希望通过对智慧城市、BIM技术和BIM应用的研究实现BIM在智慧城市建设中的高效应用。
        关键词：智慧城市；BIM；城市建设
        智慧城市指的是在城市管理与运行的过程中，通过传感设备以及通信技术手段的运用，来分析与整合城市运行的核心系统各项数据，并根据城市的各种活动需求来实现智能响应，使城市的运行与管理可以智慧化，这对城市的和谐、可持续发展有着重要的意义。
        一、BIM与智慧城市的吻合点
        1.全面感知
        建设智慧城市系统需要利用信息技术和感测技术进行智能识辨和全面感知城市的位置、环境、状态等信息，全面、动态地了解城市的变化，整合、分析和处理数据，并能智能化与业务流程进行集成，实现城市各个核心系统高效和谐地运行。BIM作为全开放的可视化多维数据库，是智慧城市各类应用的极佳基础数据平台。
        2.信息共享建设
        智慧城市需要网络联通，信息集成共享。主旨在于建立物物、人物、人人之间的全面的互通、互联和互动。BIM开放的数据结构结合IT技术可实现这个目标，可以为之提供多维度的数据平台，提供系统信息及实时反馈，无时无刻地为智能服务提供有力的数据支撑。
        3.可持续的拓展
        智慧城市的建设突出以人为本，注重社会的创新空间和价值最大化的创造，需要随着社会、经济和环境的发展持续成长。BIM作为一个可以不断进行多维度数据拓展的信息承载器，可为拓展系统打下坚实的基础，有效避免系统应用延伸时进行系统重构。
        4.智能融合的应用
        智慧城市系统的大脑，即集成、分析以及计算城市的各项关键数据，这可以为正确决策提供重要的依据。BIM技术能够通过海量数据的开放共享性、数据可视化以及和云计算的结合，确保了这些数据能够被随意、随时的应用。
        二、BIM的特征和能力
        BIM的特征主要包括数据的可视化表达、参数化的驱动设计、工作流程协同化管理以及数据一体化管理等。BIM技术的诞生，在很大程度上促进了二维平面到三维平面的飞跃，是精益求精的管理态度与全新的设计思维。BIM技术的实际应用也相对比较广泛，如北京奥运会奥运村的空间规划、香港地铁项目以及南水北调工程等。从BIM技术的实际应用中可以发现，它更像是一个数字化的信息平台，如果将其应用于智慧城市的建设当中，就可以为建筑全生命周期的数据信息管理可持续发展实现带来可能性；它的能力不仅体现在工程基础数据的创建、计算，还包括管理、共享以及应用等方面，可以将原本设计出来的二维平面效果图转变为三维可视化数据库，这在一定程度上使其应用得到了拓展，特别是管理信息化方面具有不可忽视的应用价值。

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        三、BIM在智慧城市建设中的应用
        1.BIM在智慧城市楼宇中的应用
        在绿色建筑理念被越来越多的人所认可的背景下，BIM开始更多地被运用到智慧城市楼宇之中。首先，在现代城市人的居住房屋工程中，BIM体现在各个阶段：（1）设计阶段。通过BIM建立三维立体模型，使甲方、乙方及监理方可以更加直观地了解建筑构造，避免发生设计冲突的同时，还能够及时发现其中的不足和缺陷，以便于更好地整改设计方案。（2）施工阶段。通过BIM技术，能够让作业人员更好地明确设计人员的目的，从而可以更顺利地进行作业，减少施工材料的损耗量，通过BIM技术，还可以对人力、物质资源及财力方面进行更加优化的配置，从而达到降低住房成本的目的。（3）交付阶段。目前物业管理的弊病众多，由于开发商与物业分离，造成大量的图纸信息流失，给物业管理的工作带来诸多不便。但若在交付过程中，同时将BIM信息模型交付给物业管理人员，这将大大提高物业管理的工作效率。同时，在智能楼宇系统中的应用也是如此。楼宇自动系统的架构分为三层，分别为管理层网络、自动层网络和楼层网络。但众多复杂的数据可以被BIM运营管理所利用，很大程度地提高了运营管理水平，无论是对物业管理效率的提升还是对楼宇的监控，都降低了对人力的依赖。
        2.BIM+运维管理
        BIM+运维管理的应用，是对建筑的空间、设备资产等进行科学的管理应用，对可能发生的灾害进行预防，从而降低运营维护的成本。主要体现在以下几个方面：（1）空间管理。利用BIM技术建立三维可视化模型，将所有数据和信息从模型中调取应用并获得相关设备属性。主要应用于消防、照明系统中的设备定位和预警。（2）设施管理。BIM技术能够提供建筑项目的协调一致性，并将信息及时共享及重复使用，从而降低业主和运营商的时间成本和金钱成本，对其重要的设备进行远程控制。主要应用于设施装修、空间规划和维护。（3）隐蔽工程管理。BIM技术的运维可以管理复杂的地下管网，从建筑级别到构建级别的精细管理及定位，便于管网维修、更换设备等，相关人员可以根据其信息，及时修整和维护，保证信息的完成准确性。（4）应急管理。通过BIM技术在突发事件的响应和救援，如消防事件，BIM信息界面自动报警并且定位该事发地点，控制中心可对周围环境进行监控并及时给予逃生路线。（5）节能减排管理。通过物联网技术，对能耗中的水电气的监控更加方便快捷，实时远程的数据监控，针对日月年的能耗情况进行自动统计分析，并对异常的能源报警。
        3.BIM+物联网
        物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网技术的迅速发展，给BIM技术在运营管理上的应用带来了新的成长阶段。将BIM技术与物联网技术相结合，并且运用到基础设施整个生命周期的运营管理阶段，将会给智慧城市带来巨大效应。如今“报表化管理+人工测量”的模式可移动性、实时性、预判性、关联性差，反馈过程缓慢，这一缺陷限制了BIM技术应用效果的发挥。物联网技术为解决这个问题提供了良好的技术途径。借助物联网技术中的视频前端、定位装置、智能传感器等设施，可以实时、不间断地感知、采集、监督、控制建筑状态信息和环境的变化。相关参数通过移动网络汇集至数据库系统当中，可以形成连续和可追溯的动态监测记录，这些记录和参数帮助“静态BIM模型”更新了实时化的数据。把人、物和BIM模型进行合理连接，可以将各种孤立、分散数据在建筑“三维虚拟现实模型”中展示出来，从而观察、分析它的影响，解算、评估它的关联，实现对特定方案调整的辅助决策。所以，BIM技术与物联网之间的结合，能够打通数据和实体、虚拟和现实的接口，完成合理现场操作和管理行为。总的来说，BIM是未来建筑工程管理技术的基础，而物联网技术是重要的支撑手段。两者结合将衍生出丰富的模式和应用价值。
        结论
        随着BIM在智慧城市建设中的应用日益增多，打造一个健康强大的中国智慧城市建设与BIM技术应用生态系统成为当务之急。所以，提高BIM软件自动化集成管理，建立国家标准和专业的人才培养机制，完善数据信息模型，用BIM技术为智慧城市创造更大的价值。
        参考文献
        [1]张斌.BIM技术在智慧城市建设中的应用[J].中国建设信息化,2016,(24):33-35.
        [2]王进权.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2018,260(07):59-60.