BIM技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

文｜張斌

BIM，將以前的二維設(shè)計(jì)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榱嘶谌S的模型設(shè)計(jì)，能夠連接建筑全生命周期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源；同時(shí)改變了之前二維設(shè)計(jì)成果在工程竣工之后便無法發(fā)揮作用的弊端，為建筑物打造了一個(gè)三維可視化的多維信息數(shù)據(jù)庫，為用戶在建筑全生命周期中的使用帶來更多的拓展應(yīng)用。

BIM的特征和能力

BIM的特征：參數(shù)化驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)可視化表達(dá)；數(shù)據(jù)一體化管理；工作流程協(xié)同化管理。

BIM技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了從二維平面到三維空間的飛躍，是一種全新的設(shè)計(jì)思維和精益求精的設(shè)計(jì)和管理態(tài)度。目前，BIM技術(shù)在中國已經(jīng)有很多成功的應(yīng)用，包括2008年北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)、南水北調(diào)工程以及香港地鐵項(xiàng)目等等。

BIM不是一個(gè)簡單的數(shù)字模式，它更是一個(gè)數(shù)字化的信息平臺(tái)。

采用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建筑全生命周期的數(shù)據(jù)信息管理；BIM技術(shù)在創(chuàng)建、計(jì)算、管理、共享和應(yīng)用海量工程項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面具有前所未的能力；BIM將設(shè)計(jì)二維平面圖紙，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S可視化多維數(shù)據(jù)庫，為其拓展應(yīng)用帶來了無限的潛力，特別是可以滿足業(yè)主單位在城市全生命周期的管理信息化的需求。

BIM帶動(dòng)了由靜態(tài)三維到動(dòng)態(tài)三維的發(fā)展，可助力物聯(lián)網(wǎng)DT時(shí)代的動(dòng)態(tài)化智慧應(yīng)用。

BIM與智慧城市的吻合點(diǎn)

全面感知。智慧城市系統(tǒng)的搭建需要利用各類感知設(shè)備和智能化系統(tǒng)，以便智能識別、立體感知城市的環(huán)境、狀態(tài)、位置等信息；需要全方位的、動(dòng)態(tài)了解變化特征，對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析和處理，并能與業(yè)務(wù)流智能化集成，可促進(jìn)城市各個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)和諧高效的運(yùn)行。BIM作為全開放的可視化多維數(shù)據(jù)庫，是數(shù)字城市各類應(yīng)用的極佳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。

智能融合的應(yīng)用。對城市海量數(shù)據(jù)的集成、分析和計(jì)算，是智慧城市系統(tǒng)的大腦，大數(shù)據(jù)是提出正確決策支持的基礎(chǔ)。BIM基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可視化、開放共享性，以及其與“云”計(jì)算的無縫連接，可保證數(shù)據(jù)隨時(shí)、隨地、隨需、隨意的決策和應(yīng)用。

信息的共享互聯(lián)。智慧城市建設(shè)需要的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，信息集成共享；主旨在于建立物與物、人與物、人與人的全面互聯(lián)、互通、互動(dòng)。BIM開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)合IT技術(shù)，可為此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提供多維度的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；提供自適應(yīng)系統(tǒng)的信息獲取、實(shí)時(shí)反饋、隨時(shí)隨地智能服務(wù)提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

可持續(xù)的拓展應(yīng)用。智慧城市建設(shè)注重以人為本、社會(huì)協(xié)同的創(chuàng)新空間、公共價(jià)值的創(chuàng)造，需要隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的發(fā)展持續(xù)進(jìn)行成長。BIM作為一個(gè)可以不斷進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)拓展的信息承載器，可為系統(tǒng)的拓展、成長奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有效避免系統(tǒng)應(yīng)用延伸時(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)。

全面建立城市地下管網(wǎng)BIM模型，實(shí)現(xiàn)燃?xì)狻崃Α⒐┧⑴潘㈦娏Α㈦娦诺鹊叵鹿芫€的三維空間展示、查詢分析功能；可實(shí)現(xiàn)一套完整的空間信息及其屬性信息，根據(jù)不同的需求應(yīng)用要求，以二、三維不同形式表現(xiàn)。

基于http協(xié)議和web服務(wù)、web瀏覽器，針對管線相關(guān)單位提供管線數(shù)據(jù)變更上傳功能；針對規(guī)劃、建設(shè)的需要，提供一定范圍內(nèi)綜合管線數(shù)據(jù)圖片和相關(guān)空間拓?fù)潢P(guān)系和屬性信息的文本下載；針對應(yīng)急搶修的需要提供基于web瀏覽器地圖管線與分析數(shù)據(jù)的共享。

海量空間數(shù)據(jù)管理，一直是地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)發(fā)展的難題之一。采用ESRI公司專門設(shè)計(jì)的Geodatabase數(shù)據(jù)庫模型，來實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的管理，可以支持TB級以上的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，有效的空間、屬性一體化管理、查詢機(jī)制，面向問題的分析、處理手段和工具，以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)挖掘，聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP）與聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP），以及擴(kuò)充的、支持空間的“關(guān)系”概念與“關(guān)系運(yùn)算”。

構(gòu)建基于BIM的城市智慧管網(wǎng)信息系統(tǒng)，提供管線地圖管理、數(shù)據(jù)瀏覽定位、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、圖形編輯、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等綜合管理，實(shí)現(xiàn)模擬作業(yè)、模擬創(chuàng)建、挖坑施工、碰撞分析等應(yīng)用功能；實(shí)現(xiàn)“按需表現(xiàn)”的信息一體化打造。

平臺(tái)可輕松定制各種接口；通過強(qiáng)大接口管理功能實(shí)現(xiàn)各種平臺(tái)各種設(shè)備的互聯(lián)互通工作。

系統(tǒng)的拓展方向和空間

突破當(dāng)前“簡單畫像式”三維建模做法，建設(shè)基于BIM的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、協(xié)同化、共享式的，城市建筑和空間信息的全生命周期管理和應(yīng)用。

項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)：與智慧城市管理系統(tǒng)進(jìn)行整體集成，將規(guī)劃許可、開工復(fù)驗(yàn)、跟蹤測量、竣工驗(yàn)收、檔案移交等環(huán)節(jié)銜接起來，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、測量、檔案管理部門統(tǒng)一辦理，規(guī)范地下管線的規(guī)劃、建設(shè)和管理，以此建立全面的城市管網(wǎng)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全方位動(dòng)態(tài)信息化管理目標(biāo)。

建立掌上三維地圖以及數(shù)字工廠、學(xué)校、醫(yī)院系統(tǒng)。抽取任意部位查看。與個(gè)人、企業(yè)征信系統(tǒng)聯(lián)接，建立智慧房產(chǎn)管理系統(tǒng)。與城市視頻平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接，建立智慧人防管理系統(tǒng)。與互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)融合，建立可視化資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

BIM與IT系統(tǒng)結(jié)合的應(yīng)用案例

1.基于BIM的視頻監(jiān)控系統(tǒng)；2.醫(yī)院能耗監(jiān)管平臺(tái)；3.基于BIM的可視化互聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)管理平臺(tái)。

軟件架構(gòu)

城市建設(shè)可視化模型建設(shè)——城區(qū)

地下管線BIM模型建設(shè)

平臺(tái)主要功能

傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理普遍存在重資金管理，輕實(shí)物管理；重購、建過程管理，輕后續(xù)日常使用過程中的管理等現(xiàn)象。盡管財(cái)務(wù)軟件也記錄了資產(chǎn)的信息，但重賬務(wù)輕實(shí)物的特點(diǎn)導(dǎo)致實(shí)際情況多為帳、卡、物的管理各自獨(dú)立，相互分離，沒有有機(jī)地聯(lián)系在一起。

對每一項(xiàng)資產(chǎn)的管理僅限于從帳、卡上了解其購置時(shí)間、資產(chǎn)折舊、存放地點(diǎn)等基本內(nèi)容，而無法了解資產(chǎn)的實(shí)物形態(tài)、使用現(xiàn)狀、變動(dòng)過程等信息，導(dǎo)致某些使用效率底、成本費(fèi)用高、影響高效運(yùn)轉(zhuǎn)的資產(chǎn)得不到及時(shí)更新，甚至于資產(chǎn)帳實(shí)不符。“前清后犯，前查后亂”成為普遍且典型的現(xiàn)象。

同時(shí)，傳統(tǒng)方式下的資產(chǎn)清查工作需要投入大量的人力和時(shí)間，手續(xù)繁瑣、工作量大、周期長，易出錯(cuò)。即使有管理制度作為支持，但缺乏統(tǒng)一、高效的管理手段，資產(chǎn)信息的規(guī)范、資產(chǎn)狀態(tài)的跟蹤，資產(chǎn)盤點(diǎn)等工作并沒有得到良好的改變和改進(jìn)。

在經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的今日，資產(chǎn)管理水平日益影響到資產(chǎn)的投資收益、影響到資產(chǎn)投入的決策，資產(chǎn)管理突顯其作為為核心管理工作的重要性與迫切性。

本項(xiàng)目立足于“人、設(shè)備、空間”的有機(jī)聯(lián)系建設(shè)資產(chǎn)管理體系，開發(fā)基于三維可視化平臺(tái)資產(chǎn)管理平臺(tái),通過接口方式整合現(xiàn)有的資產(chǎn)管理系統(tǒng)、房產(chǎn)管理系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，打造“以房找人、以人找資產(chǎn)、以資產(chǎn)找位置、以資產(chǎn)找使用人等等”的一體化信息化綜合資產(chǎn)管理平臺(tái)。

資產(chǎn)管理系統(tǒng)將作為基礎(chǔ)管理系統(tǒng)之一，結(jié)合現(xiàn)有管理模式和實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，充分考慮未來發(fā)展，建立可靠、高效、全面的資產(chǎn)管理體系，為管理提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確的決策支持信息，提高資產(chǎn)管理水平和投資效益。集中管理，統(tǒng)一規(guī)范，統(tǒng)一平臺(tái)將數(shù)據(jù)管理模式和處理流程變?yōu)榧泄芾怼⒔y(tǒng)一規(guī)范的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理體系和規(guī)范的操作流程。使紙張表格、電子表格和小軟件統(tǒng)一為一個(gè)集中的系統(tǒng)，一個(gè)集成的平臺(tái)。使得內(nèi)部編碼、工作流程、數(shù)據(jù)格式等有機(jī)的統(tǒng)一起來，為集約、集中、集成管理創(chuàng)造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

資產(chǎn)信息完整，數(shù)據(jù)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與共享分析整理資產(chǎn)數(shù)據(jù)，使資產(chǎn)信息完整，每件資產(chǎn)都擁有唯一的資產(chǎn)編碼并生成專有條形碼標(biāo)簽。形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范，為未來的資產(chǎn)數(shù)據(jù)管理建立標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)與分散在各管理環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)無縫整合。建立開放式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資產(chǎn)數(shù)據(jù)的交換和共享。

提高資產(chǎn)管理的水平，降低成本，最大程度利用資產(chǎn)價(jià)值作為統(tǒng)一的資產(chǎn)實(shí)物管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)與實(shí)物管理中賬-卡-物的高度一致，杜絕重復(fù)購置或閑置。明確資產(chǎn)管理者、責(zé)任人、使用人責(zé)任，提高資產(chǎn)管理作業(yè)的質(zhì)量和效率，快速、規(guī)范、準(zhǔn)確的完成資產(chǎn)管理工作。通過資產(chǎn)管理系統(tǒng)的培訓(xùn)和實(shí)施，引入科學(xué)、合理、有效的管理思想和管理模式，減少不必要的環(huán)節(jié)，從而提高管理水平。