BIM信息技术助力数字孪生城市打造智能化建筑

 8月28日，国家住建部、国家工信部等9个部门联合发文《加速最新型建筑工业化发展的若干意见》，将BIM技术做为发展最新型建筑工业化的主要信息技术手段，BIM的前途可以说是一片大好!

 BIM以建筑工程项目各类有关信息数据做为基础，进行建筑模型的构建，利用数字信息仿真模拟建筑物所具备的真实信息内容。BIM应用在我国已经有十数年了，伴随着BIM规范的不断地构建和完善，各地区政策的不断地落实，BIM已成为了建筑业发展中“智慧”、“智能建造”、“数字化”、“信息化”等关键词的代表性技术，正不断地在各领域、各环节释放其价值。

一、BIM应用是智慧工地信息化应用的“基础”

 2014年，国家发改委、工信部、住建部等8个部门发布了《有关推动智慧城市健康发展的指导意见》，明晰了智慧城市是应用物联网、大数据分析等全新一代信息技术推动城市规划、建设、管理的新理念。

 信息化建设是智慧城市建设最重要的一个环节，大力开展“智慧工地”建设是实现精益化管理的最佳手段，BIM技术围绕建设整个过程的特征，支撑智慧工地实现全过程信息化、智能化协同。

二、BIM技术在“智慧工地”建设中的实际应用

 依托于施工工地管理平台的“智慧工地”，其信息内容的来源，主要是来自于BIM模型。BIM模型的精准度基本上直接决定了“智慧工地”的开展程度。

 在“智慧工地”建设中，BIM模型的应用主要集中在下面几个方面：

 1、项目工程施工量的统计：根据对BIM模型的解读，能够具体分析出各工程施工流水段各材料的项目工程施工量，如混凝土的项目工程施工量。在钢结构中，根据对模型的分解，可直接对钢结构部件展开加工。

 2、工程施工仿真模拟：在制订完成施工进度方案后，根据软件把施工进度方案与BIM模型相关联，对工程施工过程展开仿真模拟。将具体工程进度与仿真模拟进度展开对比，能够直观的看出工程施工有没有滞后，具体分析滞后的原因，以保障工程施工按计划完工。

 3、数据可视化交底：根据BIM的数据可视化特点，对施工方案展开仿真模拟，对施工人员展开3D动画交底，提升 交底的可行性。

 4、节点具体分析：根据对设计图纸的解读，对复杂性节点展开BIM建模，根据模型对复杂性节点展开具体分析。例如复杂性的钢筋节点，在模型建立后，对模型展开观察，找出钢筋的碰撞点，对钢筋的布置展开优化;也可以仿真模拟模板支撑体系的受力情况，以保障模板支撑体系的施工安全。

 5、综合管线碰撞检测：在结构、建筑、机电、设备模型都构建完成后展开合模，具体分析出各碰撞点，与设计展开沟通，对设计图纸展开修改。在工程施工初期解决了管线打架问题，节省了工期，保障工程施工的顺利进行。

 BIM的信息运用如一柄利刃，直指工程施工的每一个关键环节，360度无死角把控具体流程。智慧工地实现离不了BIM“核心”技术。“智慧工地”的每一个工作人员在BIM趋于普及化的浪潮中感受到信息技术对传统化工程施工的颠覆式前行。

三、智慧城市涵盖时间、空间等多维度的BIM技术应用融合

 通常情况下人们会将智慧城市分为几个面向来看，如智慧交通、智慧环境、智慧生活、智慧政府、智慧经济、智慧居民，跨越多领域、时间和空间。过往的数字城市建设主要以GIS(地理信息系统)技术为主，把握城市总体建设的空间信息与有关属性数据，协助城市管理者展开地理空间有关的决策分析。

 现如今，BIM做为信息化技术的关键手段，在交通、水利、市政、电力、装饰等多方面渗入，伴随着BIM与GIS、物联网、大数据、5G等新技术融合，就能深化数字城市的信息把握程度，展开跨尺度的决策仿真模拟具体分析。BIM的跨越全生命周期信息管理势必会贡献于智慧城市的可持续发展。

四、数字孪生城市：更大范畴更加深层次的BIM技术应用

 9月9日，在“中国数字建筑峰会2020”的活动上，中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁在谈及数字孪生与智慧城市时说，“数字孪生城市是数字城市的目标，也是智慧城市建设的新境界。”

 所谓的数字孪生，是充分运用物理模型和运用互联网、传感器的技术性收集全生命周期的运作历史等数据，把多学科、多物理量、多尺度、多概念的仿真过程。数字孪生城市建立，代表着全新一代信息技术在城市建设中更加普遍和深层次的运用。

 数字孪生城市发展与我国建筑业发展保持了信息化管理加速运用的一致性，数字孪生以全新一代信息技术为驱动，而建筑业在经历了工业化、信息化管理，现阶段已经逐步过渡到数字智能化。随着信息技术的持续发展，BIM、GIS、云计算、大数据、移动智能终端、物联网等信息技术将持续渗入、普遍地运用于数字孪生城市，将引领智慧城市迈向更高阶段。

 中国信息通信研究院《数字孪生城市白皮书》编委会成员刘晓伦说：在城市建设的过程中，CIM通过BIM、三维GIS、大数据、物联网等先进数字技术，同步产生与实体城市“孪生”的数字城市。BIM与数字孪生技术性正在一同为智慧城市塑造实实在在的价值。

 以BIM、云计算、物联网、智能设备等为代表的当代先进技术的综合运用，建筑施工领域正行驶在“智慧工地“的快车道上，传统化的印痕将彻底变成历史，实现“绿色、智能、精益和集约”的精细化管理，实现绿色、智能和宜居的智慧建筑是建筑行业发展的必然方向。在众多现代建筑建设过程中，BIM都发挥了不可替代的运用价值。