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BIM技术在智慧城市建设中的应用

来源:腾讯网发布时间:2021-06-01

BIM是一个数字化的信息平台。它将二维平面设计转变为三维的空间模型设计,能够联系建筑生命周期各个阶段的数据资源,同时解决了之前二维设计成果在工程竣工后便无法发挥作用的问题。

BIM技术在应用、运行和资源数据共享等方面具有较强的工作能力。它为住宅建设创造了多维信息内容数据库查询的三维可视化,为其扩展应用创造了无限的发展潜力,实现了基于开发理念的可持续城市规划建设项目全生命周期管理信息。

智慧城市是互联网技术条件下城市信息化管理的一种形式。它将信息技术和通信技术相结合,对关键操作系统软件的每一个重要信息内容进行感知、分析和集成。适用于各种要求,如安全和生命服务。从本质上讲,它是以强大的信息技术为基础,推动新型智能城市的运营和管理,使人们的生活更加便捷、幸福,提高大城市的舒适度,倡导可持续发展的理念。

基于云计算、物联网的新环境下,高效解决城市快速发展所产生的各种问题,促进城市可持续发展,是城市建设的责任和使命。因此,BIM技术与智慧城市相结合的应用成为解决这诸多问题的最好选择。

BIM在智慧城市建设中的应用

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-BIM技术与物联网结合在智慧城市中的应用-

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[1]。

如今,“报表化管理+人工测量”方法具有可移动性、实用性、可预测性、相关性差、反馈过程慢等特点。这种缺点限制了BIM关键技术的实际应用效果。

物联网是解决这个问题的最好办法。

依托物联网视频前端开发、定位设备、传感技术等设备,能够实时、连续地识别、采集、监控和操纵施工条件和自然环境变化的信息内容。根据移动互联网的特点,将主要参数归纳为数据库管理,生成连续的、可追溯的动态检测记录。

这些记录和主要参数有助于“静态数据BIM实体模型”实时数据信息的升级。通过有效地将人、物、BIM实体模型连接起来,可以在工程建筑的“三维虚拟现实技术实体模型”中显示各种独立分散的数据信息,通过观察分析,评价其关系,完成专项计划调整的辅助管理决策。

因此,BIM技术与物联网技术的结合,可以将数据信息与物理线路、虚拟与实际的接口连接起来,实现有效的现场实际操作和个人行为管理方法。总之,BIM是未来工程建设管理方法的技术基础,物联网是关键支撑点。两者的融合将演变成多种方式和使用价值。

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- BIM在智慧城市建筑中的应用 -

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:

◆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。

◆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。

◆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。

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技术着重表现在将建筑群落与单体建筑作为基础的智能建筑方面。当有机结合智能市政与智能建筑之后,便形成了依托于空间地理信息的建筑物、管线以及道路的智能化系统,进而实现了整个城市的共通与互联。对于智慧城市的创建而言,起到关键作用的是智能建筑。

智能建筑在通信技术与BIM技术的控制下,智能化、集成化以及可持续发展的脚步日益加快,非常切合创建智慧城市的基本定位:生态、低碳、智慧、开放。

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- 智慧市政的可行性 -

基础设施建设包括道路设施交通、给排水管网、燃气管网、供热管网、供电系统通信、园林绿化等,以及互联网中国移动宽带、互联网技术,无线电视信息内容。其建设具有双重意义。物联网技术是互联网技术的重要扩展。BIM作为其基础数据库系统,也包含了Internet技术的所有资源和应用。

排水、热力、照明、给水、燃气以及通信与电力等属于基本的市政管线。在尚未施工时,应有效汇总相关平面图纸,然后总体规划各专业管线的前提下,才可正式施工。此种综合管线方式的最大不足之处在于,当施工中出现问题时,需要认真查阅多张专业图纸才可找出问题的根源,同时需要在变更设计的前提下,才可解决问题。另外,在施工过程中,常因协商效果不尽如人意,造成空间与材料的浪费。

但是,假如能借助BIM进行可视化与安装模拟,事先就对管线加以优化和检测,并将因调整而产生的各种变化清晰地体现出来,那么就能将施工中的错误几率降至最低,在减少成本的基础上还能避免遗漏,给接下来的运维管理做好了铺垫。

因为目前在交通设施方面的信息化水平还不是很高的地区,正在使用的人工采集数据方式与传统平面图纸使今后的维护管理面临各种隐患,所以有必要运用3D激光扫描技术,由此产生的云技术随后被导入BIM物理模型,然后转化为移动软件和模型。通过BIM提供的数据可视化,相关人员可以获得更加直观的三维主视图、准确的定位和准确的序列号信息内容。

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- BIM在智慧城市规划管理中的应用 -

科学发展观越来越受重视,可持续发展城市的概念也应运而生。在智慧城市中,如何科学地处理好生态、资源、环境与城市发展之间的关系是城市规划管理面临的重大问题。BIM技术的应用与拓展也将提高城市规划管理的效率。

通过BIM技术,取得更加全面的城市建筑信息,对建筑环境进行分析考核,由此了解城市建设方案的生态效益。

BIM应用于奥地利博物馆地下扩建

通过BIM技术,结合地上建筑及地下管线的三维立体信息模型,形成全覆盖的城市信息模型,这个模型将是更加全面宏观的信息集合,它将提供更多的可分析价值。

通过大数据模型,城市管理将从单体到小区到住宅区,从街道到区域,以点带面,进而为城市管理规划变得更加方便快捷[3]。

BIM提出了数据可视化的思想。BIM数据可视化是指过去生成的线框预制构件的三维产品模式,向大家展示更多的品牌形象,从而实现与预制构件的良好互动。数据可视化产生了工程建设信息内容的物理模型。

除了展示设计图纸并将其转换成表格外,还可以让每个人在数据下讨论新项目的建设、设计方案以及每个项目的整个运作过程形象化。这与“对外开放”的两岸合作新模式是一致的,即准确定位新型智慧城市,“相互统筹、合作发展、相互运作、相互管理、互利共赢”。可以进一步完成在线数据可视化的基础建设。

结语

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。开展各领域的科学研究,扩大BIM技术在新智慧城市建设中的主要应用,自主创新BIM技术的应用,完善BIM移动软件自动化技术的集成管理方法,开发国家行业标准和技术专业培训体系,完善数据和信息的实体模型,利用BIM技术创造更多的智慧城市价值。