构建智慧城市:BIM,CIM与数字孪生的关联与意义

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2022.09.08湖北

实际上,在数字化DICT(或者CIDT,按照我们的习惯定义--CT通信技术,IT信息技术,DT数字技术)与垂直领域OT(运营技术)/DT(领域技术)交会融合中,一个原本属于OT/DT领域的概念与技术,BIM,正和数字技术在最前沿以前所未有的速度碰撞,交织,融合,呈现出日益具有普遍性的意义与光芒。

BIM(建筑模型信息系统,BuildingInformationModeling)是利用信息技术将工程/设施通过数字化处理后,将各类信息以3D的形式,用于协助或解决工程不同生命周期阶段各种工作的一种先进技术。BIM是在一个计算机虚拟空间中,仿真真实工程行为,以协助营建生命周期的规划、设计、施工营运及维护工作等各项管理与工程作业的新技术、新方法与新概念。

BIM是传统建筑工程领域的数字化升级技术,通过与5G、AI等新技术的融合,可以实现工程项目的实时、可视、智慧管理,并带来全新的应用场景。在5G支持下,通过VR方式逼真地向业主呈现、便捷地指导施工人员,显著降低施工成本,提高建设效率。同时,基于5G实时采集分析工程项目的数据,与BIM模型对接形成真实场景的数字孪生体,实现对工程项目的数字化管理。AI算法与BIM融合可以解决海量数据的分析、处理和挖掘工作,提高工程项目在设计、施工、运维阶段的智慧化水平。将BIM形成的海量可信的数据源,通过大数据分析的方法,重新开发、提取和分析,可以产生更多新的有价值的衍生数据,实现多样化的应用场景。

BIM智慧设计规划

利用BIM技术和5GABCT等信息通信技术,对建筑工程的规划设计阶段的各个环节进行智慧化赋能,及时、动态地掌握信息数据并进行分析处理,提高设计规划的准确性和前瞻性,提升工作效率。

现地建模:对现地条件仿真建模,包括基地现况、现有设施等,为规划作业提供数字化的现状信息;

基地分析:利用GISBIM技术评估工程区域的空间性质和环境概况,用来确定工程项目的最佳基地位置;

设计表达:利用3D建置概念设计各方案的量体模型,以供业主利用3D模型进行方案的比较和必选;

成本估算:利用BIM模型输出工程项目的经费概算,以利于提供成本信息给业主做决策及经费预算;

历程规划:利用4D模型可视化仿真,规划施工顺序和空间要求的阶段性变化,以利于发现问题并提前解决。

BIM智慧施工建设

利用BIM技术和5GABCT等信息通信技术,围绕人、机、料、法、环等关键生产要素进行工程施工现场管理的一体化智慧管理模式。

人员管理:将智能安全帽与人员信息绑定,自动发送实时定位,结合BIM模型,实时查看施工人员在工地的位置,进行人员定位管理和工时统计;

进度管理:采用3D可视化方式,将现场施工进度信息与BIM模型、GIS数据结合,直观表达施工进展情况,做到计划进度与实际进度的比较分析;

车辆管理:车辆监控模块对车辆进行定位、追踪、轨迹查看、监听、监视等,将数据实时上传到基于BIM的智慧工地管理系统,帮助车辆管理人员掌控车辆的在途信息,提升车辆管理效率。

设备进出管理:将设备进出实况与BIM模型绑定,统计分析在场设备数据,包括设备的维保记录和提醒,实现设备的智慧化、可视化运营;

卸料平台监测:通过传感技术监测卸料平台的物料是否超重,通过与BIM模型关联,进行实时在线监测和统计分析,预防材料周转的事故隐患;

高支模监测:在高支模架体上布设监控装置,实时采集并上传各项参数,基于BIM模型,及时对安全问题进行预警,防止事故的发生;

混凝土监测:检测混凝土浇筑后的内外温差记录并实时上传,后台基于BIM技术进行自动分析,管理者据此调整保温或散热措施,避免混凝土产生裂缝;

脚手架监测:利用传感器收集并上传脚手架的参数,通过对杆件倾角的监测,并与BIM模型进行关联,系统自动进行报警,保证结构和人员的安全;

塔吊安全辅助:基于BIM、物联网、大数据、云计算等技术,远程监控塔吊设备运行情况,对塔机使用过程和行为有效监管、切实预警,防范和减少塔机安全事故的发生;

火灾预防:对烟感、温控、红外感应等进行实时监测,将监测数据实时上传并进行分析,发现问题及时报警、自动通知、自动定位;

视频监控:将视频挂接到BIM模型上,直观查看场地布置,对施工操作工作面上的各安全要素进行有效监控,加强施工现场的安全防护管理和治安管理。

BIM智慧运营维护

BIM技术与GIS、RFID、CE引擎、云计算、物联网、人工智能等技术的融合,对建筑进行可视化、智能化的运营和维护。提升数据管理水平。

降低运维成本:充分利用竣工后的BIM数据库,结合空间管理、资产管理、维护管理、公共安全管理、能源管理等运维管理需求,可以大幅提升运维效率,降低运维成本;

提升智慧运营的能力和水平:基于BIM技术的物联网应用,不但能实现三维可视化的信息模型管理,而且为建筑物和基础设施的所有组件、设施和设备赋予了智慧的感知能力和“生命力”;

为项目决策提供高价值数据支撑:基于BIM的数据,可以积累起项目级、企业级、行业级、城市级、区域级的管理数据库,为后续的开发和建设提供大量高价值数据,大大提高项目决策的效率。

BIM是计算机技术、信息传输技术、图形展示技术与传统建筑工程相结合的新兴技术,未来除了在建筑行业自身的数字化转型中发挥重要作用,同时也将为智慧城市的建设和运营提供新的可能。

近年来,在城市的建设和运营领域,CIM的概念开始出现。所谓CIM(城市信息模型,CityInformationModeling),是以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来的城市时空数据,构建起多维数字空间的城市信息有机综合体。住房和城乡建设部于2020年9月下发了《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》,导则总结了广州、南京等城市试点经验,提出CIM基础平台建设在平台构成、功能、数据、运维等方面的技术要求。其中定义CIM基础平台是在城市基础地理信息的基础上,建立建筑物、基础设施等三维数字模型,表达和管理城市三维空间的基础平台,是城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台,是智慧城市的基础性、关键性和实体性信息基础设施。

从上图中可以看出,未来CIM基础平台将成为智慧城市的规划、建设、运营的基础数据底座,也是实现数字孪生城市的重要载体。

国内部分发达地区的政府部门更是积极推进基于CIM的数字孪生城市建设。

在2021年1月公布的《深圳市人民政府关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见》中就明确提出了“探索“数字孪生城市”。依托地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)、城市信息模型(CIM)等数字化手段,开展全域高精度三维城市建模,加强国土空间等数据治理,构建可视化城市空间数字平台,链接智慧泛在的城市神经网络,提升城市可感知、可判断、快速反应的能力。

重庆市在《关于统筹推进城市基础设施物联网建设的指导意见》中提出,“加快建立重庆市城市信息模型管理平台(CityInformationModeling,CIM平台),整合各专业城市基础设施物联网数据,并提供共享服务,为城市建设管理决策提供支撑。”这其中广州市已率先于2021年7月发布了全国首个城市信息模型(CIM)基础平台——广州CIM平台。该平台将落地6大类应用,包括CIM工改、CIM智慧工地、CIM城市更新、CIM智慧园区、CIM智慧社区、“穗智管”城市运行管理中枢,从数字孪生城市的角度实现智慧城市的新跨越。

在可以预见的未来,我们有理由相信,越来越多的智慧城市将从原来的点、线、面的发展逐步跨越到3维、4维的立体化、全景式、跨时空的数字孪生城市,而脱胎于传统建筑领域的CIM技术将发挥重要的作用。

THE END
1.什么是BIM(建筑信息化模型)?问答知识库BIM(Building Information Modeling)是建筑信息化模型,是一种工程应用上的数字化工具,可以理解为具有丰富建筑信息的3D模型,它让建筑师、工程师和施工团队可以在电脑上模拟建造一栋建筑,可以更好地理解建筑项目,减少错误和冲突,优化设计方案,提高项目的质量和效率。http://www.szlh.gov.cn/zmhd/wdzsk/content/post_11661630.html
2.bim有什么作用bim有什么作用无边丝雨 精选回答 BIM的英文全称是BuildingInformationModeling,是指建筑信息化模型。BIM是一个完备的信息模型,能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中,方便的被工程各参与方使用。 建筑信息的数据在BIM中的存储,主要以各种数字技术为依托,从而以这个数字信息...https://edu.iask.sina.com.cn/jy/2H0xDILu5P7.html
3.BIM与GIS融合的意义——从智慧工地到智慧城市图新云GISBIM与GIS融合的意义——从智慧工地到智慧城市 随着智慧城市概念的发展,BIM与GIS融合的概念深入人心,通过整合BIM的参数化描述建筑组件性质的特性与GIS宏观的几何空间概念,将 BIM 描述单体建筑物的特性通过 GIS 拓展至三维城市。 BIM与GIS之间并无可替代性,而是更倾向于一种互补关系,这也是BIM与GIS能够融合的主要原因...https://www.cnblogs.com/LocaSpaceViewer/p/13969190.html
4.探析BIM技术在全过程工程造价咨询中的作用3 BIM技术在全过程工程造价管理中的主要应用价值 3.1 BIM技术应用在全过程造价咨询中的意义 随着信息技术的高速发展,传统的建筑成本管理模式已经无法适应新的建筑市场经济模式。建筑成本管理信息化在建筑成本管理工作中发挥了重要作用,成为建筑成本管理的重要支撑,指导建筑成本管理工作的发展趋势。 在中国,成本管理信息化主...http://www.cdzjxh.com/article_open.html?id1=3606
1.bim技术有什么作用,bim技术的介绍bim技术有什么作用,bim技术的介绍 BIM(Building Information Modeling)是数字化建筑信息模型技术,是建筑行业重要的信息技术。随着建筑行业的发展,BIM技术逐渐得到更多的应用和关注。本文从BIM技术的定义、应用领域、优缺点以及未来趋势等方面对BIM技术进行全面分析,希望对读者了解BIM技术有所帮助。https://www.nanhuajiaoyu.com/chanye/news/19453.html
2.bim在建筑工程管理中应用的意义工程管理意义显著,在项目规划阶段能 够将工程在宏观上具体容展示给项目参与方,在设计阶段可 以使各专业配合更加紧密,避免碰撞、提高设计效率和质量, 在施工阶段,bim技术可以指导施工,提前发现项目中的问 题*控制施工进度、施工质量及安全,总之bim在建筑工程 中的应用可以提高建筑工程管理的水平。 关键词:BIM ;建筑...https://m.renrendoc.com/paper/124328701.html
3.BIM对我们有什么意义?这个是目前很多人都在思考的问题,也有很多人都有自己的答案,或从设计角度,或从施工角度,都会说出自己的答案。那 BIM建筑培训网 的小编也跟大家聊聊 BIM对我们的意义 。 采用BIM,设计者可重点关注设计自身,不用再花精力在二维图纸的设计上。BIM对于二维、三维之间的界限,也越来越模糊。但BIM解决了实体模型设计的...https://www.uibim.com/3523.html
4.“BIM”技术的应用12篇(全文)同时能够实现将施工流程以三维模拟的形式直观、动态地展现出来, 便于工程管理人员进行施工交底, 对工人进行施工前的培训, 使其了解和掌握施工顺序。 利用BIM技术的可视化特点, 能够在建筑项目的施工管理中发挥巨大作用。在BIM技术应用之前经常会遇到这种情况, 在设计院出来的是二维的纸质图纸, 建筑图、结构图、水电安装...https://www.99xueshu.com/w/ikeyzue8e7p8.html
5.揭秘BIM技术对建筑设计的作用和影响揭秘BIM技术对建筑设计的作用和影响 随着工程建设项目的规模、形态和功能越来越复杂,建筑系统设计也变得越来越复杂,传统的建筑系统设计模式已经不能满足目前建筑整体设计的要求。建筑是一个由多专业参与的复杂的系统工程,一般来说,一个工程项目的设计工作由建筑、结构、电气、给水排水和暖通空调五个专业共同完成。各个...https://blog.51cto.com/u_14681379/2472069
6.BIM工程师的职责和作用摘要本文介绍了BIM工程师的职责和作用,以及BIM技术在工程造价管理领域的重要性。 BIM工程师是负责使用BIM技术进行工程设计、建造和管理的专业人员。他们在项目中起到了关键的作用,通过BIM技术的应用,能够提高工程造价管理的效率,并确保项目按时完成。BIM工程师的主要职责包括以下几个方面: ...https://www.hqwx.com/web_news/html/2023-10/16983663029170.html
7.BIM技术对建筑工程项目造价管理作用影响BIM技术应用关键在于利用计算机技术建立三维模型数据库,在建筑工程管理中实时变化调整,准确调用各类相关数据,以提升决策质量,加快决策进度,从而降低项目管控成本、保障项目质量,达到提升效益的目的。下面是小编为大家整理的BIM技术对建筑工程项目造价管理作用影响,欢迎大家阅读浏览。 https://www.yjbys.com/edu/zaojiayuan/293222.html
8.对bim的认识及感想(精选6篇)萘普生为解热药最好的一种, 为高效低毒的解热、镇痛、抗炎药; (2) 甾体类药, 以糖皮质激素为代表, 具有迅速而良好的退热作用, 其机制可能是抑制EP的合成和释放;抑制免疫反应和炎症反应及中枢效应; (3) 清热解毒中草药也有很好的解热作用, 可适当选用。https://www.360wenmi.com/f/file386545i3.html
9.大学生bim课程心得体会(通用23篇)总结起来,对于大学生而言,学习和实践BIM建模技术是提高自身竞争力和就业前景的重要途径。通过建立良好的学习计划,积极参与实践和案例分析,以及关注行业发展和技术趋势,大学生能够在BIM建模领域中发挥出重要的作用。BIM建模技术的广泛应用不仅提高效率和质量,也为建筑行业带来了全新的发展机遇。只有不断学习和适应行业变革,...https://www.fwsir.com/xinde/html/xinde_20240708155341_3906889.html
10.凋亡调节蛋白BIM在金鱼鳃形态重塑中的作用多种miRNA具有抑制细胞凋亡的作用,miR-24就是其中之一,并且miR-24的表达受低氧诱导因子HIF-1α的诱导,而Bim是miR-24下游的一个靶基因。目前,金鱼ILCM凋亡分子机制尚不明确,研究Bim基因对金鱼适应低氧和高温环境中ILCM凋亡机制的影响,对阐明金鱼适应低氧与高温的作用机理具有重要的意义。另外,对金鱼鳃形态可逆性...https://wap.cnki.net/lunwen-1018277680.html
11.BIM技术在建筑工程造价管理中的应用论文(精选3篇)1应用BIM技术的重要意义 BIM技术对于建筑工程而言具有非常重要的现实意义,可以对项目工程的造价管控工作起到非常关键的作用。根据BIM技术的实际应用情况进行分析,为了实现对该技术的有效运用,需要对影响项目工程造价管理的相关因素进行合理的分析和规划,确保可以对这些要求因素进行有效掌控。BIM技术的涉及范围比较广泛,其中,...https://mip.wenshubang.com/jianzhubiyelunwen/990979.html
12.bim对工程造价管理具有哪些重要意义二、BIM在全过程造价控制中的作用 BIM(Building Information Modeling-建筑信息模型)在工程造价咨询业的作用还不被人所认识。BIM是建筑业革命性公共平台,它在建筑业中具有举足轻重的地位,将对建筑业带来深刻的变化。要实现全过程造价控制、全生命周期和全面造价管理,那么,BIM就不能缺席, BIM是全过程造价控制的技术支撑...https://www.tygss.com/news/show-112831.html