从智慧工地到数字孪生城市,BIM到底有多强大

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从智慧工地到数字孪生城市BIM到底有多强大

8月28日,住建部、工信部等9部门联合发文《加快新型建筑工业化发展的若干意见》,将BIM技术作为发展新型建筑工业化的主要信息技术手段,BIM的前途可谓一片大好!

BIM以建筑工程项目各项相关信息数据作为基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。BIM应用在我国已有10多年了,随着BIM标准的不断建立和完善,各地政策的持续推进,BIM已成为建筑业发展中“智慧”、“智能建造”、“数字化”、“信息化”等关键词的代表技术,正不断在各领域、各环节释放其价值。


BIM应用是智慧工地信息化应用的“基础”


2014年,发改委、工信部、住建部等8部门发布了《有关促进智慧城市健康发展的指导意见》,明确了智慧城市是运用物联网、大数据等新一代信息技术促进城市规划、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环,开展“智慧工地”建设是实现精细化管理的最佳手段,BIM技术贯穿建设全过程的特性,支撑智慧工地实现全程信息化、智能化协同。




BIM技术在“智慧工地”建设中的具体应用

依托于施工现场管理平台的“智慧工地”,其信息的来源,主要是来自于BIM模型。BIM模型的精确度几乎决定了“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以下几个方面:


1,工程量的统计:通过对BIM模型的解读,能够分析出各施工流水段各材料的工程量,如混凝土的工程量。在钢结构中,通过对模型的分解,可直接对钢结构构件进行加工。

2,施工模拟:在制定完成施工进度计划后,通过软件把施工进度计划与BIM模型相关联,对施工过程进行模拟。将实际工程进度与模拟进度进行对比,可以直观的看出工程是否滞后,分析滞后的原因,以确保工程按计划完工。

3,可视化交底:通过BIM的可视化特点,对施工方案进行模拟,对施工人员进行3D动画交底,提高交底的可行性。

4,节点分析:通过对设计图纸的解读,对复杂节点进行BIM建模,通过模型对复杂节点进行分析。比如复杂的钢筋节点,在模型建立后,对模型进行观察,找到钢筋的碰撞点,对钢筋的布置进行优化;也可以模拟模板支撑体系的受力状况,以确保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、设备模型都创建完成后进行合模,分析出各碰撞点,与设计进行沟通,对设计图纸进行修改。在工程前期解决了管线打架问题,节约了工期,确保施工的顺利进行。


BIM的信息应用如一柄利刃,直指工程的每一个环节,360度无死角把控流程。智慧工地实现离不开BIM“核心”技术。“智慧工地”的每一个工作者在BIM趋向普及的浪潮中感受到信息技术对传统施工的颠覆式前进。


智慧城市包含时间、空间等多维度的BIM技术应用结合


通常人们会将智慧城市分成几个面向来看,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。过去的数字城市建设主要以GIS(地理信息系统)技术为主,掌握城市整体建设的空间信息与相关属性数据,协助城市管理者进行地理空间相关的决策分析。


如今,BIM作为信息化技术的重要手段,在交通、水利、市政、电力、装饰等多方面渗透,随着BIM与GIS、物联网、大数据、5G等新技术结合,就能深化数字城市的信息掌握程度,进行跨尺度的决策模拟分析。BIM的跨越全生命周期信息管理必然会贡献于智慧城市的可持续发展。



数字孪生城市:更大范围更加深入的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高度。”


(中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁)


所谓的数字孪生,是充分利用物理模型和利用互联网、传感器的技术采集全生命周期的运行历史等数据,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,意味着新一代信息技术在城市建设中更加广泛和深入的应用。


数字孪生城市发展与我国建筑业发展保持了信息化加速应用的一致性,数字孪生以新一代信息技术为驱动,而建筑业在经历了工业化、信息化,目前已经逐渐过渡到数字智能化。伴随着信息技术的不断发展,BIM、GIS、云计算、大数据、移动智能终端、物联网等信息技术将不断渗透、广泛地应用于数字孪生城市,将带领智慧城市走向更高阶段。


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,同步形成与实体城市“孪生”的数字城市。BIM与数字孪生技术正在共同为智慧城市创造实打实的价值。


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应用,建筑施工行业正行驶在“智慧工地“的快车道上,传统的印迹将彻底成为历史,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。在众多现代建筑建造过程中,BIM都发挥了不可替代的应用价值。

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