BIM技术绘出“智慧城市"新蓝图2021-06-02 09:17:51
BIM技术绘出"智慧城市”新蓝图
文/罗辉
城市化是我国改革开放以来经济发展的一条主线，中国的工业化道路是伴随着中国的城市建设而发展的。从某种程度上来说，中国的城镇化建设之路，就是中国经济的发展之路。我国城市化水平从2000年的36%提高到2010年的49.68%仅用10年，2017年中国城镇化率达到58.5%，远低于发达国家80%的平均水平，还有较大的发展空间。目前中国城市发展的现状却令人忧虑，大量增加的城市人口造成淡水、土地、能源、住房、交通设施极为紧张，同时造成了城市污染问题。
从全国范围来看，中国的资源短缺，影响到了国家的发展潜力。从经济层面上来看，当前中国经济面临投资与出口后劲不足等问题，而内需不足在短时间内又无法快速提振。投资、消费结构已经接近"临界点"的判断基本形成共识。寻找新的驱动，调整投资结构迫在眉睫。粗线条式经济发展模式已不可持续。
通过对我国城镇化发展的研究，人们普遍认为未来十年是我国新型城镇化建设的一个机遇期。我国可以借鉴先进国家的发展经验，加快追赶他们的步伐，更好地推进我国的城镇化建设。因此，做好城市规划与设计至为重要。
一个正确的城市规划，需要做好许多方面的事情，比如说，先进有效的城市公共交通系统，清洁的汽车能源，优良的城市生活质量指标控制等。如果合理进行规划布局，许多"城市病"是能够得以解决。城市将为人们提供更加经济、更加幸福的生活方式。
智慧城市大势所趋
建设智慧城市，创建绿色生态大美之城是目前国际城市建设的热点，也是未来城市建设的发展方向。
通过大量国外推进"智慧城市"计划的事例可以看出，“智慧城市"是一个新的概念，没有全世界统一的定义。然而，作为"智慧城市"研究与开发的一个出发点是非常明确的，即通过在城市建设中大量采用信息化、自动化、数字化等先进技术，实现城市智慧式管理和运行，减少城市各种资源（煤、电、油、气、水）消耗，减小城市温室气体排放，使城市中的人们生产效率提高，让生活更加低碳、更为和谐美好，并促进城市的可持续发展。
“智慧城市"概念的核心是，以"信息"的运动，来减少经济活动中，“人"和"物"的运动，从而达到降低人们在经济活动对能源（煤、电、油、气)及其他资源（水）的消耗，促进"绿色生态城市"建设。
建设智慧城市，大体包括以下内容:
·智慧公共服务:建设智慧公共服务和城市管理系统。
·智慧社会管理:完善面向公众的公共服务平台建设。
·智能化的面向企业的公共服务平台。
·智慧社区服务。
·智慧教育文化服务:积极推进智慧教育文化体系建设。
·智慧物流服务系统应用。
·智慧医疗健康保障体系建设。
·智慧交通系统。
·面向新农村建设的公共服务信息平台。
·积极推进智慧安全防控系统建设。
·建设城市信息综合管理平台等。
建设智慧城市的核心，是通过上述平台等专业性应用系统建设，提升城市建设和管理的规范化、精准化、信息化和智能化水平，有效促进城市公共资源在全市范围的共享。通过积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行，在提升城市运行效率和公共服务水平的同时，提升城市产业综合竞争力，推动城市发展转型升级。
BIM技术助力建设规划
美源于对生活的热爱，人类追求美的步伐永远不会停止。
如何创建绿色生态大美之城?以安全、低碳、节约、全生命周期经济为目标进行项目研究和系统设计，是新时代的一种设计美学。
秉承"创新、协调、绿色、开放、共享"的发展理念，在城市规划设计方面，智慧城市、绿色生态之城是许多城市规划者的最终选择。
智慧城市是一个全新的理念，其核心特征是将信息资源作为重要的生产要素，来推动经济转型升级，再创发展新优势。目前上海、北京、广东、福建、深圳、南京等地纷纷提出建设智慧城市发展战略，意在抢占先发优势。
实际上，为创造绿色生态大美之城，各地在城市建设规划编制方面都作出了巨大努力。但城市规划的落实，并不容易。创造美，不仅需要有思想，更需要有技术支撑。
建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础，建立建筑模型，并通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息—致性、可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性八大特点。
BIM技术最突出的特点是，能让项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。运用BIM技术，可以模拟无法在真实世界中进行操作的事物。
在设计阶段，BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验。例如，对建筑与周边建筑群的整体视觉效果进行模拟，可以对建筑的风环境、能源消耗、紧急疏散、日照、热能传导等进行模拟，能准确预测城市各种建筑建成的视觉效果、使用性能，预测人们的使用感受。因此，它在城市规划落实方面具有极大的应用价值。
由于中国城市管理部门和中国企业缺乏掌握BIM技术的人材，在城市规划的落实方面一直缺乏好的技术手段，很难实现对城市天际线的有效管理及对城市区域环境的有效评估。
很多城市，在落实城市规划方面遇到了问题。究其原因，是缺少技术支撑。
运用BIM技术，建筑施工企业能在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间)，也就是根据施工的组织设计模拟实际施工，从而确定合理的施工方案。同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制)，以达到实现成本控制的目标。运营单位也可在后期运营阶段模拟日常紧急情况的处理方式，例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。因此，BIM技术将成为中国城市未来建设的关键技术。
发展城市建设应对贸易争端
建造绿色生态之城，创造城市美好生活的道路不会是—条平坦的大道。
中国应该保持清醒的头脑，一方面必须认识到自己的优势，同时也要正视在综合实力上与美国存在的巨大差距。
从2018年4月在吉隆坡召开的2018国际桥梁与结构工程协会春季会议可知，目前亚洲、非洲的不少发展中国家都已经在运用BIM技术进行项目开发。从吉隆坡的城市建设可以看到人类对美的追求，也可以看到运用BIM技术进行城市管理的成果。
与西方发达国家相比，中国土木工程企业在资本运营能力和技术运用能力上都存在不小差距。在相当长的一段时间内，这些企业必须向国际先进企业学习，以全面面向市场的态度，积极进行系统创新，发展核心技术。还需要以严谨的科学态度，实事求是的精神，勇于实践，方能闯出一条光明之路。
以发展BIM技术为例。自从2002年，在美国提出BIM (Building Information Models）概念后，BIM技术随着全球化的进程，从美国逐渐扩展到了欧洲、日本、韩国、新加坡等国家，目前这些国家的BIM发展和应用都达到了一定水平。该技术已经在全球范围内得到广泛认可，被誉为建筑业变革的核心力量。根据McGraw Hill的调研结果，2012年美国工程建设行业采用BIM的比例从2007年的28%，增长至2009年的49%，直至2012年的71%。其中74%的承包商已经在使用BIM了，超过了建筑师(70%）及机电工程师(67%)。目前BIM技术的应用能力，已经成为西方发达国家的大型跨国建筑企业核心竞争力之一。
在中国，BIM技术的运用正处于起步阶段，最初只在中国尊、上海中心等超级工程以及上海迪士尼等外资特殊项目上得以应用。绝大多数中国土木工程企业在BIM技术方面能力有限。2016年住房和城乡建设部信息中心联合清华大学等28家单位上百位专家，共同编写的《中国建筑施工行业信息化发展报告(2016）互联网应用与发展》，在建筑行业全面推广BIM技术。近几年，中国企业在BIM技术的应用方面有了明显进步，更多项目采用BIM技术进行项目管理。
BIM技术的应用，需要将企业生产管理的核心信息系统，从以数据库为核心的2D系统升级至4D+系统，信息处理深度、广度和高度都大大提高。信息化技术应用将达到一个前所未有的高度。
中国土木工程企业推广应用BIM技术，首先需要建立满足BIM技术使用要求的信息管理系统，并以市场为导向的态度，使用信息化技术对企业进行管理。目前，中国企业应用BIM技术存在许多技术问题，例如:缺乏能适应中国建设标准的BIM软件，各种BIM软件的数据兼容性存在问题，数据模型的转换困难，不适应社会化大生产的需要，多数软件都只能在单个项目独立使用，导致BIM系统使用成本太高。
从目前中国社会发展和企业的实际情况来看，我们必须坚定信念，以市场化手段积极发展BIM技术，但不能急于求成。
核心技术自主创新
目前，我国还存在一些关键核心技术受制于人的情况，在自主知识产权的高端芯片方面远不能自给自足。
建设智慧城市，需要在城市建设中，发展先进的智能交通系统、城市物流系统及信息系统，这些系统都是高度依赖有线和无线通信系统、高性能计算机系统、人工智能技术的应用。这些系统的建设，其底层均是依赖于高性能芯片和电子元器件。
创造绿色生态大美之城，需要BIM技术。而BIM技术的应用，更需要大量高性能计算机、大规模数据储存和分析服务系统;需要依托计算机网络，综合运用信息处理技术，开发合适的BIM软件。
总之，中国企业应以建设智慧城市为牵引动力，迅速实现经济增长方式的转变，提高企业的创新能力，发展核心技术。如果仍按原来的方式经营管理土木工程企业，恐将会错过历史赋予的机会。
