智慧城市建設中BIM技術的應用與實踐

摘 要：BIM（Building Information Modeling）技術在智慧城市的建設中起到了重要的作用，一方面為城市管理水平的提升提供了技術支持，另一方面則為城市居民的社會生產生活提供了高質量的城市服務。通過BIM技術，智慧城市建設能夠實現與信息網絡和現代社會的有效連接，是推進城市現代化、智能化的強大動力。本文將從智慧城市與BIM技術的概念內涵、BIM技術與智慧城市的內在聯系以及推進BIM技術應用水平提升的實踐策略等方面展開討論，深入研究BIM技術在智慧城市建設中的應用與實踐。

關鍵詞：智慧城市;BIM技術;應用與實踐

中圖分類號：TU17;TU71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）01-0007-03

0引言

隨著經濟發展程度與科學技術水平的提升，我國城市現代化、智能化的進程不斷推進，建設智慧城市成為城市發展規劃的重要內容。在智慧城市的建設過程中，交通運輸體系與城市服務功能等部分的智慧建設是重難點，而BIM技術的應用與實踐為智慧城市的建設提供了技術保障，可通過現代信息模型來實現城市信息的立體化、具象化，在一定程度上提升了城市建設規劃的合理性。此外，BIM技術所提供的信息數據服務也能夠為智慧城市建設提供精確有效的信息數據，保障了智慧城市建設方案的科學性。對此，本文將基于BIM技術在智慧城市建設中的應用與實施展開研究，為智慧城市的構建提供參考建議。

1 BIM技術和智慧城市概念內涵

1.1 BIM技術內涵

BIM即建筑信息模型，誕生于1975年，多年來對建筑行業的發展起到了重要的推動作用。對于建設智慧城市而言，BIM技術能夠在很大程度上保障城市規劃的科學性、合理性，其強大的模擬能力與信息處理方式是推動智慧城市構建的重要動力。BIM技術展現出的建筑信息具備可視化、立體化的特點，能夠為建筑工程中項目籌劃、規劃設計與施工作業提供精確有效的數據信息，同時建筑信息模型建立在龐大的建筑信息庫中，由此還能夠提升建筑工程規劃的專業性與合理性。通過BIM技術的合理使用，施工單位能夠在保障建筑工程質量的同時大幅度縮減項目工程的建設速度和周期，并且還能夠在一定程度上提升建筑工程的建造水平，對于智慧城市來說則是城市服務功能與智慧化程度的改進。BIM技術的技術內核在于數據模型的構建，該技術能夠將大量的建筑信息數據進行數字化處理，隨后通過技術手段來實現數據信息的立體化反映，即建筑信息模型，其優勢在于信息數據的處理效率高且能夠實現建筑信息的動態監察與反映，是提升城市智能化、信息化的有效途徑。

1.2智慧城市內涵

智慧城市與傳統城市的區別主要在于建筑、交通、物流、社區管理等城市服務功能的現代化與智能化，而這一過程需要建立在龐大的信息管理平臺上，其對于現代城市的管理服務與整體規劃水平有著較大的積極影響。隨著新時代的到來，現代城市建設的重要性也愈發凸顯，而智慧城市作為現代城市中的重要構成，其應當具備一定的未來規劃能力與歷史承載能力，具有跨時空與多維度的特征。對于這一需求，智慧城市需要充分利用現代信息技術與數字技術，如BIM技術與大數據技術，通過此類技術手段來對城市的歷史進行科學整理，將其與城市的未來發展規劃進行有效對接，進而達到承載歷史并實現發展的效果。在智慧城市的構建過程中，地區的管理與服務水平將得到一定程度上的優化，而系統的整合與管理平臺的構建也將為我國城市建設的未來發展奠定穩定的基礎。

2 BIM技術與智慧城市建設的相關性

2.1 BIM技術為建設智慧城市提供技術支持

智慧城市的構建是地區經濟和管理服務優化進步的具體表現，隨著信息時代的到來，城市功能的智能化與現代化是城市發展的必然趨勢，而這一趨勢所需要的即是大量現代化信息技術與設備的支持，進而為城市居民提供更優質的服務。BIM技術能夠很好地滿足這一需求，通過BIM技術的支持，智慧城市建設能夠在城市的制度建設和決策建設方面做出優化和改進，具體則表現為城市交通網絡構建、城市服務功能完善等方面，對于城市居民生活質量的提升是較為明顯的。事實上，BIM技術能夠將城市數據信息庫中的大量數據信息進行可視化處理，但如何進行信息的運用與落實，這就需要在智慧城市建設中結合其他信息技術進行合作，如CIM（City Information Modeling，城市信息模型技術）、GIS（Geographic Information System，空間信息系統技術）與RS（Remote Sensing，遙感技術）等，在此基礎上即可構建一個相對完善的科學化城市管理模式，既實現了城市數據信息的有效整合，同時還能夠進行城市信息的可視化實時反映，是推動城市智能化與信息化的強大助力。

2.2智慧城市的建設需軟件和硬件的協同發展

智慧城市建設是信息技術與建筑工程相互合作的過程。BIM技術能夠以更為科學的手段來對建筑工程的施工方案進行分析和優化，進而實現施工建設的科學化與現代化。此外，BIM技術所提供的實時建筑信息反饋可以為建筑單位的施工現場調度提供有效保障，在一定程度上提升了施工建設的安全性與穩定性。智慧城市建設還是現代化城市管理平臺與城市基礎設施之間的配合。通過BIM技術所構建的城市管理平臺，智慧城市的交通網絡構建與城市服務功能的完善能夠得到有效的技術支持與保障，但這也對城市基礎設施與服務設備提出了更高的要求。智慧化城市所需的設施與設備需求是更為現代化的，其中的技術含量與管理難度相較傳統而言均有所提升，需要管理部門格外注意。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A

3 BIM技術在智慧城市建設中應用的有效措施

3.1 BIM技術傳承下智慧建筑的建設

智慧建筑是智慧城市建設中的核心部分之一，其智能化程度與現代化水平對于智慧城市的構建而言是極為重要的。在BIM技術的支持下，智慧建筑擁有了健全的數據結構，但僅僅是數據的處理是不足以建設智慧建筑的，除去數據結構外，智慧建筑還需要管理層網絡、自動層網絡和樓層網絡等重要的信息網絡來實現信息數據模型與其他技術平臺的有效連接。在智慧建筑的建設過程中，BIM技術的應用與實踐是較為普遍的，覆蓋了項目規劃、施工作業、現場控制與后期審核等多個環節，而建筑信息模型即是對建筑信息最為直接、有效的反饋，為智慧建筑的構建提供了重要保障。值得一提的是，BIM技術背靠龐大的數據信息庫，其中對于目標城市或區域的城市居民信息的掌握是非常重要的，諸如年齡結構、人才構成、就業傾向與成員組成等信息是影響智慧建筑服務功能確定的重要因素。

通過BIM技術所構建的城市管理平臺實現了智慧建筑的統籌規劃與管理，而智慧建筑內部的現代化信息設備與電子設備又為管理平臺提供了具有即時性的數據信息，二者之間的實時交流加強了智慧城市與智慧建筑之間的聯系，有利于提升智慧城市管理平臺的管理與服務水平，尤其在個性化服務的制定方面具有重要意義[1]。

3.2 BIM技術在交通領域信息化中的應用

智慧城市的重要價值之一就在于城市交通運輸網絡的現代化與信息化，BIM技術所提供的信息模型為交通網絡的構建提供了信息保障，同時傾斜攝影技術的使用則是強化了BIM技術在智慧城市構建中的效果，有利于更好地進行數據信息的立體化與可視化表達。智慧城市是一個相對龐大且復雜的體系，這對于智慧交通的構建而言是有著一定難度的，因此，在進行智慧交通技術的使用時，三維BIM模型是不可忽視的，其與GIS技術的配合能夠構建三維監控體系，進而精確捕捉并展現出智慧城市中的區域狀況，有效避免了視野“盲區”的問題，為未來城市的交通運輸管理提供了技術和信息支持[2]。需要注意的是，為確保智慧交通運輸網絡能夠符合城市的實際需求，工作人員與技術人員應當主動去了解并學習目標城市道路的歷史與背景，在此基礎上結合道路的實際使用情況與其他相關信息來進行規劃方案的調節，尤其是道路的材料、常見車型以及交通狀況等因素，這些對于道路交通運輸服務功能的展現有著重要影響。通過對城市交通狀況的分析，可充分發揮出BIM技術的模擬性，對城市交通的客流場景進行多維模擬，隨后針對其中發現的問題和隱患進行處理，制定相應的預防方案與應急措施。此外，為切實落實城市交通管理的應急方案，在智慧交通的構建中還應當使用三維導航技術來進行實時的跟蹤和定位，搭配BIM技術所建立的信息模型，提升定位與服務的即時性與精確性，為城市居民提供高質量的交通運輸服務[3]。

3.3 BIM技術與物聯網技術的高度集成

BIM技術作為現代智慧城市中的中心部分，其對于智慧城市規劃狀況的管理是非常有效的，其中數據信息庫和城市管理平臺能夠為管理人員提供穩定的信息和技術支撐。隨著BIM技術在智慧城市中的普及，其對于智慧城市的影響愈發深入，尤其是在城市發展規劃方面，不但為現代城市的發展建設拓展了更多可能，而且還提升了城市的綜合性能，順應了信息時代的發展潮流與國家可持續發展的戰略方向。在此過程中，智慧城市不但要強化城市管理服務水平，更應當針對城市居民的生產生活進行規劃，進而滿足人民日益增長的物質與文化需求。對此，在智慧城市的構建過程中，BIM技術與物聯網的協同發展變得尤為重要。物聯網作為信息時代的一大重要特征，其對于人民生產生活的影響是多方面的。首先是城市規劃方面的智能化，具體表現為交通運輸網絡、房屋建筑等方面的信息化管理與服務，BIM技術依賴于大數據與數據信息庫的支持，其中所涵蓋的數據信息能夠為城市功能與服務的優化與調節提供有效的參考建議，在一定程度上提升了城市規劃與居民生產生活的協調性。其次是對于智慧城市構建的監督與管理，BIM技術的信息模型與物聯網技術的深度融合能夠實現對城市資源與運行狀況的精確把握，一旦城市中某個區域發生問題，現代化的信息技術能夠為問題的解決提供有效的數據信息和技術保障，進而快速、有效地解決實際問題，在一定程度上保障了智慧城市的安全性與穩定性[4]。

3.4城市地下管線管理中 BIM技術的滲透

隨著現代城市建設規模和數量的擴大，其地下管線布局也變得更為復雜，這對智慧城市的構建提出了更高的要求。對此，在進行智慧城市的構建時，設計單位應當充分使用BIM技術與相關信息技術和通信技術。5G網絡的普及為信息傳遞速率和質量的提升奠定了基礎。在此背景下，RFID技術與端側標識等技術與BIM技術的融合變得更為順利，城市信息數據模型逐漸趨于完善，諸如電子攝像頭與無人機等通信設備能夠對城市進行全方位的掃描與感知，成為數據信息模型的重要來源。更為重要的是，該類技術相較以往的管理技術來看，其對于地下管線布局的觀察能力與分析能力是更為先進的，即使城市規模和數量不斷擴大，地下管線布局愈發復雜，但現代信息技術的出現仍舊很好地解決了這一問題，這也正是構建智慧城市的重要目標之一。BIM技術自身的模擬性與可視性對于智慧城市與地下管線布局間關系的協調是非常有效的，通過BIM技術所提供的數據信息，城市規劃與管理人員在進行方案制定時可得到相關的數據信息作為參考，在一定程度上提升了管理規劃工作的科學性與有效性。此外，BIM技術所建立的信息模型對于地下空間的探索與開發是更為充分的，這對于城市空間的規劃與布局有重要的意義。城市空間的增加意味著智慧城市的構建將會出現更多可能性，對于智慧城市的發展和地下管線布局的優化而言都是極為重要的[5]。

4結語

綜上所述，BIM技術在智慧城市的建設過程中起到了重要的推動作用，不但為城市的規劃管理提供了信息保障與技術支持，同時還強化了城市管理平臺與城市之間的聯系。此外，BIM技術與其他現代信息技術與電子技術的結合也在很大程度上提升了智慧城市的管理與服務水平。對此，城市管理人員應當充分重視BIM技術在智慧建筑、智慧交通網絡與地下管線布局中的應用與實踐，不斷提升其應用水平和深度，為我國城市智慧化、現代化的發展奠定基礎。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A

參考文獻

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[3] 張曉春，邵源，孫超.面向未來城市的智慧交通整體構思[J].城市交通，2018，16（5）：1-7.

[4] 安豐亮，張安梅，張智敏.BIM技術在智慧城市建設中的應用探討[J]. 科學與信息化，2019（29）：1+7.

[5]王宏瑩.BIM和GIS技術在智慧城市建設中的應用研究[J].安徽建筑，2021，28（10）：153-154.

Application and Practice of BIM Technology in Smart City Construction

SUN Xiuzhan

（China Railway Construction Group Co.， Ltd.， Beijing? 100040）

Abstract： BIM Technology plays an important role in the construction of smart city. On the one hand， it provides technical support for the improvement of urban management level， on the other hand， it provides high-quality urban services for the social production and life of urban residents. Through BIM technology， smart city construction can realize effective connection between information network and modern society， which is a powerful driving force to promote urban modernization and intelligence. This paper will discuss the conceptual connotation of smart city and BIM technology， the internal relationship between BIM technology and smart city， and the practical strategies to promote the application level of BIM technology， so as to deeply study the application and practice of BIM technology in the construction of smart city.

Keywords：? smart city; BIM technology; application and practice

收稿日期：2021-12-01

作者簡介：孫修展（1987—），女，滿族，河北承德人，研究生，研究方向：BIM應用。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A