王寶令 郝聰慧
摘 要:隨著城市化的深入,在建筑工程領域一系列城市信息化模型技術運用而生,從建筑信息模型到城市信息模型,一個比BIM更宏大的技術概念——CIM(City Information Modeling)正興起?;凇癇IM+GIS+物聯(lián)網(wǎng)”等信息技術手段的數(shù)字化城市發(fā)展需要運用長期積累的豐富BIM建筑建造設施模型資源。隨著CIM技術的到來,將為BIM發(fā)展提供更多可能。
關鍵詞:BIM;CIM;智慧城市
改革開放以來中國城市化發(fā)展速度迅猛,據(jù)統(tǒng)計到2050年我國城市化率有望達到80%。在城市化快速發(fā)展的同時,不免暴露的問題也日益顯現(xiàn),智慧城市概念的出現(xiàn)可以有效應對城市發(fā)展中暴露的例如人口增長,交通擁擠,資源短缺,醫(yī)療教育分配不均等各種難題。如果把智慧城市信息模型(City Information Modeling)比喻為一個有機體,建筑信息模型(Building Information Modeling)就相當于把單個建筑作為城市的細胞。
1 相關理論
1975年,被譽為“BIM之父”來自喬治亞理工大學的伊斯曼(Chuck Eastman)教授最先創(chuàng)建了BIM理念,在其研究課題“Building Description System”中提出“a computer-based description of-a building”,這一概念的初衷是為實現(xiàn)建筑工程的可視化分析,便于量化分析,進而提升工作效率,它是一種新型實用工具。BIM能夠在三維模型的基礎上實現(xiàn)協(xié)同工作,可以彌補CAD作為二維模型無法提供的很多空間和屬性信息,作為一種新型建筑工程管理模式,為行業(yè)人員提供了一種全新的工作模式,在提升效率的同時也實現(xiàn)了可視、形象、便捷,順暢溝通的效果,為人們提供了一種新型的思維方式。BIM的強大功能將為建設行業(yè)從業(yè)者提供強大的設計功能。就像手機一樣,從最初的通訊工具,經(jīng)過加入QQ、微信、拍照、GPS、導航、手機銀行、購物、支付等功能后變成了人類器官的延伸,相信BIM完全具有成為人類一種思維方式的潛質(zhì)。
城市信息模型(City Information Modeling)簡稱CIM,是一個有機的復合體,它基于城市信息數(shù)據(jù)構建三維城市空間模型和城市工程建設信息。2015年,同濟大學吳志強院士提出了城市智慧模型。要解決智慧城市的問題,依靠單個小區(qū)的建筑信息模型是遠遠不能滿足智慧城市發(fā)展需要的,還需要集合各種BIM信息,運用GIS物聯(lián)網(wǎng)等技術構建一張相互聯(lián)系的CIM才是城市發(fā)展的未來。
20世紀90年代,中國開始研究3DGIS,當時目的是實現(xiàn)建筑行業(yè)數(shù)字化,實現(xiàn)建筑和場景的數(shù)字化表達,以便將現(xiàn)實的建筑信息展示在屏幕上。21世紀初,數(shù)字化已經(jīng)不能滿足人們的需求,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒?,信息化在屏幕上展現(xiàn)的同時,還加入了屬性以及關聯(lián)信息。近年來,信息化實現(xiàn)了跨部門,跨學科的融合,真正將信息技術應用于生產(chǎn)以及生活領域。在未來無論我們的方向如何改變,大數(shù)據(jù),綜合管廊,海綿城市等相關的城市信息技術,其核心必然都將是關于城市信息模型信息的合理高效利用的。
2 發(fā)展現(xiàn)狀
當前BIM 已經(jīng)開始從建筑逐步向城區(qū)各領域中應 用。以上海為例,2016 年 1~6 月底,共5批62個項目入選上海市建筑信息模型技術應用試點項目。涵蓋了城區(qū)各類型建設項目,其中電力設施2 項,民防設施1項,交通基礎設施19項,商業(yè)、商住、辦公、保障房項目12項,市政工程5項,水利設施6項,文化教育、體育9項,醫(yī)療衛(wèi)生、養(yǎng)老8項。[2]
在智慧城市、智慧管網(wǎng)等新型技術應用于各地城市建設時,推廣云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、地理信息等全新產(chǎn)品技術,通過大數(shù)據(jù)時代地理信息云平臺建設關鍵技術、三維 GIS軟件技術進展、智慧城市改變未來生活、無人機傾斜攝影在測繪中得到應用,[3]各地政府也可以相互分享智慧城市建設的新理念、新模式、成功的經(jīng)驗,共享云計算、大數(shù)據(jù)等智能化前沿科技的創(chuàng)新應用成果。
目前各城市正在著手建設例如電子政務云平臺、市民綜合服務平臺、完善和加強無線城市等智慧應用項目。以山東省棗莊市為例,實現(xiàn)政府引導與市場運作有化結(jié)合充分發(fā)揮政府引導作用,在重大工程、項目建設等方面給予引導,在組織和制度保障方面設計完善,為智慧棗莊莊建設創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境,[4]逐步更新城市建設理念,合理有效整合城市資源,采用新技術,新方法建設智慧城市,實現(xiàn)城市信息資源共享。
3 平臺構架
CIM的實現(xiàn)需要如下前提:
(1)城市基本信息,包括建筑模型,模型信息,建筑物個體信息,交通和土地等其他信息。
(2)建筑物內(nèi)部信息,包括內(nèi)部結(jié)構以及對應建筑部件的信息,如材質(zhì)信息,建造年限,造價以及運維狀況等信息,根據(jù)用戶權限劃分相應權比如提供安防及運維能力等的信息。
(3)物聯(lián)網(wǎng)信息,包括城市各地主要視頻監(jiān)控信息,這種檢測信息,信號燈信息以及各主要停車場等信號信息。
4 結(jié)語
應用CIM技術的智慧城市的發(fā)展需要政府做到精細化管理,讓城市向著智慧型、實用性、互聯(lián)互通融合發(fā)展的態(tài)勢發(fā)展是現(xiàn)代城市居民的愿望,也是提高市民生活品質(zhì)的保證。CIM技術的發(fā)展因其協(xié)同性強,模擬程度更為廣泛,層級較高在城市建設工程中脫穎而出。CIM的發(fā)展將有效避免現(xiàn)在城市出現(xiàn)的如重復建設、信息煙囪、數(shù)據(jù)孤島、缺乏頂層規(guī)劃等一些列問題,[5]這將使得智慧城市實現(xiàn)技術落地。
參考文獻:
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[2]孫樺,潘洪艷,韓繼紅.從BIM到CIM——綠色生態(tài)城區(qū)的智慧實現(xiàn)策略[J].建設科技,2019(01):52-55.
[3]原有軍.太原舉辦2016山西智慧城市建設與應用技術研討會[J].經(jīng)緯天地,2016(03):84.
[4]種躍飛.棗莊市智慧城市建設研究[D].山東大學,2017.
[5]包勝,楊淏欽,歐陽笛帆.基于城市信息模型的新型智慧城市管理平臺[J].城市發(fā)展研究,2018,25(11):50-57+72.