智慧城市建设中BIM技术的应用与实践

摘 要：BIM（Building Information Modeling）技术在智慧城市的建设中起到了重要的作用，一方面为城市管理水平的提升提供了技术支持，另一方面则为城市居民的社会生产生活提供了高质量的城市服务。通过BIM技术，智慧城市建设能够实现与信息网络和现代社会的有效连接，是推进城市现代化、智能化的强大动力。本文将从智慧城市与BIM技术的概念內涵、BIM技术与智慧城市的内在联系以及推进BIM技术应用水平提升的实践策略等方面展开讨论，深入研究BIM技术在智慧城市建设中的应用与实践。

关键词：智慧城市;BIM技术;应用与实践

中图分类号：TU17;TU71                              文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2022）01-0007-03

0引言

随着经济发展程度与科学技术水平的提升，我国城市现代化、智能化的进程不断推进，建设智慧城市成为城市发展规划的重要内容。在智慧城市的建设过程中，交通运输体系与城市服务功能等部分的智慧建设是重难点，而BIM技术的应用与实践为智慧城市的建设提供了技术保障，可通过现代信息模型来实现城市信息的立体化、具象化，在一定程度上提升了城市建设规划的合理性。此外，BIM技术所提供的信息数据服务也能够为智慧城市建设提供精确有效的信息数据，保障了智慧城市建设方案的科学性。对此，本文将基于BIM技术在智慧城市建设中的应用与实施展开研究，为智慧城市的构建提供参考建议。

1 BIM技术和智慧城市概念内涵

1.1 BIM技术内涵

BIM即建筑信息模型，诞生于1975年，多年来对建筑行业的发展起到了重要的推动作用。对于建设智慧城市而言，BIM技术能够在很大程度上保障城市规划的科学性、合理性，其强大的模拟能力与信息处理方式是推动智慧城市构建的重要动力。BIM技术展现出的建筑信息具备可视化、立体化的特点，能够为建筑工程中项目筹划、规划设计与施工作业提供精确有效的数据信息，同时建筑信息模型建立在庞大的建筑信息库中，由此还能够提升建筑工程规划的专业性与合理性。通过BIM技术的合理使用，施工单位能够在保障建筑工程质量的同时大幅度缩减项目工程的建设速度和周期，并且还能够在一定程度上提升建筑工程的建造水平，对于智慧城市来说则是城市服务功能与智慧化程度的改进。BIM技术的技术内核在于数据模型的构建，该技术能够将大量的建筑信息数据进行数字化处理，随后通过技术手段来实现数据信息的立体化反映，即建筑信息模型，其优势在于信息数据的处理效率高且能够实现建筑信息的动态监察与反映，是提升城市智能化、信息化的有效途径。

1.2智慧城市内涵

智慧城市与传统城市的区别主要在于建筑、交通、物流、社区管理等城市服务功能的现代化与智能化，而这一过程需要建立在庞大的信息管理平台上，其对于现代城市的管理服务与整体规划水平有着较大的积极影响。随着新时代的到来，现代城市建设的重要性也愈发凸显，而智慧城市作为现代城市中的重要构成，其应当具备一定的未来规划能力与历史承载能力，具有跨时空与多维度的特征。对于这一需求，智慧城市需要充分利用现代信息技术与数字技术，如BIM技术与大数据技术，通过此类技术手段来对城市的历史进行科学整理，将其与城市的未来发展规划进行有效对接，进而达到承载历史并实现发展的效果。在智慧城市的构建过程中，地区的管理与服务水平将得到一定程度上的优化，而系统的整合与管理平台的构建也将为我国城市建设的未来发展奠定稳定的基础。

2 BIM技术与智慧城市建设的相关性

2.1 BIM技术为建设智慧城市提供技术支持

智慧城市的构建是地区经济和管理服务优化进步的具体表现，随着信息时代的到来，城市功能的智能化与现代化是城市发展的必然趋势，而这一趋势所需要的即是大量现代化信息技术与设备的支持，进而为城市居民提供更优质的服务。BIM技术能够很好地满足这一需求，通过BIM技术的支持，智慧城市建设能够在城市的制度建设和决策建设方面做出优化和改进，具体则表现为城市交通网络构建、城市服务功能完善等方面，对于城市居民生活质量的提升是较为明显的。事实上，BIM技术能够将城市数据信息库中的大量数据信息进行可视化处理，但如何进行信息的运用与落实，这就需要在智慧城市建设中结合其他信息技术进行合作，如CIM（City Information Modeling，城市信息模型技术）、GIS（Geographic Information System，空间信息系统技术）与RS（Remote Sensing，遥感技术）等，在此基础上即可构建一个相对完善的科学化城市管理模式，既实现了城市数据信息的有效整合，同时还能够进行城市信息的可视化实时反映，是推动城市智能化与信息化的强大助力。

2.2智慧城市的建设需软件和硬件的协同发展

智慧城市建设是信息技术与建筑工程相互合作的过程。BIM技术能够以更为科学的手段来对建筑工程的施工方案进行分析和优化，进而实现施工建设的科学化与现代化。此外，BIM技术所提供的实时建筑信息反馈可以为建筑单位的施工现场调度提供有效保障，在一定程度上提升了施工建设的安全性与稳定性。智慧城市建设还是现代化城市管理平台与城市基础设施之间的配合。通过BIM技术所构建的城市管理平台，智慧城市的交通网络构建与城市服务功能的完善能够得到有效的技术支持与保障，但这也对城市基础设施与服务设备提出了更高的要求。智慧化城市所需的设施与设备需求是更为现代化的，其中的技术含量与管理难度相较传统而言均有所提升，需要管理部门格外注意。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A

3 BIM技术在智慧城市建设中应用的有效措施

3.1 BIM技术传承下智慧建筑的建设

智慧建筑是智慧城市建设中的核心部分之一，其智能化程度与现代化水平对于智慧城市的构建而言是极为重要的。在BIM技术的支持下，智慧建筑拥有了健全的数据结构，但仅仅是数据的处理是不足以建设智慧建筑的，除去数据结构外，智慧建筑还需要管理层网络、自动层网络和楼层网络等重要的信息网络来实现信息数据模型与其他技术平台的有效连接。在智慧建筑的建设过程中，BIM技术的应用与实践是较为普遍的，覆盖了项目规划、施工作业、现场控制与后期审核等多个环节，而建筑信息模型即是对建筑信息最为直接、有效的反馈，为智慧建筑的构建提供了重要保障。值得一提的是，BIM技术背靠庞大的数据信息库，其中对于目标城市或区域的城市居民信息的掌握是非常重要的，诸如年龄结构、人才构成、就业倾向与成员组成等信息是影响智慧建筑服务功能确定的重要因素。

通过BIM技术所构建的城市管理平台实现了智慧建筑的统筹规划与管理，而智慧建筑内部的现代化信息设备与电子设备又为管理平台提供了具有即时性的数据信息，二者之间的实时交流加强了智慧城市与智慧建筑之间的联系，有利于提升智慧城市管理平台的管理与服务水平，尤其在个性化服务的制定方面具有重要意义[1]。

3.2 BIM技术在交通领域信息化中的应用

智慧城市的重要价值之一就在于城市交通运输网络的现代化与信息化，BIM技术所提供的信息模型为交通网络的构建提供了信息保障，同时倾斜摄影技术的使用则是强化了BIM技术在智慧城市构建中的效果，有利于更好地进行数据信息的立体化与可视化表达。智慧城市是一个相对庞大且复杂的体系，这对于智慧交通的构建而言是有着一定难度的，因此，在进行智慧交通技术的使用时，三维BIM模型是不可忽视的，其与GIS技术的配合能够构建三维监控体系，进而精确捕捉并展现出智慧城市中的区域状况，有效避免了视野“盲区”的问题，为未来城市的交通运输管理提供了技术和信息支持[2]。需要注意的是，为确保智慧交通运输网络能够符合城市的实际需求，工作人员与技术人员应当主动去了解并学习目标城市道路的历史与背景，在此基础上结合道路的实际使用情况与其他相关信息来进行规划方案的调节，尤其是道路的材料、常见车型以及交通状况等因素，这些对于道路交通运输服务功能的展现有着重要影响。通过对城市交通状况的分析，可充分发挥出BIM技术的模拟性，对城市交通的客流场景进行多维模拟，随后针对其中发现的问题和隐患进行处理，制定相应的预防方案与应急措施。此外，为切实落实城市交通管理的应急方案，在智慧交通的构建中还应当使用三维导航技术来进行实时的跟踪和定位，搭配BIM技术所建立的信息模型，提升定位与服务的即时性与精确性，为城市居民提供高质量的交通运输服务[3]。

3.3 BIM技术与物联网技术的高度集成

BIM技术作为现代智慧城市中的中心部分，其对于智慧城市规划状况的管理是非常有效的，其中数据信息库和城市管理平台能够为管理人员提供稳定的信息和技术支撑。随着BIM技术在智慧城市中的普及，其对于智慧城市的影响愈发深入，尤其是在城市发展规划方面，不但为现代城市的发展建设拓展了更多可能，而且还提升了城市的综合性能，顺应了信息时代的发展潮流与国家可持续发展的战略方向。在此过程中，智慧城市不但要强化城市管理服务水平，更应当针对城市居民的生产生活进行规划，进而满足人民日益增长的物质与文化需求。对此，在智慧城市的构建过程中，BIM技术与物联网的协同发展变得尤为重要。物联网作为信息时代的一大重要特征，其对于人民生产生活的影响是多方面的。首先是城市规划方面的智能化，具体表现为交通运输网络、房屋建筑等方面的信息化管理与服务，BIM技术依赖于大数据与数据信息库的支持，其中所涵盖的数据信息能够为城市功能与服务的优化与调节提供有效的参考建议，在一定程度上提升了城市规划与居民生产生活的协调性。其次是对于智慧城市构建的监督与管理，BIM技术的信息模型与物联网技术的深度融合能够实现对城市资源与运行状况的精确把握，一旦城市中某个区域发生问题，现代化的信息技术能够为问题的解决提供有效的数据信息和技术保障，进而快速、有效地解决实际问题，在一定程度上保障了智慧城市的安全性与稳定性[4]。

3.4城市地下管线管理中 BIM技术的渗透

随着现代城市建设规模和数量的扩大，其地下管線布局也变得更为复杂，这对智慧城市的构建提出了更高的要求。对此，在进行智慧城市的构建时，设计单位应当充分使用BIM技术与相关信息技术和通信技术。5G网络的普及为信息传递速率和质量的提升奠定了基础。在此背景下，RFID技术与端侧标识等技术与BIM技术的融合变得更为顺利，城市信息数据模型逐渐趋于完善，诸如电子摄像头与无人机等通信设备能够对城市进行全方位的扫描与感知，成为数据信息模型的重要来源。更为重要的是，该类技术相较以往的管理技术来看，其对于地下管线布局的观察能力与分析能力是更为先进的，即使城市规模和数量不断扩大，地下管线布局愈发复杂，但现代信息技术的出现仍旧很好地解决了这一问题，这也正是构建智慧城市的重要目标之一。BIM技术自身的模拟性与可视性对于智慧城市与地下管线布局间关系的协调是非常有效的，通过BIM技术所提供的数据信息，城市规划与管理人员在进行方案制定时可得到相关的数据信息作为参考，在一定程度上提升了管理规划工作的科学性与有效性。此外，BIM技术所建立的信息模型对于地下空间的探索与开发是更为充分的，这对于城市空间的规划与布局有重要的意义。城市空间的增加意味着智慧城市的构建将会出现更多可能性，对于智慧城市的发展和地下管线布局的优化而言都是极为重要的[5]。

4结语

综上所述，BIM技术在智慧城市的建设过程中起到了重要的推动作用，不但为城市的规划管理提供了信息保障与技术支持，同时还强化了城市管理平台与城市之间的联系。此外，BIM技术与其他现代信息技术与电子技术的结合也在很大程度上提升了智慧城市的管理与服务水平。对此，城市管理人员应当充分重视BIM技术在智慧建筑、智慧交通网络与地下管线布局中的应用与实践，不断提升其应用水平和深度，为我国城市智慧化、现代化的发展奠定基础。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A

参考文献

[1] 张斌.BIM技术在智慧城市建设中的应用[J].中国建设信息化， 2016（24）：33-35.

[2] 廖晓波.智慧城市建设中BIM技术的应用与实践[J].建筑结构， 2021，51（22）：160-161.

[3] 张晓春，邵源，孙超.面向未来城市的智慧交通整体构思[J].城市交通，2018，16（5）：1-7.

[4] 安丰亮，张安梅，张智敏.BIM技术在智慧城市建设中的应用探讨[J]. 科学与信息化，2019（29）：1+7.

[5]王宏莹.BIM和GIS技术在智慧城市建设中的应用研究[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：孙修展（1987—），女，满族，河北承德人，研究生，研究方向：BIM应用。4D0A12F0-B024-4D33-BECF-69D19EDF0C7A