【GIS+BIM】智慧城市建设中的融合应用

随着智慧城市概念的兴起,现代化城市的建设管理逐渐成为社会关注的热点。精细化、智能化、标准化是当今城市建设管理的核心要求,从目前的情况看,依靠单一技术已不可能满足未来城市建设和管理的需要,多种技术间的融合和集成将是必然之路,GIS 与BIM 融合为城市的建设管理提供了新的方法和手段。

GIS 为当今城市的建设和管理提供了基础框架,BIM 为城市建设管理提供单栋建筑的精确信息模型。

GIS 的特点在于全局整体的数据管理,而BIM 侧重于局部单体建筑的精细表达。

BIM与GIS能跨界融合,是因为它们有一种天然的互补关系:BIM是用来整合和管理建筑物全生命周期的信息,GIS则是用来整合及管理建筑外部环境信息。

BIM全生命周期的管理需要GIS的参与,BIM也将开拓三维GIS的应用领域,把GIS从宏观领域带入微观领域。

【GIS+BIM】智慧城市建设中的融合应用-BIMBANK

GIS+BIM全生命周期应用线融合

在规划设计阶段GIS能够为BIM提供真实的客观环境和强大的地理信息分析能力,更好地辅助规划师进行科学的规划决策。在建造阶段还可更好地帮助BIM建设者进行物料的管理、运输、存储等,以实现资源的高效利用。在运营阶段GIS能够把BIM与周边环境进行统一的管理,实现宏观、微观一体化的BIM运营解决方案。更多干货关注:GIS前沿 此外,二者的结合能更大程度上节省宝贵的时间和金钱。

方案设计阶段-场地分析

场地分析的主要目的是利用场地分析软件,建立三维场地模型,在场地规划设计和建筑设计的过程中,提供可视化的模拟分析数据,以作为评估设计方案选项的依据。在进行场地分析时,宜详细分析建筑场地的主要影响因素。

通过接入地勘报告、工程水文资料、现有规划文件、建设地块信息、电子地图(周边地形、建筑属性、道路用地性质等信息)等数据,建立相应的场地模型,场地数据分析,如坡度、方向、高程、纵横断面、填挖方、等高线等都是GIS的强项。 

方案设计阶段-专业模拟分析

建立三维建筑信息模型,对建筑物的可视度、采光、通风、人员疏散、结构、节能排放等进行模拟分析,以提高建筑项目的性能、质量、安全和合理性。风环境的仿真分析需要周边地形、地貌,建筑物、构筑物的完整环境,可以复用3DGIS搭建的三维场景。

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施工设计阶段-冲突检测及三维管线综合

冲突检测及三维管线综合的主要目的是基于各专业模型,在三维可视化环境中检查施工图设计阶段的碰撞,完成建筑项目设计图纸范围内各种管线布设与建筑、结构平面布置和竖向高程相协调的三维协同设计工作,以避免空间冲突,尽可能减少碰撞,避免设计错误传递到施工阶段。GIS的引入使得冲突检测的范围从内部扩展到相邻区域。

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施工设计阶段-虚拟仿真漫游

虚拟仿真漫游的主要目的是通过漫游、动画的形式提供身临其境的视觉、空间感受,及时发现不易察觉的设计缺陷或问题,减少由于事先规划不周全而造成的损失,有利于设计与管理人员对设计方案进行辅助设计与方案评审,促进工程项目的规划、设计、投标、报批与管理。BIM与3DGIS的结合可以将可视化辅助审查从室内延展到室外,从局部延展到全局。

施工准备-施工方案模拟

在施工作业模型的基础上附加建造过程、施工顺序等信息,进行施工过程的可视化模拟,并充分利用建筑信息模型对方案进行分析和优化,提高方案审核的准确性,实现施工方案的可视化交底。3DGIS与BIM的结合使得施工模拟在相关的整体三维环境中进行,结合GIS在定位、导航、路径、轨迹以及相关分析,提高仿真分析的效果。

运营阶段—巡检与维保管理

建立设施设备全生命周期履历,及时记录和更新建筑信息模型的运维计划、运维记录(如更新、损坏/老化、替换、保修等)、成本数据、厂商数据和设备功能等其他数据。

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利用建筑模型和设施设备及系统模型,制定设施设备日常巡检路线。结合楼宇BA系统及其他智能化系统,对楼宇设施设备进行计算机界面巡检,减少现场巡检频次,以降低楼宇运行的人力成本。

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运行阶段—应急管理

利用建筑模型和设施设备及系统模型,制定应急预案,开展模拟演练。当突发事件发生时,在建筑信息模型中直观显示事件发生位置,显示相关建筑和设备信息,并启动相应的应急预案,以控制事态发展,减少突发事件的直接和间接损失。

GIS+BIM落实方法及展望

GIS+BIM的落地应用在短时间还难以覆盖城市级应用,究其原因在于以下三方面。

1)从BIM角度来看,其应用在国内仍处于摸索阶段,相关标准尚未完全成立和统一。在应用环境方面,产业分工、行业组织、用单位的管理体系的不成熟,以及BIM技术使用人员素质上的参差不齐,都造成了BIM在全生命周期管理和精益化管理中,难以达到预期。

2)从GIS+BIM的融合应用角度看,还有很多技术因素要考虑,例如除了标准体系的融合外,地理空间坐标的统一,面向应用的数据互联互通和治理能力,数据在融合后的性能,都是要纳入考虑的问题细节。

3)从需求角度看,GIS+BIM的城市级应用需求尚不明朗。绝大多数的城市管理需求可独立依托GIS平台来满足。因而GIS+BIM的融合应用需要谨慎考虑其宏观管理和微观管理的需求逐步实施。

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