潮商

主管单位:汕头经济特区报社

主办单位:汕头经济特区报社

编辑出版:《潮商》杂志社

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创刊时间:2006年

出 版 地:广东

出版周期:双月刊

期刊语种:中文

期刊开本:16开

国际标准连续出版物号:1673-8675

国内统一连续出版物号:44-1637/F

数字孪生驱动下的智慧建造:BIM技术与建筑产业互联网融合创新之路

在新时代高质量发展与新型城镇化建设的宏大背景下,中国建设行业正经历一场由信息技术驱动的深刻变革。《中国建设信息化》作为聚焦该领域的权威学术平台,始终追踪并引领着从BIM(建筑信息模型)技术深化应用到智慧城市宏大构想,从数字建造现场实践到建筑产业互联网生态构建的前沿动态。这场变革的核心,在于以数据为关键生产要素,通过信息技术贯穿规划、设计、施工、运维的全生命周期,从而实现城乡建设和工程领域的整体效能提升与产业升级。

一、 基石与深化:BIM技术从“可视化”到“全生命周期数据核心”

BIM技术已超越其初期的三维可视化展示功能,发展成为工程建设数字化的基石。它构建了一个包含几何信息、物理属性和功能特性的数字化建筑模型,为项目各参与方提供了协同工作的统一数据环境。当前,BIM的应用正朝着更深、更广的维度发展:

1. 深度集成与全过程应用:BIM应用正从设计阶段向施工准备、现场管理、竣工交付和运营维护阶段深度延伸。在施工阶段,结合进度计划(4D)、成本信息(5D)甚至安全、质量信息(nD)的BIM应用,能够实现施工方案的精准模拟与优化,有效管控成本与风险。在运维阶段,基于BIM的资产与设施管理平台,成为智慧楼宇、智慧园区管理的数字底板。

2. 标准统一与数据贯通:实现BIM价值最大化的关键在于数据的无损传递与共享。行业正积极推进BIM数据标准的统一,解决不同软件、不同阶段间的数据孤岛问题。IFC(工业基础类)等开放数据标准的重要性日益凸显,确保信息在全生命周期内流畅交换,为更高层次的集成应用奠定基础。

3. 与新兴技术融合:BIM与云计算、大数据、物联网(IoT)、人工智能(AI)等技术的结合日益紧密。云端BIM实现了大规模模型数据的轻量化访问与协同;IoT设备采集的实时数据与BIM模型关联,形成“活”的数字镜像;AI算法则能基于BIM数据进行设计合规审查、工程量自动计算、施工风险智能预警等。

二、 场景与拓展:数字建造赋能智慧城市与城乡高质量发展

数字建造是信息技术在工程建设实施环节的具体体现,其成果直接服务于智慧城市与城乡信息化建设。

1. 智慧工地成为标准配置:通过部署传感器、摄像头、无人机、智能设备等,智慧工地实现了对人员、机械、材料、环境、工艺的实时感知与智能管控。这不仅能提升施工安全、质量和效率,还能实现绿色施工与精细化管理,积累宝贵的现场数据资产。

2. 预制装配与智能建造:在建筑工业化背景下,BIM与数字建造技术是发展装配式建筑的关键。基于BIM模型进行深化设计、构件拆分、生产加工和现场吊装模拟,实现了设计-生产-施工的一体化数字流程,大幅提升建造精度和效率。

3. 服务于智慧城市CIM平台:城市信息模型(CIM)是智慧城市的核心支撑平台。单个建筑的BIM模型作为“细胞”,汇聚成街区、城市的CIM“有机体”。数字建造过程中产生的精确地理信息、建筑空间与属性数据,是CIM平台重要的数据来源。CIM平台反过来又能为区域规划、基础设施管理、城市安全应急、公共服务提供宏观决策支持,推动城乡建设从单体智能迈向系统智能。

三、 生态与升华:建筑产业互联网构建行业新范式

建筑产业互联网是建筑信息化发展的高级阶段和必然趋势。它旨在通过互联网平台,连接产业链上下游各方(业主、设计、施工、运维、供应商、金融机构等),整合资源,优化流程,创新商业模式。

1. 平台化协同与资源整合:建筑产业互联网平台能够提供在线协同设计、招采供应链管理、设备物资租赁、劳务管理、金融服务等一体化服务。它打破了企业边界,促进了设计、采购、施工等环节的高效协同,降低了交易成本,提升了资源配置效率。

2. 数据驱动价值创造:平台汇聚了海量的项目数据、企业数据、市场数据。通过大数据分析,可以洞察行业趋势、评估企业信用、预测材料价格、优化产能配置。数据从辅助工具变为核心资产,驱动企业决策从经验导向转向数据驱动。

3. 模式创新与产业重构:建筑产业互联网催生了平台化设计、众包服务、共享制造、按需运维等新业态。它有可能重构传统的建筑生产关系,使产业组织更加扁平化、网络化,最终推动整个建筑产业向服务化、平台化、生态化转型升级。

四、 挑战与展望:迈向以数字孪生为标志的融合未来

尽管前景广阔,但中国建设信息化之路仍面临挑战:技术标准体系尚需完善、数据安全和产权归属问题待解、传统管理模式与数字化流程存在冲突、复合型人才短缺、中小企业数字化转型动力与能力不足等。

未来,以“数字孪生”为代表的融合技术将成为发展方向。数字孪生通过在虚拟空间构建一个与物理实体完全映射、实时交互、智能操控的数字化模型,真正实现建筑与城市全生命周期的闭环管理。物理世界的任何状态变化都能同步至数字世界进行分析优化,而数字世界的决策指令又能精准指导物理世界的行动。

《中国建设信息化》期刊将持续关注这一进程,传播政策导向,分享最佳实践,促进学术交流。可以预见,在政策引导、技术驱动和市场需求的共同作用下,BIM技术、数字建造、建筑产业互联网将与人工智能、物联网、5G/6G通信等更广泛的技术深度融合,最终构建一个透明、协同、智能、绿色的新型建筑产业生态,为中国式现代化建设和城乡高质量发展注入强大而持久的数字动能。