bim城市，基于BIM技术的智慧城市（CIM）如何建造？

现在的城市，人越来越多，城市里面的建筑也越来越多、越来越密。同样会给城市带来各种各样的问题，比如，现在大家都能亲身感受到道路交通拥堵、生态环境问题等各种城市病。

站在GIS人的角度，智慧城市建设就是希望应用数字化地理的力量，去创建一个更加美好的未来。

GIS, 为我们提供了一个创造和应用地理知识的框架和流程, 我们可以集成和管理各类数据, 进行制图和可视化展示, 通过各种分析和建模, 进行规划与设计,并运用地理科学与GIS来支持我们的决策, 和指导我们的行动。

同时，我们的着眼点是宏观的，就像最常见的三维系统，首先看到的就是整个地球。这是我们做GIS的天然思维。与此同时，不同行业，不同知识背景。比如从事建筑工程行业的人，他们的着眼点就更加精细，偏向微观、小场景，他们会考虑到每一个具体的建筑单元，考虑到建筑内部的构造，考虑到建筑结构和地上地下的工程等，这是一种微观小场景的思路。而对于那些做ICT（信息、通信、技术）的人，他们关注的却是如何布设各种传感器，完成数据传输、收集这类事情。

不同的人站在不同的角度，智慧城市建设的思路就不同。

站在空间的角度，不能只按照GIS思路考虑大范围的场景，更应该把各类场景考虑周全，不只是宏观、微观的，还有室内、室外、地上、地下等等，都融合在一起，这就是CIM。

CIM平台的能力是要承载城市规模的海量信息，不只是我们熟知的三维地理信息的内容，还融合了BIM。又可以作为平云台提供协同工作与数据调阅功能，同时如果和物联网、大数据挖掘、云计算等技术结合起来，还能提供满足城市发展需求的集成性管理系统。这就是CIM为整个智慧城市建设所提供的丰富内容。

从特征上来说，CIM基本典型特征是城市细胞数据库、可计算、定义城市和建筑的空间数据、所有城市应用数据与CIM相连、城市可视化、可感知、开放性、安全性。

其中一些特征可以和刚才所提到的这些具体思维方式有所对应，比如城市细胞，实际它对应BIM所谓的建筑单体。再比如定义城市和建筑的空间数据，这部分就是GIS所擅长的，做数据的存储、管理和可视化。又比如可感知，对应的是做ICT物联网这部分的信息。

CIM的构成，也就可以抽象理解为这三方面内容：以GIS作为所有数据的承载bim城市bim城市，基于BIM技术的智慧城市（CIM）如何建造？，作为所有数据融合的功能性平台，同时，还会加入新的内涵；BIM数据，就是城市单体、城市细胞的数据。还有一部分IoT，它能够给CIM平台带来实时呈现，呈现客观世界所有的状态，也就是我们经常说到的“数字孪生”概念。

如刚才所提到的，BIM是CIM的细胞，CIM是一个内涵跨度更大的概念，涉及包括规划、国土、交通、水利、安防、人防、环境保护、文物保护、能源燃气等各大行业和一切智慧城市相关的领域。

比如上面所展示的三张图，同样是上海市的数据，包括全上海市的白模内容，上海浦东新区和市中心区域的传统三维数据等，对于重点的建筑会进一步引入BIM的内容，会有更精细化的建筑物内部构造，乃至于一扇窗一个门，还有内部每层楼的信息，室内室外的场景，所有信息不同层次叠加在一起，才是一个完整的CIM平台。

由BIM到CIM，扩展成为智慧城市的底板，包含建筑物、构筑物、道路、地下管线、地址、水体和地表等7类基础数据资源，共同构成城市公共治理的物质底板。

而整个数字化虚拟空间构成，就是刚才所提及的GIS+BIM，再加上实时的物联网信息进行有机整合。在整合过程中，GIS会提供基础数据，BIM会加入更精细的内容、部件和构件信息，IoT同时为我们提供整个城市的鲜活状态，所有这些被融入在一起考证培训机构，就被称为CIM智慧城市的基础平台。

站在地理信息的角度，需要在CIM里面融入更多的内容和内涵，第一个就是BIM。

BIM+GIS的联结互通，就是刚刚所说的宏观到微观的延伸。GIS更加宏观，BIM会更加精细，偏向微观。

技术上，所以我们要建立一个联结互通的生态圈，一方面BIM数据要能进入到GIS平台中，另外一方面BIM平台也需要有地理信息，能承载更加宏观的地图数据。

数据支持上，整个的BIM环境也有很多厂商，有原生的支持，也有用插件的方式转化数据。2017年，Esri和达成战略合作关系，携手致力GIS+BIM的融合。

在国内，易智瑞与飞渡科技进行了深度合作，从设计、建造到运营，提供面向“数字孪生”的集成平台与BIM解决方案。

BIM数据的构建很复杂，其中大量的信息对于CIMS平台是一种资源的浪费。所以对并不是原生做数据导入、格式转换就完了，实际上有复杂的轻量化过程，而轻量化的数据在平台上也不只是一个简单的三维模型，它的构建非常精细，支持室内室外的一体化分析，在管理分析和可视化的整体过程中，还有很多的工作需要做。

这就是我们一直想传达的思路，CIM提供了一种可能性，越来越多的新技术如BIM、IoT、AI带入到GIS平台当中，对智慧城市建设形成有力支撑，从而让城市的建设以及整个城市的运维更加智慧。

bim的产生，【BIM技术】IPD思想与BIM价值的天然统一

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IPD集成项目交付模式是从项目交付及契约角度出发，为克服传统的项目全生命各专业分割所导致的一系列问题而提出的更好实现业主价值的一套管理思想和实践体系。BIM是科技发展到一定阶段而必然出现的解决项目数字化和项目全生命期信息化的技术手段，让项目全过程管理的实现成本和效率问题得以解决。BIM夯实了IPD模式的应用条件与基础，IPD集成一体化思想是BIM手段的核心目的和意义。

我国有一些较为先进的项目，虽然并没有采用AIA的IPD合同体系而是依旧使用传统模式的多方独立合同，但是已经较多的运用了IPD理念和管理方法。这些项目有一个共性特征，都比较深入的应用了BIM技术，而IPD思想可提升BIM技术的应用效率。如中信中国尊项目、上海中心项目和重庆地产大厦项目等。

1 IPD模式简介

上世纪90年代末，英国石油公司在北海石油的钻井平台项目中率先创造了IPD的思想，他们通过组建项目联盟的方式体现了“集成”的思想，并取得了很好的项目绩效。随即IPD又分别在澳大利亚国家博物馆项目和美国加州萨特郡项目中取得成功，自此之后业界开始逐渐认识并接受IPD模式。

美国AIA在2007年发布的IPD指导手册中给予IPD的定义：一种将人、各系统、商业架构和实践活动集成为一种流程的项目交付模式，在这种方式下，项目参与各方能够在项目全生命周期内，包括设计、制造、施工等阶段，充分利用自身的技能与知识，通过合作使得项目期间的工作效率提升，为业主创造价值，减少浪费，获得最优的项目结果。IPD模式的典型特征：项目参与方在全生命周期的协作与配合，多方合同关系，风险和利益共享，由项目团队合作进行项目决策，重要参与方提早介入项目，一定的信息技术工具使用基础等。

如上图：DBB模式或DB等传统模式的实施过程是按照项目流程逐步推进的，项目实施过程中如果出现问题也需要逆向逐级进行协调沟通，容易导致项目施工周期延长bim的产生，效率降低。而IPD模式却能够避免上述问题，但由于各参与方同时介入，要求其具备信息传递的及时性、信息解码的简易性，所以应用BIM技术与方法将成为解决问题的一个很好的途径。

2 IPD模式的核心推动力

1）业主、设计及施工团队共同对项目最优价值负责

2）有利于价值创新的激励方式

EMP: 期望最高造价

IFOA: Form of 集成式协议

3）在传统分割成本结构中寻找集成优化解

4）突破传统的质量进度瓶颈

3 IPD管理模式中BIM应用的价值

BIM的价值

1） 业主

一是在可行性研究阶段检验项目的目标，通过BIM模型可以知道未来建筑的功能区域分布、建造质量、建造过程以及建造所需要的时间和费用；二是在项目完成时，业主可以根据BIM进行物业管理、设备运营和维护。

2）设计方

设计单位可以基于BIM技术实现多单位多工种的协调整合，通过BIM模型对建筑物的各类系统，包括建筑、结构、机电、消防、电梯等进行空间协调，保证建筑物产品本身与描述产品的施工图之间没有常见的错、漏、碰、缺现象。同时，改变了传统模式中先设计再施工的管理流程，项目的业主、咨询方、施工方可以基于设计单位提供的BIM软件进行信息的沟通和交流，极大地减少资源的浪费、缩短工期。

3） 施工方

在设计单位提供的BIM模型的基础上，施工单位可以进行施工方案和施工计划的模拟，进行资源的利用分析，得出最优的施工计划和方案。通过集成技术，对施工质量和技术进行监控，提高施工质量。通过BIM技术与工程精细化管理的对接，提高施工预算的精度和效率，节约施工成本。

BIM在IPD管理模式中的应用

BIM技术为IPD项目管理模式提供技术上的支持，使IPD项目管理模式实现价值最大化。同时IPD模式也使BIM的应用不再局限于建筑工程建设的局部环节，促进BIM技术的发展和应用。

1） 协同完成IPD设计施工任务

IPD项目管理最大的优势就是协同管理，这为BIM技术的实施提供了一个很好的平台。在IPD项目中，借助于BIM平台的辅助使得各参与方在项目的设计阶段就介入项目，交流合作，实现超越传统意义的协同工作。IPD项目管理模式要求项目的主要参与方，即设计单位、施工方分别提供设计方案和施工方案，通过可视化的BIM平台可进行前期模拟、碰撞检测，使原本在施工现场才能发现的问题尽早在设计阶段就得到解决，以达到降低成本、缩短工期、减少错误和浪费的目的。

同时，项目的业主、咨询方、施工方基于设计单位提供的BIM软件进行信息的沟通和交流，能够真正实现IPD项目参与方早期参与到项目中来，在BIM技术的支持下，实现可行性研究进而可实现项目的设计和施工同步进行。例如美国马萨诸的沃尔瑟慕项目，该项目开始时就确定BIM模型的建造者和建造时间，设计方和承包方都采用软件，设计方把设计好的模型转移到承包方的服务器。设计进行中，承包方的虚拟设计师每周花两天时间进行协调，当设计进行到执行阶段时，承包方和设计方的设计师转移到施工现场进行协调管理。

2） 进行IPD项目的成本和进度控制

IPD项目管理的设计和施工同步这一优势，有利于并可保证项目的成本和进度控制。首先，从设计方考虑，BIM技术的应用能够实现多单位多工种的设计，设计的碰撞冲突检验很大程度上缩短了工期，减少了资源的浪费，节约了成本。比如，在上海迪斯尼项目的的人防工程中，设计阶段检测出247个碰撞点，节约工期45天。其次，从施工方角度，基于设计方提供的BIM模型，在项目的建设阶段进行施工计划和施工方案的分析模拟，充分利用空间和资源消除冲突，进而得到最优施工计划和施工方案；可以进行4D（三维建模+进度维）模拟，从而更好地控制项目的进度，节省工期。BIM的5D（三维建模+进度维+造价维）模拟，可以对项目的造价进行控制。最后，从业主方来说，根据BIM模型，在可行性研究阶段，业主对整个工程的质量、工期和造价都有一个大概的把握，在可行性研究阶段就能够对项目进行招投标，大大节省了工期。

另外bim的产生，【BIM技术】IPD思想与BIM价值的天然统一，绿色建筑是建筑业的发展趋势，而绿色建筑的一个关键因素就是材料。就承包商方面说，IPD的另一大优势是材料早期采购，而BIM技术可以进行采光模拟、火灾烟气模拟等，为材料提前采购提供有效依据。

3）对IPD项目进行运营和维护

IPD项目管理模式往往应用于工程比较大、项目比较复杂和建设周期比较长的项目中，项目完成后的运营和维护对业主或物业公司来说都是复杂的。BIM技术通过工程档案智能管理和空间管理能够很好地帮助业主对项目进行物业管理和设备管理。比如，可以通过BIM软件看到一个门的材质、大小、生产商和生产日期。同时，业主在维护阶段遇到紧急情况时，基于BIM技术的应急备案可以在第一时间提出应急的方案。

4）影响IPD组织文化的形成

BIM技术的出现改变了传统的项目管理方式，IPD项目管理模式给BIM技术提供了发展的平台。同时，BIM技术还通过给提供IPD服务对其组织文化的形成产生影响。图2、3描述了BIM模型与组织间沟通方式的比较优势：首先，BIM促使IPD团队协同工作更加便捷，使团队间的沟通更为方便，促进了团队之间的交流；其次，BIM使项目参与方更容易接受和理解工作任务，因为BIM可以将目标的定义与实际情况结合得更紧密，从而使所有参与方工作任务划分更加合理；最后，因为BIM技术的详细信息，使各个参与方的权责更加明晰考什么证赚钱多，这也间接地增加了各个参与方之间的信任，相互之间的法律纠纷也大大减少。

IPD模式应用的几个核心障碍

1）团队成员间的信任障碍

2）责任体系划分障碍

3）激励制度障碍

4）风险分担和收益分配障碍

5）政府规章制度上的障碍