新型城鎮(zhèn)化下及智慧建造

1、新型城鎮(zhèn)化下的智慧建造1 新型城鎮(zhèn)化與智慧建造國家把推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)、加大統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展作為我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中的大戰(zhàn)略。提出了城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化四化同步發(fā)展的理論。將“新型城鎮(zhèn)化”建設(shè)作為我國發(fā)展的根本動(dòng)力。2013年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出，要積極穩(wěn)妥推進(jìn)城鎮(zhèn)化，著力提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量，走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路，城鎮(zhèn)化也被列為未來中國經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)擊最大潛在內(nèi)需之源，新型城鎮(zhèn)化成為我國未來幾十年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的最大潛力所在。同時(shí)，新型城鎮(zhèn)化也將成為促進(jìn)我國建筑業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。并對建筑行業(yè)提出了新的更高的要求，指明了建筑業(yè)發(fā)展方向。它要求建筑產(chǎn)業(yè)高消耗、高投入、低收

2、益的問題必須改變，新型城鎮(zhèn)化呼喚綠色、智能和宜居的建筑產(chǎn)品，生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品就要求我們堅(jiān)定不移的走智慧建造之路。本文基于新型城鎮(zhèn)化要求之下，建筑業(yè)如何在建筑全生命周期內(nèi)利用先進(jìn)的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧建造進(jìn)行探討。1.1 新型城鎮(zhèn)化內(nèi)涵和要求新型城鎮(zhèn)化是以城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、城鄉(xiāng)一體、產(chǎn)城互動(dòng)、節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展為基本特征的城鎮(zhèn)化，是大中小城市、小城鎮(zhèn)、新型農(nóng)村社區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展、互促共進(jìn)的城鎮(zhèn)化。新型城鎮(zhèn)化的核心在于不以犧牲農(nóng)業(yè)和糧食、生態(tài)和環(huán)境為代價(jià)，著眼農(nóng)民，涵蓋農(nóng)村，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施一體化和公共服務(wù)均等化，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)共同富裕。新型城鎮(zhèn)化與傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化的最大不同，在于新型城鎮(zhèn)化堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀

3、為基礎(chǔ)，以人為核心的城鎮(zhèn)化，注重保護(hù)農(nóng)民利益，與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化相輔相成。新型城鎮(zhèn)化的“新”，是指觀念更新、體制革新、技術(shù)創(chuàng)新和文化復(fù)新，是新型工業(yè)化、區(qū)域城鎮(zhèn)化、社會(huì)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的生態(tài)發(fā)育過程。“型”指轉(zhuǎn)型，包括產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、城市交通、建設(shè)用地等方面的轉(zhuǎn)型，環(huán)境保護(hù)也要從末端治理向“污染防治清潔生產(chǎn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)政區(qū)”五同步的生態(tài)文明建設(shè)轉(zhuǎn)型。因此，新型城鎮(zhèn)化應(yīng)大力倡導(dǎo)“集約、智能、綠色、低碳”的城鎮(zhèn)發(fā)展方式，在具體的生態(tài)方法和技術(shù)應(yīng)包括如下方面：生態(tài)集約，包括生態(tài)資源、生產(chǎn)關(guān)系和經(jīng)營方式的集約。特別是土地、水、生物資源的集約規(guī)劃、集約建設(shè)和集約管理。要發(fā)展緊湊型城市，推進(jìn)適度規(guī)模的城

4、鎮(zhèn)化。城市人口密度要控制在每公頃100人左右。在城市發(fā)展中，特別需要將傳統(tǒng)技術(shù)方法和聰明才智融入規(guī)劃、建設(shè)與管理中。低碳循環(huán)，化石能源的清潔、高效、生態(tài)利用，可再生能源合理開發(fā)、有機(jī)替代，以及資源循環(huán)再生等等。綠韻紅脈融合，推進(jìn)生產(chǎn)高效循環(huán)、生活幸福低碳、生態(tài)綠色和諧的可持續(xù)發(fā)展。1.2 智慧建造的內(nèi)涵和要求自改革開放以來，我國建筑行業(yè)經(jīng)過30年的高速度發(fā)展。作為世界上年新建建筑量最大的國家，每年新增建筑面積20億2，約占全世界新建建筑面積總量的一半。相應(yīng)的建筑用水約占可飲用水資源的80，建筑及附屬設(shè)施的水泥消耗量約占全球消耗量的40%，成品鋼材消耗量占全球消耗量的20%以上。隨之而來的是建筑

5、垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸，建筑業(yè)相關(guān)能耗比例超過40%。建筑運(yùn)營過程中造成了大量的能源和資源消耗；同時(shí)，建筑活動(dòng)造成的噪聲、灰塵、光污染，以及室內(nèi)環(huán)境污染等直接危害人的身心健康。建筑業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。我國雖然是建筑大國，然而生產(chǎn)方式粗放、生產(chǎn)效率低下、建筑用材消耗過高、建筑垃圾回收利用率低、技術(shù)和管理手段落后等問題突出。隨著我國新型城鎮(zhèn)化的大規(guī)模推進(jìn)，建筑產(chǎn)業(yè)高消耗、高投入、低收益的問題日益突出。傳統(tǒng)的建筑模式已經(jīng)不再符合可持續(xù)發(fā)展的市場需要，更不符合新型城鎮(zhèn)化的要求，在國家政策倡導(dǎo)下，積極探索現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展模式已成大勢所趨。新型城鎮(zhèn)化要求集約、綠色、低碳、智能的城市。城市的生態(tài)文明建設(shè)顯得越來越

6、重要，如何在城鎮(zhèn)化建設(shè)中“推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”和“建設(shè)美麗城市”乃至美麗中國都對城市建設(shè)提出了新的考驗(yàn)。建筑業(yè)“十二五”規(guī)劃也提出了要堅(jiān)持節(jié)能減排與科技創(chuàng)新相結(jié)合。發(fā)展綠色建筑，加強(qiáng)工程建設(shè)全過程的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)低耗、環(huán)保、高效生產(chǎn)；大力推進(jìn)建筑業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新，推進(jìn)綠色施工，發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)方式，使節(jié)能減排成為建筑業(yè)發(fā)展新的增長點(diǎn)。這些都對建筑行業(yè)提出了新的更高的要求，并指明了發(fā)展方向。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)呼喚智能、綠色和宜居的建筑產(chǎn)品，并保證能有一個(gè)高效、集約、綠色和智慧的建筑過程來支撐，這是智慧建造。1）新型城鎮(zhèn)化要求綠色的建筑產(chǎn)品綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度

7、地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。首先，綠色建筑是新型城鎮(zhèn)化的要求。我國城鎮(zhèn)化率已超過51%。隨著城鎮(zhèn)的大規(guī)模建設(shè)，建筑產(chǎn)業(yè)高消耗、高投入、低收益的問題日益突出。所以，新型城鎮(zhèn)化的重點(diǎn)應(yīng)該是“新型”二字，是“集約、智能、綠色、低碳”的城鎮(zhèn)化。第二，綠色建筑是我國發(fā)展節(jié)能型社會(huì)的需求。我國目前建筑活動(dòng)造成的污染約占全部污染的三分之一，建筑垃圾每年高達(dá)數(shù)億噸。建筑運(yùn)營過程中造成了大量的能源和資源消耗，發(fā)展綠色建筑，倡導(dǎo)節(jié)能減排，降低建筑能耗與溫室氣體排放，對我國實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放下降4045%的目

8、標(biāo)有著至關(guān)重要的意義。第三，綠色建筑是民生改善的要求。我國城鎮(zhèn)人口集中、建筑物密集。建筑活動(dòng)造成的噪聲、灰塵、光污染，以及室內(nèi)環(huán)境污染等直接危害人的身心健康。同時(shí)，我國居民過于強(qiáng)調(diào)個(gè)性化裝修，由此產(chǎn)生的二次污染和資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。此外，城鎮(zhèn)集中居住區(qū)生活垃圾處理、城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與安全保障、水資源利用與保護(hù)、城市交通等突出問題日益受到廣大人民群眾的關(guān)切。大力發(fā)展綠色建筑，是改善人居環(huán)境，促進(jìn)民生發(fā)展的重要任務(wù)。2）新型城鎮(zhèn)化要求智能的建筑產(chǎn)品智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50314-2006）對智能建筑定義為“以建筑物為平臺(tái)，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)

9、、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。首先，智慧建筑是人類社會(huì)發(fā)展的要求。在信息社會(huì)中，人們對于建筑的概念也在發(fā)生變化，傳統(tǒng)建筑提供的服務(wù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)和工作環(huán)境等方面的要求。這就需要把建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理等基本要素以及它們之間內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行優(yōu)化組合，從而提供一個(gè)投資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境。第二，智能建筑是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。建筑物使用功能現(xiàn)代化的需求和相關(guān)技術(shù)的不斷更新和進(jìn)步，共同促進(jìn)智能建筑相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展。智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。它是由電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制

10、技術(shù)、傳感技術(shù)及多媒體技術(shù)等一系列最先進(jìn)技術(shù)飛速發(fā)展的結(jié)晶。第三，智能建筑是我國智慧城市發(fā)展的需求。智慧城市是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化、全面建成小康社會(huì)的重要舉措。智慧城市建設(shè)處于我國“五化”交集，將直接而深入地推動(dòng)信息化與城市化、工業(yè)化之間的融合，是貫徹黨中央、國務(wù)院關(guān)于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化、全面建成小康社會(huì)的重要舉措。智能建筑是智慧城市建設(shè)中不可或缺的重要元素。3）新型城鎮(zhèn)化要求舒適宜居的建筑產(chǎn)品宜居的建筑是指安全、舒適、健康、美觀等功能健全， 能滿足節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展要求，符合人的生理及心理舒適性需求的時(shí)代型建筑。他是城市及世界可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源，是提升居住品質(zhì)的重

11、要載體。首先，舒適宜居的建筑是新型城鎮(zhèn)化的目標(biāo)，也是綠色建筑和智能建筑追求的目標(biāo)。自20世紀(jì)80年代末至今，全球資源的過度開采、地球大氣溫室效應(yīng)以及自然環(huán)境的持續(xù)惡化等問題開始逐漸引起人們的重視，人們在要求自身居住品質(zhì)提高的同時(shí)，越來越重視節(jié)約資源、維護(hù)生態(tài)。綠色建筑和智能建筑滿足了宜居建筑所要求的健康舒適、節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保。其次，舒適宜居的建筑是我國發(fā)展“宜居城市”的要求。“十二五”提出我國城市發(fā)展思路以改善民生為目的，以降低能耗為基礎(chǔ)，以和諧、生態(tài)環(huán)保、宜居等為原則。我國是目前世界上城市化進(jìn)程發(fā)展最快的國家之一，正在經(jīng)歷著發(fā)達(dá)國家已經(jīng)面臨的問題和矛盾，正在面臨粗放型城市向節(jié)約型城市的轉(zhuǎn)變

12、，正在急切地探索新型的城市發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、提高城市環(huán)境質(zhì)量的目的。在這場浪潮中，大量城市在把城市做大、做強(qiáng)的同時(shí)，也在探索如何把城市做好，普遍開始重視“宜居城市”的建設(shè)。最后，舒適宜居的建筑對建筑技術(shù)發(fā)展提出了新的要求。為實(shí)現(xiàn)宜居理念的目標(biāo)，建筑施工企業(yè)應(yīng)開展建筑人體工程學(xué)、建筑節(jié)能與生態(tài)建筑領(lǐng)域的技術(shù)研究。建筑人體工程學(xué)主要為健康舒適性提供人體生理指標(biāo)的技術(shù)依據(jù)，而建筑節(jié)能和生態(tài)建筑技術(shù)則為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)保的目標(biāo)提供相關(guān)技術(shù)體系支撐。同時(shí)應(yīng)積極研究三者的協(xié)調(diào)應(yīng)用。例如建筑節(jié)能技術(shù)中，對窗墻比、體形系數(shù)、建筑朝向、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱進(jìn)行控制，在能耗得到有效控制和降低的同時(shí)，不能讓

13、建筑本應(yīng)具有的健康舒適性受到某些消極影響。4）新型城鎮(zhèn)化需要智慧建造為保證綠色、智能和宜居的建筑，它需要一個(gè)完整的建造過程來支撐。它是從規(guī)劃開始，它是從一個(gè)建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工，一直到運(yùn)維，一個(gè)完整建筑物建造生命周期的過程。不管是生活還是工作上的一棟建筑物，其實(shí)這是物理上的一個(gè)建筑物，其實(shí)和這個(gè)物理建筑物同時(shí)存在的，應(yīng)該有一個(gè)數(shù)字建筑物，那么這個(gè)數(shù)字建筑物就是我們智慧建筑的一個(gè)很重要的技術(shù)。智慧建造過程可以理解為是充分利用以4MC【BIM（建筑信息模型）、PM（項(xiàng)目管理）、DM（數(shù)據(jù)管理與服務(wù)）、Mobile（移動(dòng)應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）、Cloud（云技術(shù)）】等先進(jìn)的信息化技術(shù)為支撐，企業(yè)集約

14、化經(jīng)營和項(xiàng)目精益化管理為手段，實(shí)現(xiàn)低碳、高效、低排放、高品質(zhì)、可持續(xù)的建造過程。以“智慧、互聯(lián)、協(xié)同”的建筑來滿足整個(gè)城市的和諧發(fā)展和智慧運(yùn)行。首先，智慧建造以項(xiàng)目管理、BIM、數(shù)據(jù)服務(wù)（DM）、移動(dòng)技術(shù)和云計(jì)算為代表的先進(jìn)信息技術(shù)為支撐，以智慧、互聯(lián)、協(xié)同的建筑來滿足整個(gè)城市的科學(xué)發(fā)展和智慧運(yùn)行。其中BIM技術(shù)逐漸成為支撐智慧建造的核心應(yīng)用技術(shù)之一。BIM實(shí)際上就是我們建筑行業(yè)或者對建筑信息模型的一個(gè)延伸，就是Building Information Modeling，這么一個(gè)模型，這是建筑方面所獨(dú)有的一個(gè)，或者說影響一個(gè)建筑特征的三維技術(shù)。大家都清楚，我們整個(gè)建筑物的能耗，基本上占整個(gè)社會(huì)

15、上能耗的40%，如何讓每棟建筑物能夠?qū)崿F(xiàn)低碳、高效、低排放，這也是為我們建設(shè)綠色、可持續(xù)的生活環(huán)境，也是很重要的一個(gè)話題和挑戰(zhàn)。這些都是智慧建造要去解決或者重點(diǎn)突破的方向。其次，智慧建造需要通過企業(yè)集約經(jīng)營和項(xiàng)目精益管理的管理手段來推動(dòng)。智慧的建造不僅需要先進(jìn)的技術(shù)來解決生產(chǎn)效率的問題，同時(shí)也需要科學(xué)的管理來提升管理效益的問題。建筑業(yè)企業(yè)正面臨由外延式發(fā)展向集約型發(fā)展轉(zhuǎn)變，由粗放型管理向精益化管理轉(zhuǎn)變。依靠投資拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的方式將不可持續(xù)。企業(yè)必須修煉內(nèi)功，提升核心競爭力，提高資源配置的能力，并向主要依靠科技進(jìn)步和提高勞動(dòng)者素質(zhì)、加強(qiáng)管理、改善效益的增長方式的集約式增長方式轉(zhuǎn)變。在實(shí)行集約化的

16、同時(shí)，要強(qiáng)化項(xiàng)目精益化管理，提高工程項(xiàng)目管理水平。項(xiàng)目管理是建筑施工企業(yè)的核心業(yè)務(wù)，即是利潤來源，也是成本中心。要通過規(guī)范項(xiàng)目精細(xì)化管理手段，提高管理效率，降低成本。通過實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)精益施工，減少浪費(fèi)。最后，具體到可以支撐到智慧建造的技術(shù)，可以分為三個(gè)層面。第一個(gè)層面是感知層，智慧建造所依據(jù)的感知層也就是基于物聯(lián)網(wǎng)所支撐的一系列的傳感器應(yīng)用，這也包括移動(dòng)終端的應(yīng)用，例如手機(jī)、讀卡器等，電子標(biāo)簽、測量器、傳感器、攝像頭、RFID、紅外感應(yīng)器等。第二層就是網(wǎng)絡(luò)層。從感知層所收集到的一系列信息或數(shù)據(jù)，如何傳遞到后臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用，這就是網(wǎng)絡(luò)層的主要職責(zé)，網(wǎng)絡(luò)層是指通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和廣電網(wǎng)，就是我們

17、經(jīng)常說的三網(wǎng)合一的部分。第三層就是應(yīng)用層，以BIM應(yīng)用為核心，以云計(jì)算為支撐手段構(gòu)成了應(yīng)用層。應(yīng)用層主要應(yīng)用在四個(gè)方面：第一，在規(guī)劃設(shè)計(jì)的階段，實(shí)現(xiàn)智慧設(shè)計(jì)；第二，可以應(yīng)用智慧施工的階段；第三，可以應(yīng)用到智慧運(yùn)維，智慧運(yùn)維微觀上就是支撐我們的每一棟樓，每一個(gè)物業(yè)實(shí)現(xiàn)智慧的管理、運(yùn)行和維護(hù)；宏觀上來講就是城市運(yùn)維，它可以運(yùn)用到相關(guān)的政府部門，從建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工，一直到運(yùn)維，整個(gè)的監(jiān)管過程，實(shí)現(xiàn)智慧的監(jiān)管。綜上所述，智慧建造的特征主要包括：首先，從范圍上來講，它包含了一個(gè)建筑的全生命周期，就是包含規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)維階段以及整個(gè)建筑拆除階段。其次，從技術(shù)上來講，它是以BIM、物聯(lián)網(wǎng)

18、和云計(jì)算為基礎(chǔ)和手段。還有，從內(nèi)容上來講，利用傳感器感知所有物體和環(huán)境的狀態(tài)，并收集數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)來傳遞數(shù)據(jù)，利用BIM、GIS、云計(jì)算等信息技術(shù)對建筑和建造過程實(shí)現(xiàn)智能控制。最后，從目標(biāo)上來講，它的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)建筑物在建造過程中以及建成以后形成智慧的、互聯(lián)的、協(xié)同的這么一個(gè)建造的過程。2 基于建筑全生命周期的智慧建造一個(gè)建筑項(xiàng)目建設(shè)生命周期主要可以劃分為規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造和設(shè)施運(yùn)維三個(gè)大的階段。規(guī)劃設(shè)計(jì)解決的是”做什么“的問題，施工建造解決的是”怎么做“的問題，設(shè)施運(yùn)維解決的是”怎么用“的問題。實(shí)現(xiàn)智慧建造就需要科學(xué)的、合理的和智慧的去解決三個(gè)階段的主要問題，以BIM為載體結(jié)合

19、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算成為支撐智慧建造的主要模式。BIM（Building Information Modeling）是建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM是對工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。它能夠有效整合建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。在建造不同階段的BIM模型結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)及云等技術(shù)，會(huì)產(chǎn)生很多實(shí)際應(yīng)用，下面針對生命周期各階段的一些熱點(diǎn)應(yīng)用做一闡述。2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，充分利用BIM的可視化、高效協(xié)同、虛擬模擬、設(shè)計(jì)優(yōu)化和三維出圖等技術(shù)提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。設(shè)計(jì)

20、階段的應(yīng)用主要包括4個(gè)方面。第一，在概念設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師充分利用BIM技術(shù)平臺(tái)集成GIS及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)分析軟件對設(shè)計(jì)條件進(jìn)行判斷、整理、分析，保證在設(shè)計(jì)最初就能夠充分考慮現(xiàn)場環(huán)境等條件下，進(jìn)行各種面積分析、地形分析、場地通風(fēng)條件及潛力分析、體形系數(shù)分析、收益分析、可視度分析和日照軌跡分析及設(shè)計(jì)條件整合管理等。第二，在方案設(shè)計(jì)階段。充分利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化、方案對比和方案可行性分析等。BIM模型集成了建筑物完整的幾何、物理和性能等信息，通過軟件自動(dòng)提取各種分析、模擬和優(yōu)化所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，BIM軟件平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)建筑物性能分析、能耗分析、采光分析、日照分析和、通風(fēng)模擬和

21、疏散分析等，有效的提高了建筑物的宜居和智能化水平。第三，在施工圖設(shè)計(jì)階段，將BIM模型應(yīng)如何設(shè)計(jì)之后，BIM模型作為一個(gè)信息平臺(tái)能夠?qū)⒑蛯I(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)籌管理，實(shí)現(xiàn)各種建筑構(gòu)件被實(shí)時(shí)調(diào)用、統(tǒng)計(jì)分析、管理和共享。BIM模型應(yīng)用主要包括建模和計(jì)算，規(guī)范校核、三維可視化輔助設(shè)計(jì)、工程造價(jià)信息統(tǒng)計(jì)、施工圖文檔、其他相關(guān)信息管理等。第四，在設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。建筑機(jī)電設(shè)備專業(yè)屬于交叉 學(xué)科，在設(shè)計(jì)中既要考慮管線設(shè)備的安裝順序，還要保證足夠的安裝空間，以及設(shè)備和管線的維修和更換要求。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)很難解決管線綜合問題，引入BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效地解決了空間管線綜合及碰撞問題，同時(shí)還能夠充分利用BI

22、M模型的參數(shù)化特征，進(jìn)行管線路徑自動(dòng)創(chuàng)建和自動(dòng)計(jì)算，具有很高的智能型。2.2 施工建造階段施工階段是實(shí)現(xiàn)智慧建造最重要的階段，也是BIM應(yīng)用范圍最廣、人員最多、階段最長的一個(gè)階段。主要包括，第一，在施工方案階段實(shí)現(xiàn)虛擬施工、方案優(yōu)化。運(yùn)用三維建模和建筑信息模型（BIM）技術(shù)，建立用于進(jìn)行虛擬施工和施工過程控制、成本控制的施工模型，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬建造，驗(yàn)證施工組織設(shè)計(jì)方案可行性，并按時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行施工安裝方案的模擬和優(yōu)化。同時(shí)，對一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關(guān)鍵部位、施工現(xiàn)場平面布置等施工指導(dǎo)措施進(jìn)行模擬和分析，不斷優(yōu)化方案，以提高計(jì)劃的可行性，提前可以分析施工過程中的難點(diǎn)、重

23、點(diǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。第二，在施工設(shè)計(jì)中進(jìn)行碰撞檢查、減少返工。在傳統(tǒng)施工中建筑工程建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、設(shè)備及水暖電專業(yè)等各個(gè)專業(yè)分開設(shè)計(jì)，導(dǎo)致圖紙中平立剖之間、建筑圖和結(jié)構(gòu)圖之間、安裝與土建之間及安裝與安裝之間的沖突問題數(shù)不勝數(shù)，隨著建筑越來越復(fù)雜這些問題會(huì)帶來很多嚴(yán)重的后果。通過三維模型，在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，在施工前快速、全面、準(zhǔn)確的檢查出設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)誤、遺漏及各專業(yè)間的碰撞等問題，減少由此產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更和工程洽商，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，從而減少施工中的返工，提高建筑質(zhì)量，節(jié)約成本，縮短工期，降低風(fēng)險(xiǎn)。第三，在施工全過程造價(jià)管理中實(shí)現(xiàn)精確算量、成本控制。工程量

24、統(tǒng)計(jì)結(jié)合4D的進(jìn)度控制，即所謂BIM在施工中的5D應(yīng)用。施工中的預(yù)算超支現(xiàn)象十分普遍，缺乏可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐是造成超支的重要原因。BIM是一個(gè)富含工程信息的數(shù)據(jù)庫，可以真實(shí)地提供造價(jià)管理需要的工程量信息，借助這些信息，計(jì)算機(jī)可以快速對各種構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行砼算量和鋼筋算量。大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯(cuò)誤，非常容易實(shí)現(xiàn)工程量信息與設(shè)計(jì)方案的完全一致。通過BIM獲得的準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計(jì)可以用于成本測算、在預(yù)算范圍內(nèi)不同設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，不同設(shè)計(jì)方案工程造價(jià)的比較，以及施工開始前的工程預(yù)算和施工過程中的結(jié)算。第四，在施工二次加工過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化加工、工廠化生產(chǎn)。建筑工業(yè)化是工廠預(yù)制和現(xiàn)場施

25、工相結(jié)合的建造方式，這將是未來建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。BIM結(jié)合數(shù)字化制造能夠提高承包工程行業(yè)的生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)建筑施工流程的自動(dòng)化。建筑中的許多構(gòu)件可以異地加工，然后運(yùn)到建筑施工現(xiàn)場，裝配到建筑中（例如門窗、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等構(gòu)件）。通過數(shù)字化加工，可以準(zhǔn)確完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制，這些通過工廠精密機(jī)械技術(shù)制造出來的構(gòu)件不僅降低了建造誤差，并且大幅度提高構(gòu)件制造的生產(chǎn)率，這樣一種綜合項(xiàng)目交付(IPD)方式可以大幅度地降低建造成本，提高施工質(zhì)量，縮短項(xiàng)目周期，同時(shí)減少資源浪費(fèi)，并體現(xiàn)先進(jìn)的施工管理。對于沒有建模條件的建筑部位還可以借助先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)，快速獲取原始建筑物或構(gòu)件模型信息。第五，

26、充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高現(xiàn)場管控能力。目前工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工藝流程復(fù)雜，如何搞好現(xiàn)場施工現(xiàn)場管理，減少事故發(fā)生，一直是施工企業(yè)、政府管理部門關(guān)注焦點(diǎn)。在工程施工現(xiàn)場條件下，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推進(jìn)施工現(xiàn)場管理、物資管理、地下空間施工等方面的信息化應(yīng)用。針對建筑的重點(diǎn)部位和施工關(guān)鍵工序、危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程、實(shí)現(xiàn)對工程施工各階段、各部位的安全、質(zhì)量的實(shí)施監(jiān)控和施工現(xiàn)場能耗、人員、設(shè)備、材料的有效監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的有效融合。提高工程施工的質(zhì)量、安全監(jiān)控能力，推進(jìn)建筑施工企業(yè)科技水平提高。第六，利用移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程移動(dòng)檢查。施工企業(yè)的分散性、人員的移動(dòng)性、項(xiàng)目的臨時(shí)性等特點(diǎn)，對信息化的應(yīng)用

27、造成了很多障礙。尤其是工地現(xiàn)場的環(huán)境非常復(fù)雜，項(xiàng)目管理人員多是在現(xiàn)場作業(yè)和管理，抱著筆記本電腦下工地也是不方便的。通過PAD或手機(jī)終端設(shè)備，結(jié)合BIM技術(shù)手段，在PAD上進(jìn)行建筑模型和圖紙瀏覽，進(jìn)行變更洽商、設(shè)計(jì)交底、施工指導(dǎo)、質(zhì)量檢查、虛擬施工、溝通管理非常高效。2.3 設(shè)施運(yùn)維階段項(xiàng)目的運(yùn)營和維護(hù)階段，是項(xiàng)目生命周期中時(shí)間最長的階段，也是項(xiàng)目經(jīng)歷了策劃、設(shè)計(jì)、施工階段之后，在項(xiàng)目竣工時(shí)信息積累最多的時(shí)刻?；贐IM模型的運(yùn)維管理使得不同階段的建筑信息被重復(fù)利用，避免了信息丟失等問題。在運(yùn)維階段，基于三維模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)施管理，人員管理，運(yùn)維管理，信息管理等。運(yùn)維階段應(yīng)用主要包括：第一，多手段建

28、模應(yīng)用。經(jīng)過設(shè)計(jì)階段和施工階段的BIM模型數(shù)據(jù)可以被應(yīng)用于運(yùn)維階段管理，它可以作為整個(gè)建筑物的運(yùn)維階段的模型基礎(chǔ)。同時(shí)，對于一些既有的建筑物來講，完全可以應(yīng)用一些先進(jìn)的激光掃描儀，對建筑進(jìn)行掃描，然后進(jìn)行模型、建模，然后形成數(shù)字建筑。第二，模型支持可視化管線管理，也可以應(yīng)用到設(shè)備管理。管線管理是將物聯(lián)網(wǎng)的RFID埋入管線，并在BIM模型上進(jìn)行定位。以管理復(fù)雜的管網(wǎng)，如污水管、排水管、網(wǎng)線、電線以及相關(guān)管井。在建筑改擴(kuò)建或二次裝修的時(shí)候可以避開現(xiàn)有管網(wǎng)位置，便于管網(wǎng)維修、更換設(shè)備和定位。第三，設(shè)備資產(chǎn)管理。設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)集成了對設(shè)備的搜索、查閱、定位功能。通過BIM模型可視化模型進(jìn)行設(shè)備追蹤，

29、可以查閱所有設(shè)備信息，如供應(yīng)商、使用期限、聯(lián)系電話、維護(hù)情況、所在位置等；該管理系統(tǒng)可以對設(shè)備生命周期進(jìn)行管理，比如對壽命即將到期的設(shè)備及時(shí)預(yù)警和更換配件，防止事故發(fā)生；通過在管理界面中搜索設(shè)備名稱，或者描述字段，可以查詢所有相應(yīng)設(shè)備在虛擬建筑中的準(zhǔn)確定位；管理人員或者領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)利用四維BIM模型，進(jìn)行建筑設(shè)備實(shí)時(shí)瀏覽。設(shè)備運(yùn)行和控制是結(jié)合BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以讓運(yùn)維管理更加智能化，在設(shè)備上安裝了RFID和傳感器后，則能更加智能的對溫度、壓力、運(yùn)行等情況進(jìn)行監(jiān)控。所有設(shè)備是否正常運(yùn)行在BIM模型上直觀顯示。有異常情況時(shí)候，通過傳感器連接的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。第四，設(shè)備的運(yùn)行控制管理?？梢愿侠碇?/p>

30、定維護(hù)計(jì)劃，分配專人專項(xiàng)維護(hù)工作，以降低建筑物在使用過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況的概率。對一些重要設(shè)備還可以跟蹤維護(hù)工作的歷史記錄，以便對設(shè)備的適用狀態(tài)提前作出判斷。這些都通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行感知，通過BIM模型進(jìn)行集成。對管線進(jìn)行檢查和維修時(shí)，可以通過對電子標(biāo)簽的掃描，在BIM模型上迅速定位，并查詢出管線的歷史維修記錄和相關(guān)信息。第五，建筑物能耗管理。綠色建筑、節(jié)能減排已經(jīng)是建筑行業(yè)的發(fā)展必然趨勢。建筑能耗關(guān)系國計(jì)民生，量大面廣，節(jié)約建筑用能，具有重要意義。因此建筑在運(yùn)維使用階段，首先，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在各樓層設(shè)置能源監(jiān)控設(shè)備，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，并集成進(jìn)入系統(tǒng)，與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，及時(shí)查看個(gè)樓層的用電、用水、用氣的

31、情況；其次，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動(dòng)態(tài)分析。通過可視化展示，對能源指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警設(shè)置，對于進(jìn)入不同預(yù)警區(qū)間的樓層使用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識，可以直接了解有哪些樓層能源超標(biāo)，并點(diǎn)擊進(jìn)行追溯，查看具體的數(shù)據(jù)。最后，通過安裝于特殊房間的傳感器，將房間的溫度、濕度、空氣含量等信息展示在系統(tǒng)中。并標(biāo)以不同顏色進(jìn)行警示。及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正用能浪費(fèi)現(xiàn)象。3 智慧建造的關(guān)鍵價(jià)值新型城鎮(zhèn)化要求我們的城市是智慧化的，智慧城市是加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和運(yùn)行中的綜合應(yīng)用，整合信息資源，提升城市管理能力和服務(wù)水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。智慧城市的一個(gè)最基本的單元就是智慧建筑，就像我們這個(gè)城市的一個(gè)細(xì)胞一樣。每個(gè)建筑

32、物都是一個(gè)物理上的建筑物，通過我們智慧建造的過程中，就會(huì)形成一個(gè)數(shù)字的建筑物，這個(gè)數(shù)字建筑物然后嫁接到城市的具體平臺(tái)上，就會(huì)為我們整個(gè)智慧城市鋪墊很重要的基礎(chǔ)。因此，智慧建造有三個(gè)受益主體和服務(wù)對象，那就是政府、企業(yè)和民眾。對于政府的價(jià)值對于政府來講，智慧建造提供兩方面的價(jià)值。一方面要推進(jìn)城市管理服務(wù)流程的重塑和優(yōu)化。智慧建造為政府的監(jiān)管提供了協(xié)同高效的基礎(chǔ)性平臺(tái)，數(shù)字化的建筑使得單獨(dú)的建筑物納入城市綜合管理平臺(tái)更加快捷方便，讓建筑乃至城市的建造過程都能夠協(xié)同、節(jié)能、高效，實(shí)現(xiàn)智慧化?？梢詭椭軌蛟谡麄€(gè)建設(shè)過程中，高效協(xié)同各個(gè)單元、各個(gè)單位、不同部門之間的工作，同時(shí)可以最終，可以形成一個(gè)節(jié)能的、綠色的、環(huán)保的建筑物，從而為整個(gè)城市的高效，為整個(gè)城市的綠色環(huán)保做出貢獻(xiàn)。另一方面要推動(dòng)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新和和智能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。智慧建造是BIM、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等技術(shù)的綜合應(yīng)用的過程，也是