1.   前言

随着BIM在建筑设计咨询行业中的不断普及，使用BIM技术服务于建筑设计已成为各大设计咨询单位的发展目标。可以预见，在不远的将来中国各地将涌现出大量具备完成建筑信息的BIM模型。若仅把模型用来出施工图、做管线碰撞检查，将造成这些高集成度信息极大的浪费，只有更好地利用信息，才能使其发挥出更高的价值。

我们将目光投向“数字城市”。虽然数字城市的概念已提出十余年，但随着信息技术的高速发展，数字城市的内涵也在不断的演变与扩充。北京住宅设计院科研中心的BIM团队正以极高的热情迎接这新一挑战。

北京市住宅建筑设计研究院·科研中心，现拥有建筑、结构、设备及电气各专业设计人员近四十人，其中高级职称8人。从2011年创建至今，完成了北京大学公共教学楼、北京广华新城617地块居住项目、北京丰台长辛店生态城54地块商业综合体项目、北京西山度假酒店、白俄罗斯明斯克北京饭店等多类型二十余个项目的BIM咨询与设计。经过科研中心全体成员的积极探索创新和不懈努力，科研中心获得了2012年首届“龙图杯”全国BIM(建筑信息模型)大赛-优秀奖；2012年北京市第16届优秀工程设计单项奖-建筑信息模型(BIM)单项奖；2013年北京市第17届优秀工程设计单项奖-建筑信息模型(BIM)设计优秀奖；2013年中国建筑业建筑信息模型(BIM)邀请赛-优秀奖；2013年首届工程建设BIM应用大赛-三等奖等多项奖项，并参与北京市地方标准《民用建筑信息模型设计标准》的编制。科研中心主要业务范围包括：绿色建筑、产业化住宅以及BIM咨询等三个主要方面。其中，绿建方面包括绿建咨询和节能改造两方面内容；BIM咨询方面包括BIM模型、施工图深化、后期施工模拟等。

2.   BIM与数字城市

2.1   BIM概念

BIM(Building Information Modeling)建筑信息模型，其定义在各个国家具体解释都有所不同，但大体意思是一致的，主要是指以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程项目模型技术。一定要注意：BIM是一种技术、一种方法、一种过程，BIM把建筑业业务流程和表达建筑物本身的信息更好地集成起来，从而提高整个行业的效率。

在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集成管理，因此这一模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。因此在一定范围内，建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为，例如：在设计过程中的建筑风、光、声等专业的环境模拟；在建筑施工过程中的4D施工模拟等等。

目前，大批国内领先的设计院纷纷成立BIM研究中心，在房地产开发企业中也有不少正在尝试将BIM应用于项目的开发建设以及运营维护等。在国外方面，BIM最先从美国发展起来，随着全球化的进程，已经扩展到了欧洲、日、韩、新加坡等国家，目前这些国家的BIM发展和应用都达到了一定水平。北美的建筑行业有一半的机构在使用BIM相关的工具，美国各个大承包商的BIM应用也已经成为普及的态势。英国政府要求强制使用BIM，已于2009年11月发布了英国建筑业BIM标准(AEC(UK) BIM Standard)日本建筑学会于2012年7月发布了日本BIM指南，从BIM团队建设、BIM数据处理、BIM设计流程、应用BIM进行预算、模拟等方面为日本的设计院和施工企业应用BIM提供了指导。

2.2   数字城市

数字城市是指利用空间信息构筑虚拟平台，将包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等有关的城市信息，以数字形式获取并加载上去，从而为政府和社会各方面提供广泛的服务。数字城市能实现对城市信息的综合分析和有效利用，通过先进的信息化手段支撑城市的规划、建设、运营、管理及应急，能有效提升政府管理和服务水平，提高城市管理效率、节约资源，促进城市可持续发展^[1]。

数字城市的基础主要有三项。第一项是信息基础设施，要有高速宽带网络和支撑的计算机服务系统和网络交换系统。第二项是基础数据，特别是“空间数据”。据统计人类生活和生产的信息有80%与空间位置有关，数字地图和数字影像是数字城市的基础框架。第三项基础是人，管理数字城市和使用数字城市的人。与管理我们的“现实城市”相对应，管理数字城市要逐渐建立起相应的机构和规范，要不断对网络系统和数据进行建设、更新、维护和升级，并协调用户的访问^[1]。

在最近提出的《上海政府工作报告》中明确提出，上海市2014年将全面推进智慧城市建设，推动信息化与工业化深度融合，促进物联网、云计算、大数据等广泛应用，发展数控机床、工业机器人等智能建造，推广建筑信息模型的工程运用，建设智慧园区、智慧商圈、智慧社区、智慧新城，让更多市民享受信息化的方便与快捷。

2.3   丰富的切入点

从数字城市的概念中不难看出，BIM生态系统可为数字城市提供丰富的基础数据，同时通过高度可视化的优势为管理者及使用者提供舒适的使用环境。

通过BIM平台可为每个建筑单体提供三维可视化的数据库。在数字城市平台中，由于使用大尺度的城市模型，每个单体建筑的信息不可能表达全面，而BIM模型正好弥补这一短板。通过链接等形式将BIM模型与城市模型衔接，即可保证运行效率又可实现城市节点的全面展现^[2]。

城市综合管线。现代城市的神经系统也就是机电管线全部隐藏于地下，虽然美观，但给管理维护带来极大不便。有了基于BIM平台的城市综合管网模型，通过三维的形式集成了全部技术数据，方便查阅，加上虚拟现实技术的辅助可为线路检修带来多种便利。

城市急速扩张，新老城区加速更替，城市改造难度加大。有了通过BIM技术模拟建造的城市街区，可为城市改造方案制定、老城区资料查询等工作提供基础信息支撑。

3.   初步尝试——小市政BIM应用

初次接触，我们需要找到一个最低门槛以降低研发难度，即要与我们熟悉的BIM设计咨询等工作相关，又可服务于数字城市的大框架中。最终我们选择了小市政管网BIM应用。

在初步尝试中我们完成了以下几项工作：

1) 小市政管网BIM基础模型，包括暖通、给排水、电气、燃气等多个专业；

2) 三维管线综合，在图纸阶段很好的解决了管线之前的交叉碰撞，为后续施工过程提供了便利同时为业主节省成本；

3) 材料统计，设计过程中管线走向不断变动，很难实时掌握设计方案的工程量成本，通过模型材料统计为业主提供了动态的材料清单；

4) 隐蔽空间设备管理，市政管线全部隐藏于地下，能够看到的只有井盖，综合管网信息模型为管理者提供了多维度的检查平台，脱离旧图纸，以更简便快捷的方式获取更多的维护信息。

4.   思考与展望

通过尝试，我们在摸索中积累经验，做的越多发现的问题就越多。在传统BIM设计中，模型深度越深往往代表着更高的技术含量。但在向数字城市扩展的应用中，过高的模型深度也可能会成为自己的绊脚石^[3]。同时，在建模规划阶段就要很好地考虑后期的模型信息扩展，以便实现多方向的拓展应用。总之，随着技术积累，BIM技术在数字城市的大舞台中一定会绽放出自己的光彩。