從BIM到CIM

彭明

一、BIM、CIM的基本概念

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型），是一個(gè)完備的三維空間及多維信息模型，能夠?qū)⒔ㄔO(shè)工程項(xiàng)目在全生命周期中各個(gè)不同階段的工程信息、過程和資源集成在一個(gè)模型中，方便的被工程各參與方使用。通過三維數(shù)字技術(shù)模擬建筑物所具有的真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維提供相互協(xié)調(diào)、內(nèi)部一致的信息模型，使該模型達(dá)到設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維一體化，各專業(yè)協(xié)同工作，從而降低工程生產(chǎn)成本，保障工程按時(shí)按質(zhì)完成。

CIM（City Information Modeling，城市信息模型），是以3D GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）與BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、云計(jì)算（Cloud Computing）、大數(shù)據(jù)（Big Data）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、人工智能（AI）等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)挖掘、信息發(fā)現(xiàn)、信息展示，是反映整個(gè)區(qū)域或者城市規(guī)劃、建設(shè)、發(fā)展、運(yùn)行的數(shù)字化信息模型，可用于區(qū)域以及城市的規(guī)劃決策、城市建設(shè)、城市管理等工作。

二、BIM技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

2008年前后，設(shè)計(jì)院推動(dòng)BIM應(yīng)用，包括三維設(shè)計(jì)，管線綜合，碰撞檢查，優(yōu)化設(shè)計(jì)等，中國的BIM發(fā)展還停留在了解BIM概念，了解BIM對(duì)項(xiàng)目的價(jià)值，用BIM解決設(shè)計(jì)中的質(zhì)量問題等階段，可稱之為設(shè)計(jì)院1.0時(shí)代。

2011年前后，施工單位開始推動(dòng)BIM應(yīng)用，典型BIM應(yīng)用包括設(shè)計(jì)深化，預(yù)留預(yù)埋、深化出圖、施工難點(diǎn)模擬、施工過程管理等。建設(shè)行業(yè)開始對(duì)BIM應(yīng)用效果有深入體驗(yàn)，用BIM解決施工中的技術(shù)問題與管理問題，可稱之為施工企業(yè)2.0時(shí)代。

2014年前后，業(yè)主單位開始推動(dòng)BIM應(yīng)用，典型BIM應(yīng)用包括BIM算量和成本控制，決策分析，虛擬樣板房，BIM項(xiàng)目管理協(xié)同。建設(shè)行業(yè)開始對(duì)BIM的應(yīng)用價(jià)值有量化的認(rèn)識(shí)，為BIM投入確定的費(fèi)用，用BIM控制造價(jià)，可稱之為業(yè)主3.0時(shí)代。

2015年開始，管理咨詢單位及政府開始推動(dòng)BIM應(yīng)用，典型BIM應(yīng)用包括招投標(biāo)、審圖、驗(yàn)收、審計(jì)等。建設(shè)行業(yè)開始對(duì)BIM的應(yīng)用價(jià)值有普遍的共識(shí)，有明確的政策和費(fèi)率，可稱之為管理咨詢4.0時(shí)代。

2016年至今，全行業(yè)已自發(fā)應(yīng)用BIM，拓展BIM的應(yīng)用深度和廣度，實(shí)現(xiàn)BIM商業(yè)創(chuàng)新，特別是物業(yè)及城市管理部門成為了BIM應(yīng)用的主要推動(dòng)單位，典型BIM應(yīng)用已滲透到建筑運(yùn)營維護(hù)、城市設(shè)計(jì)、城市運(yùn)營等各方面，可稱之為運(yùn)維5.0時(shí)代。

近年來，BIM在國內(nèi)建筑業(yè)形成一股熱潮，2011年5月，住建部發(fā)布的《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，明確指出：在施工階段開展BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用，推進(jìn)BIM技術(shù)從設(shè)計(jì)階段向施工階段的應(yīng)用延伸。2016年，住建部關(guān)于《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出，“十三五”時(shí)期全面提高建筑業(yè)信息化水平。著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力，促進(jìn)建筑業(yè)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展方面取得突破，充分發(fā)揮信息化的引領(lǐng)和支撐作用，塑造建筑業(yè)新業(yè)態(tài)。

目前國內(nèi)成功運(yùn)用BIM技術(shù)的經(jīng)典案例有：上海中心大廈、上海迪士尼樂園、國家會(huì)展中心、亞洲最大生活垃圾發(fā)電廠、廣州周大福金融中心、深圳平安金融中心、天津117大廈、蘇州中南中心、珠海歌劇院、白玉蘭廣場、北京鳳凰傳媒中心等。

三、BIM與CIM的關(guān)系

城市建設(shè)是通過城市規(guī)劃藍(lán)圖開始，從一棟棟具體建筑的建設(shè)開始進(jìn)行實(shí)施的。CIM中的信息包括組織（政府部門、企業(yè)、學(xué)校、家庭…）、人、交通、通訊、能源、建筑、以及道路等城市基礎(chǔ)設(shè)施、人與組織的生產(chǎn)、生活等活動(dòng)動(dòng)態(tài)信息，BIM是構(gòu)成CIM的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。因此，CIM與BIM的關(guān)系是宏觀與微觀、整體與局部的關(guān)系。整個(gè)城市的BIM信息，通過GIS可以作為索引信息組織，反映出城市功能劃分、產(chǎn)業(yè)布局以及空間位置。

四、CIM研究與實(shí)踐

以工程造價(jià)及投資管控為例。對(duì)項(xiàng)目全生命周期實(shí)施全過程管控，包括從決策立項(xiàng)階段實(shí)施投資決策，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、工程施工階段實(shí)行全過程工程咨詢管理及投資管控，在運(yùn)營管理階段，使用過程創(chuàng)造價(jià)值，推動(dòng)城市發(fā)展，最后實(shí)現(xiàn)城市更新。

以深圳保障房建設(shè)為例。深圳市保障房建設(shè)體量大，任務(wù)重。運(yùn)用CIM技術(shù)搭建保障房規(guī)劃建設(shè)決策指揮平臺(tái)，項(xiàng)目建設(shè)全過程監(jiān)管與信息共享平臺(tái)及其他平臺(tái)，可支撐保障房規(guī)劃建設(shè)，促進(jìn)深圳市發(fā)展，解決深圳大城市病。

以深圳市國際生物谷為例。深圳市國際生物谷位于廣東省深圳市大鵬新區(qū)，核心啟動(dòng)區(qū)10平方公里，涵蓋生態(tài)保護(hù)、入口廣場、古村修復(fù)、地形整理、綠化、園林景觀、給水排水、電氣及水土保持等工程。

斯維爾城市信息研究中心是深圳清華大學(xué)研究院攜手深圳市斯維爾科技股份有限公司成立的以CIM為著力點(diǎn)，發(fā)揮研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在城市建設(shè)信息化領(lǐng)域的優(yōu)勢，從技術(shù)層面驅(qū)動(dòng)智慧城市發(fā)展的平臺(tái)。將面向城市未來管理與發(fā)展的戰(zhàn)略需求與應(yīng)用研究，專注于研究CIM城市信息平臺(tái)、城市信息建設(shè)總體規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)、提供GIS+BIM+互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+云技術(shù)的整體解決方案，建立集政企校、產(chǎn)學(xué)研為一體的創(chuàng)新型科研服務(wù)平臺(tái)。

（作者為深圳市斯維爾研究院院長）