CIM数字化在未来社区EPC模式下的实施应用_马超群.pdf

建筑施工第44卷第12期2987CIM数字化在未来社区EPC模式下的实施应用马超群 余 焕 赵康财中天建设集团有限公司 浙江 杭州 310008摘要：通过构建社区信息模型（CIM）平台，永嘉雅林未来社区项目实现规划、设计、建设全流程数字化，建立数字社区基底，同时依托周期性更新的CIM数据，实现数字社区与现实社区同生共长。项目提出了社区建设过程的数字化管理方案，包括对工程建设质量、进度、安全、成本进行精细化管控，实现建设过程统筹管理。关键词：CIM；数字化；未来社区；BIM中图分类号：TU712 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2022)12-2987-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2022.12.050Implementation and Application of CIM Digitalization in Future Community EPC ModeMA Chaoqun YU Huan ZHAO KangcaiZhongtian Construction Group Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310008,ChinaAbstract:By building a community information model(CIM)platform,the Yalin Future Community Project in Yongjia,Zhejiang,realizes the digitalization of the whole process of planning,design and construction,establishes a digital community base,while at the same time,by relying on the periodically updated CIM data,and achieves common growth and development in digital community and the real community.The project puts forward a digital management plan for the community construction process,including the fine control of the project construction quality,progress,safety and cost,and the overall management of the construction process.Keywords:CIM;digitalization;future community;BIM图1 未来社区规划示意设的要求，拟在永嘉雅林未来社区开展CIM数字化工作，为浙江省首批试点项目。2 CIM数字化目标2.1 CIM简介社区信息模型（CIM）是以建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）、物联网（IoT）等技术为基础，整合城市多尺度信息模型数据和城市感知数据，构建起三维数字空间的社区信息有机综合体。1 未来社区概况未来社区是以满足人民对美好生活的向往为中心，聚焦人本化、生态化、数字化三维价值，突出高品质生活主轴，使居住者有归属感、舒适感、未来感的新型城市功能单元。它是未来邻里、教育、健康、创业、建筑、交通、低碳、服务、治理等九大场景创新有机统一的新人居空间，要打造成为绿色低碳智慧的“有机生命体”、宜居宜业宜游的“生活共同体”、资源合理配置的“社会综合体”（图1）。永嘉雅林未来社区所在的温州北站高铁新城位于温州北部，永嘉县南部。项目总建筑面积约565 063 m2，其中地上建筑面积约370 738 m2，地下建筑面积约194 325 m2；另外，跨市政道路建筑面积约3 639 m2。地上建筑建设内容包括住宅、人才公寓、双创办公用房、TOD商业用房、幼儿园以及配套公建设施。根据浙江省发改委面向未来社区建作者简介：马超群（1982），男，本科，高级工程师。通信地址：浙江省金华市金东区江东镇金狮路66号（321000）。电子邮箱：收稿日期：2022-06-28数字建造DIGITAL CONSTRUCTION202212Building Construction2988通过构建社区信息模型（CIM）平台，实现规划、设计、建设全流程数字化，建立数字社区基底。以三维数字模型为基础，提出社区建设过程的数字化管理方案，包括对工程建设质量、进度、安全、成本进行精细化管控，实现建设过程的统筹管理。2.2 数据孪生社区运用BIM、GIS、IoT、移动互联、AI、大数据等技术搭建未来社区智慧建管平台，记录社区地上、地下建设现状，汇聚人口、规划等多维度信息属性，明确社区现状及改造、重建重点，辅助设计方案制定和项目建设实施，促进工程建设提质增效，破除信息孤岛，促进创新性未来社区理念落地。在建设阶段，不断积累沉淀工程现场信息与模型数据，实现数字社区与实体社区同生共长，各参与建设方基于数字化模型实现相互协调，高效传达建设信息与设计理念，同步建立一个与现实社区映射的数字孪生工程，为后续智慧化运营提供数据基础。2.3 全过程数字化项目采用映射现实的未来社区CIM平台，为未来社区规划、建设乃至运营提供统一的分析、协作及管理服务。依托省未来社区CIM平台上全部社区现状基底数据，促进数据资源协调及建设原始风貌可溯，使数字孪生社区具有过去、现在、未来多态，为本社区建成后的智慧化运营构筑数字基底。2.4 目标与定位结合浙江省发改委面向未来社区建设的约束性及引导性考核指标，在永嘉雅林未来社区制定如下CIM数字化工作（表1）。表1 CIM使用目标与定位CIM使用定义使用省级CIM平台使用未来社区CIM平台本体、软硬件配套、版本升级、测试维护基底模型创建为试点全面生成社区基底模型，涵盖三维倾斜摄影实景模型和地质三维模型模型整合及运用1）收集设计建设各阶段BIM等三维模型；2）确保基底模型与BIM等模型在CIM平台上的整合、轻量化发布；3）基于CIM平台，提供参建各方基于三维沙盘进行辅助决策数字化建设管理使用PC移动端的标准版数字化建设管理系统，将进度管理、质量管理、成本管理等数据无缝实时汇总到CIM平台3 应用组织架构本项目数字化服务采用采购模式。由第三方数字化总承包单位作为CIM服务方，为试点已选定的全过程咨询方、工程总承包单位和试点建设单位提供数字化部分服务，相应组织架构和实施流程见图2、图3。浙江省发改委温州市发改委建设单位初步设计EPC总包全过程咨询地质勘察设计单位施工单位数字化团队BIM设计团队图2 未来社区CIM数字化实施总体组织架构施工切分施工模拟场地布置模拟竣工核查激光扫描复核CIM平台对接建设管理系统安置选房系统BIM应用BIM应用施工建设竣工验收落地性实施方案CIM平台对接试点申报施工图设计深化设计CIM平台对接建设管理系统安置选房系统数字工程档案移交验收与运营未来社区CIM数字化实施流程方案设计申报阶段立顶阶段验收阶段三维实景模型三维地质模型CIM总体实施方案编制BIM模型要求编制BIM竣工模型创建设计BIM模型创建初步设计模型创建建筑方案模型创建模型应用BIM应用BIM施工模型更新深化阶段实施阶段优化设计日照分析方案比选天际线分析碰撞检查工程量统计模型漫游CIM平台对接建设管理系统图3 未来社区CIM数字化实施流程4 CIM实施内容未来社区建设期分为规划、申报、深化、立项、实施、验收六大阶段。试点项目需要在落地性实施方案编制阶段与CIM平台、智慧服务平台充分展开有关对接工作；并在深化设计阶段，提前考虑智慧服务平台有关软硬件的接入和场景智能化建设方案设计。4.1 未来社区CIM平台未来社区CIM平台是由华东勘测设计研究院有限公司开发的面向全省未来社区试点建设的免费综合信息集群管理平台。各级未来社区试点的主管部门，通过本平台来实现一站式数字化规划及建设管理决策；业主单位及参建各方，基于本平台开展项目建设情况的反馈与汇报，响应未来社区数字化建设工作要求。CIM平台与各社区试点采购的数字化建设管理等子系统在数据层面实现对接。基于上述业务平台的数据上送，反馈全省未来社区建设相关的资金、进度、安全等关键指标，并不断汇聚BIM、GIS数据模型，形成全省未来社区的数据资产，服务未来社区建成后的智慧化运营（图4）。4.2 数字孪生基底建设1）基底模型创建。基底模型创建工作主要包含：实景马超群、余焕、赵康财:CIM数字化在未来社区EPC模式下的实施应用建筑施工第44卷第12期2989图4 未来社区CIM数字化平台三维模型创建（即倾斜摄影三维模型）和地质三维模型创建。其中实景三维模型（图5）为未来社区实施范围，需要具有真实的空间三维坐标信息，模型精度、数据格式、坐标系等技术指标严格遵循设计要求。地质三维模型（图6）应当采用相关主流软件进行创建，对业主方提供的地勘资料也应当进行整理分析，然后进行满足各项行业技术要求的地质三维模型和地质数据库的建立，形成覆盖该项目全区域的地质模型成果。内容上应包含勘探线、钻孔、试验点、取样点、地层（完整层、尖灭层）、地表水、地下水等。此外，为确保地质数据库及地质三维模型的及时性与有效性，后期应根据业主方提供的工程开挖揭示、地质补勘等资料对地质数据库及地质三维模型进行动态更新 完善。图5 倾斜摄影实景三维场地模型图6 地质三维模型2）BIM模型创建。BIM模型创建工作主要包含设计阶段以及施工阶段的建筑模型、结构模型、机电模型。随施工过程跟进更新BIM模型，确保BIM竣工模型的数字化交付。根据有效的工程变更文件及现场实际情况，完成竣工模型及数据的更新及模型的深化，确保竣工模型的准确性（图7）。图7 BIM模型4.3 阶段数据成果未来社区CIM数字化建设将汇总由各参建方提供的数据（表2），主要包括以下内容：1）过程及阶段性成果数据。包括现状既有流程下（设计、施工、竣工等）的规划及建设工作提交的过程与阶段性成果，如各阶段的方案、设计图纸、图纸对应的BIM模型及相关数据等内容。例如，图纸对应需提交三维BIM模型，纸质表单对应需提交电子文档及表格，施工过程上报的过程文档报表对应需提交过程上报数据等内容。2）征迁（如有）、建设期间的关键过程信息，如原社区地块的征拆迁进度、施工进度、质量、安全、投资、隐患排查等信息等。表2 各参建方阶段数据成果提供汇总数据项提供阶段提供单位试点社区静态基本信息规划、申报、深化、立项阶段建设单位动态考核数据实施、验收阶段建设单位、工程总承包方投资及工程款支付数据实施、验收阶段建设单位、工程总承包方三维方案模型及配套资料规划、申报阶段设计单位测绘及地质勘察资料全阶段根据需要提供测绘/勘察单位初设、施工图BIM模型 深化、立项、实施阶段设计单位（或BIM实施方）竣工BIM模型验收阶段设计单位（或BIM实施方）竣工归档资料验收阶段设计单位施工过程相关数据实施、验收阶段工程总承包方/施工单位施工组织计划实施、验收阶段工程总承包方/施工单位监理审批数据实施、验收阶段监理单位监测数据实施、验收阶段第三方监测单位4.4 模型数据整合基于CIM的数据整合及应用是将各个阶段、各个交付人提交的三维模型整合在统一的坐标系下，总装形成轻量化的数字孪生模型。以确保整合后的模型能够相容，从而为创建未来社区各个试点“电子沙盘”的应用创造基础条件（图8）。（下转第2993页）马超群、余焕、赵康财:CIM数字化在未来社区EPC模式下的实施应用建筑施工第44卷第12期2993坐标数据采集，2号和3号徕卡MS60再按1号徕卡MS60本次行程提升的高度，自动计算出2号和3号徕卡MS60的各目标新的坐标概略值，并依次自动照准概略目标，自动成功精确搜索目标棱镜，采集2台徕卡MS60对应的共计8个三维坐标；此时，系统已录入某一周期构件悬停状态下的所有目标点坐标值和变形量；进入成果数据模块，观察本次变化坐标值和累积变化坐标值，