BIM技术在智慧园区全周期的应用研究

文｜厦门海迈科技股份有限公司 高磊

1 行业背景

园区作为城市发展的重要承载点及落脚点，一直是中国经济社会发展的一种重要产业形态和经济建设的重要单元[1]，同时也是最重要的人口和产业聚集区，根据国家发改委、科技部关于《中国开发区审核公告目录》（2018年版）统计，我国各类园区总数为2735 个，园区类型包含产业园区、教育园区、制造业园区、科研园区等，总体上园区呈现形态多、数量多的发展特征。

伴随中国经济正从“高速增长”向“高质量发展”转变，园区也在转型发展。目前，园区根据发展阶段可分为三个层次：第一个层次以企业聚集为特色，园区为入驻企业提供办公场所，以及水电、工商、税务、财务服务和税收优惠；第二个层次是以产业聚集为特色，这类园区的代表是张江、漕河泾，它在第一层次的基础上，增加了产业链聚集、商务和生活配套，以及企业孵化的内涵；第三个层次是通过整合数字园区、知识园区、生态园区、创新园区等理念[2]，强调智慧增值为特色的新型智慧园区，这类园区的代表是美国硅谷，它在前两个层次的基础上，强调智慧化能力的提升，围绕园区规划、建设、运营管理等过程，进行一体化规划设计，为园区的投资增效、体验提升、业务增值提供全面的支撑。

2 存在问题

智慧化的园区建设是一场转型与变革，但在传统园区向智慧园区迈进的过渡期，普遍存在着以下挑战：

（1）传统园区建筑设施与信息设施分开规划和建设，导致资源与成本浪费：传统的园区建设，由于建筑设施与信息设施不是并行规划和建设，往往在建筑及其设施完成建设后，再做信息基础设施的规划、设计和建设，存在着二次规划和二次建设的问题，并且信息设施的规划建设，往往受制于建成后的建筑空间约束。

（2）传统园区建设缺乏建筑信息资产，难以实现全过程规建管一体化：传统园区的建设，注重建筑实体资产，忽略与建筑资产密不可分的建筑信息资产，使得建设施工的数据和信息，或者灭失，或者真实度不高，给后期园区的精准管理和服务带来困难。

（3）传统园区建设缺少建筑空间与城市空间的智慧化应用：园区的最高境界，就是“无处不是园区”，要完成这个目标，就需要在实现建筑空间与城市空间有效融合的基础之上，统筹考虑面向园区未来发展的各类智慧应用，实现在现有园区管理方式上的快速突破，并成为智慧城市智慧应用的有机组成部分。

智慧园区建设是一项系统工程，在由传统园区向智慧园区转变之中，需从园区规划、建设与运营管理需要的顶层设计入手，对园区建设与运维全生命周期进行统筹规划，指导各类园区规划与部署，同时在具体实现过程中也需加强与信息技术的融合发展，大力推广新一代信息技术应用，推动园区“高速、高效、高质”转型发展。

3 建设思路

BIM 技术作为现代建筑建设管理最有力的技术辅助手段，可从根本上解决传统建筑在规划、建设及运营管理各阶段间的信息断层问题[2]。目前，国内多数建筑项目已经把BIM 技术作为工程建设项目创新发展的重要技术手段之一。在园区项目建设与运营管理过程中，利用BIM 技术，以园区全生命期的角度，统筹项目各阶段、各参建方协同工作、信息共享，提高园区建设效率及运营服务水平。

因此在传统园区向智慧园区规划、建设及运营管理转型过程时，需同步考虑结合BIM 技术开展园区项目规划、建设与运营管理，从园区“规划、投资、建设、管理、运营”一体化应用着手，以覆盖“规、建、管”全过程的建筑信息技术应用标准为导引，推动建设BIM 技术应用、建设过程协同、电子档案、成本管控等特色智慧应用，实现园区建设过程资金、资产的全过程动态管理。同时，通过“多主体协同、全过程在线”的数字化协同平台使用，推动建筑信息资产在项目建设过程的有序积累，并服务于建筑资产、信息资产的数字孪生动态进化，为智慧管理、资产运维、智慧决策提供支撑，并节约园区转型成本。见图1。

图1 总体架构图

4 应用实践

本文以福建省漳州市某园区项目为例，详细阐述该园区项目如何结合其园区定位，实现以BIM 技术为支撑，以数字化管理平台为辅助，以建筑信息资产为纽带，将园区规划、建设、运营管理各阶段相互连接，赋能园区全生命期建设与管理的数字化、智慧化。

该园区定位为两岸高新技术合作的重点区，闽南文化生态产业的示范区。作为漳州中心城市“一核两翼”中“一核”的重要组成部分，园区肩负着“打造具备区域特色、面向全国的科创产业聚集区”的重要使命，对于园区建设与管理方式上提出较高要求。在此背景之下，传统园区建设与管理模式已不适应该园区的建设及发展需要，亟需在现有园区建设思路及建设方式上，对标国内外先进的智慧园区建设模式，同时围绕着该园区的建设愿景和园区建设与运营各阶段的管理战略及诉求，强化BIM 技术在园区项目规划、建设、运营管理过程中的融合应用。

在具体实践应用中，该园区基于自身特性，通过结合BIM 模型可视化、实时性特点，在统一技术应用标准前提下，以信息化建设及管理平台为依托，驱动园区建设与运营管理。同时，通过园区的高科技亮点应用，提升园区的品牌资产，并进一步反哺园区的成长和发展，形成“基础设施资产、建筑信息资产、品牌无形资产”的价值互动增值，为园区的产业生态提供可持续发展的生命力。见图2。

图2 园区建设效果图

4.1 制订园区BIM 应用标准体系

伴随BIM 技术在国内外的大力推广，其相关优势已逐步凸显，但目前国内外对BIM 认识存在较大差异，且缺乏一个统一且可复用的标准体系，使各国及各个项目间都难以实现信息交互，在较大程度上制约 BIM 的应用推广[3]。面向本项目BIM 技术应用需要，特制定园区BIM 模型统一标准规范，涵盖模型制作、模型数据传递、数据存储、模型应用、平台服务等系列标准，并基于统一的标准编码及规范数据格式，打通信息上下游，实现园区建设与运营全过程多方责任主体的信息共享，支撑大数据分析决策。

具体技术标准包括：BIM 建模及深化标准、BIM 项目应用标准、BIM 实施策划标准、BIM 构件库标准。见图3。

图3 园区BIM 技术应用标准

4.2 项目规建阶段应用实践

（1）园区规建过程仿真分析与纠偏

在规划设计阶段，通过建立BIM 可视化模型，提升方案评选和投资决策准确性。见图4。

图4 园区建筑信息模型

在施工图设计阶段，实现弱电、机电、装修内容等前置设计，依托图纸碰撞检查、空间分析及管线综合等技术，减少设计图纸“错、漏、碰、缺”，使设计图纸符合施工现场操作要求。见图5。

图5 园区设计图纸审查流程

在施工图设计深化阶段，对施工过程中，不同专业的难点问题，利用BIM 相关技术开展设计深化，使得工程实施难点具备可操作性、可协调性、可沟通性，实现对施工过程的控制。见图6。

图6 园区施工深化设计

在施工实施阶段，利用BIM 技术可视化和实时化优势，推进虚拟建造和仿真，以及进度、成本、质量、安全等应用，实现资金、资产的全过程动态管理，节约项目建设成本。见图7。

图7 园区施工进度模拟

（2）实时协同管控

在项目建模方面，借助BIM 各专业辅助建模工具，有效提升翻模效率及精度，降低BIM 技术应用难度。见图8。

图8 园区建模平台

在成本核算方面，依托量价一体软件，实现高效提量，自动套清单定额，并与计价无缝对接，为成本精细化管控提供手段。见图9。

图9 园区量价一体平台

在项目协同方面，为各方单位负责人搭建桥梁，进行协同管理，准确共享资料，落实设计、建设涉及的质量和安全等问题，竣工交付模型更具过程元素，为后期运营管理奠定基础。见图10。

图10 园区BIM 协同管理平台

在施工现场管理方面，将园区各施工现场监控设备接入统一管理平台，远程查看项目进展，降低主观因素对项目管理的影响，实现从人防到技防，多方系统联动，一体化协同监管。见图11。

图11 园区智慧工地管理平台

在资料电子化方面，以电子文件归档和电子档案管理规范化、科学化管理为核心，构建贯穿于园区项目的各阶段，覆盖项目电子文件“形成、流转、归档”和电子档案“移交、保管、利用”等全流程的管理体系，并将档案资料与建筑信息模型进行有效关联，形成园区建筑信息资产，为后续可视运维提供数据支撑。见图12。

图12 园区电子档案管理平台

4.3 项目运维阶段应用实践

（1）可视运维管理

在园区运维过程，通过以竣工交付的BIM 模型为核心，以智慧园区运维平台为载体，集成各智能化设备运行数据，动态展现设备设施运行状态。同时，基于IoT可配置的联动规则，联动报警场景，监测园区运行数据，挖掘深层信息和异常情况，评估设备设施监控状态，提供智慧运维服务。见图13。

图13 园区智慧运维管理平台

（2）工作生活服务

围绕园区服务、园区办公及园区招商等对象数字化、业务数字化和服务数字化建设，通过重塑园区运营的各个环节，打破传统“人拉肩抗”的运营方式，推动运营模式和园区生活体验的不断创新。见图14。

图14 园区运营服务

（3）园区决策服务

在现有园区日常运营管理基础之上，运用高科技设备及技术，打破传统运营中心设计理念，实现在有限的空间内，用数字、科技、现代化打造一个智能化、数字化、科技化的现代运营管理中心，并通过与园区建筑信息模型结合，实现虚拟空间与现实园区的集合，同时将智能化、安防管理、节能管理、对外展示等多业务及管理需求进行一体化整合，为园区智慧管理提供有效的可视化综合管理中心。见图15。

图15 园区智慧运营中心

5 建设效益

5.1 资产的提质

在规划建设阶段，以BIM 技术为核心的智慧园区建设可有效辅助园区领导全面掌握园区建设投资的实时情况，提高对投资管控力度，降低管理成本，同时也可有效控制园区建设关键环节的风险因素，包含对园区投资建设过程决策风险、工期风险及工程质量风险的辅助管控，从而降低园区项目整体风险。

在运营管理阶段，通过以BIM 模型为运维载体，对运维过程进行统一管理、统一运维，可有效解决因传统园区建筑设备数量和种类繁多，导致运维信息分散，无法及时更新联动及处理难题[4]，并可有效提升运维效率，降低运维成本。

5.2 服务的聚合

构建以三维模型为载体的园区运营服务平台，可实现将园区运营服务所涉及的各项业务进行有效聚合，打造集智慧办公、创新创造、绿色生态、宜居生活于一体的生态化高端智慧园区，促进园区人文和谐，提高公众幸福感，实现园区、企业、公众、服务机构多元协同发展，互惠共赢。

5.3 价值的流通

通过运用以BIM 为核心的新一代数字化技术，可有效整合园区规划、建设、运营管理不同阶段管理诉求，实现将传统园区被动式管理转变成为具备主动服务、智能进化等能力特征的可持续发展园区。同时通过以BIM 为核心的智慧园区规划、建设与运营管理，可有效促进园区内人、机、物、事等相关管理要素的相互融合，将各要素形成一有机整体，并通过相互间业务融合，实现价值的流通传递与再造。