上虞鸿雁未来社区智慧建管关键技术研究

葛建军， 贺新武， 黄锡美， 宋安

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司）

1 引言

在国际未来社区发展方面，其地位彰显出“以人为本”的优良特点[1-3]。新加坡的榜鹅水道社区通过利用邻舍、创业等具有动态结构的共享空间带动社会关系，将社区和居民生活融为一体，以此打造出具有包容、温馨、便利的未来社区[4-6]。美国芝加哥未来社区通过将可再生能源引入低收入家庭，在满足居民需求的同时改善了城市环境等问题[7-8]。

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司承建的绍兴上虞鸿雁未来社区总建筑面积约为52 万平方，总投资估算约为50亿元；在打造灵活开放、生活至上、智慧健康的立德立业的感动之城为其设计憧憬的基础上，设计双创、低碳、智慧、孝德的九大未来社区场景，因此迫切需要对未来社区智慧建管关键技术进行研究。本文利用未来社区CIM平台多方位优势，合理化评测鸿雁社区的经济指标以及其内在价值情况；通过九大场景可视化系统数据处理服务，基于九大场景空间落位，进行整体数字驾驶舱呈现设计，突出“全过程数字化技术应用”的核心理念，与未来社区CIM 平台在数据、表现等多层次形成紧密结合，为社区提供“3D未来社区说明书”。

2 CIM平台介绍

各层次的未来社区试点的管理者，可利用未来社区CIM平台实现一体化运营及建设管理决策。无须通过信息层层上报，底层试点详情可快速上送，简化审批流程，创新政府管理模式；平台所规划的辅助系统具有为顶层建设决策提供辅助判断分析服务的能力，且为未来社区建设质量提供重要的保障。

对于未来社区CIM平台开展项目在建设过程中的反馈与汇报情况，未来社区试点业主及参建方，及时响应未来社区数字化建设工作要求，利用平台高效且直观的展示功能，规划方案及建设进度情况能够一目了然，从而大大降低了汇报及沟通成本，促进了工程建设提质增效。

见图1 所示的使用逻辑图，未来社区CIM 平台与本项目的数字化建设管制系统以及未来社区征迁系统在数据层面上能够实现对接。通过对上述业务平台的数据传送归整，以此反映出全省未来社区建设的资金、进度、安全、质量等关键指标情况，整合BIM、GIS 数据结果作为全省未来社区的数据资产，进一步为智慧化运作提供实质性贡献。映射在现实中的未来社区CIM 平台的实质性进展效果，能够为建设未来社区在分析、协助及管控等方面上提供全面化、一致性的服务。

图1 上虞鸿雁未来社区各参建方CIM平台使用逻辑图

3 上虞鸿雁未来社区九大场景可视化平台

上虞鸿雁未来社区九大场景可视化平台由多个系统模块组成，整个系统被划分为六个子系统，秉持“模块化”理念，建立子系统之间的内部关系，子系统和采集系统、子系统之间、系统和后台支撑引擎、可视化图表工具等之间的关系，通过外部对象分析，主要有外部采集数据系统、外部数据库、外部文件等对象。上虞鸿雁未来社区九大场景可视化平台总体逻辑结构图如图2所示。

图2 鸿雁未来社区九大场景可视化平台总体逻辑结构图

4 鸿雁未来社区九大场景展示

目前CIM 平台可在整个过程中归整“规划、设计、运营、施工建设”阶段的各类数据，包含但不限于设计方案资料及施工建设数据整理（进度、质量、安全、智慧工地等），地质三维和实景三维以及各阶段BIM模型建立（含SU模型等）。

本次九大场景可视化系统数据处理服务，基于九大场景空间落位，进行整体数字驾驶舱呈现设计，突出“全过程数字化技术应用”的核心理念，与未来社区CIM平台在数据、表现等多层次形成紧密结合，为社区提供“3D未来社区说明书”。

利用数据支撑优势为根本的未来社区CIM 平台，在完成深化迭代、清洗数据、建仓整理的基础上，可为项目完整呈现出一个九大场景空间落位的九大场景可视化系统。图3a～图3i为鸿雁未来社区九大场景展示图。

图3 鸿雁未来社区九大场景展示图

5 鸿雁未来社区九大场景智慧应用

广域DEM/DOM数字地形获取、瓦片切割、金字塔构建、瓦片入库以及效果渲染。鸿雁未来社区17km23cm 原始倾斜摄影数据航飞、控三生成、模型构建、瓦片切割、构建金字塔、AB包转换、数据入库，与DEM、DOM 数字地形接边预处理以及效果渲染等，见图4。

图4 鸿雁未来社区17km2三维实景倾斜摄影数据展示效果

实施单元内的双创空间、邻里中心、创客空间及33 幢住宅建筑的BIM 数据由轻量化减面、结构重构、材质贴图UV展平赋予。轻量化内容包括建筑内部看不到的内部结构拆分、删除和外部细部结构轻量减面或重构处理，确保三维可视化平台运行效率和渲染展示效果。图5是以地下停车库为例来展示轻量化处理后的效果。

图5 地下停车库模型轻量化处理

轻量化处理地下一层停车库的方法：对停车位模型、地下管线管网模型轻量化减面处理，材质贴图赋予即可。对于地下二层停车库轻量化处理办法：只需对模型结构进行简化、重构操作便可实现良好效果。

6 沉浸式场景数据处理

由于鸿雁未来社区具有容积率高，建筑密度大等特点，为避免在宏观场景中鸟瞰观测进而忽略微观细节问题，可通过数字化沉浸式交互汇报技术（如VR等），利用“人为视角”所呈现出的建成效果、描述方案，修改记录同步交涉，进而提高汇报效率。通过美化处理上虞鸿雁社区实施方案3Dmax 前序成果，基于游戏级引擎进行方案，具体沉浸式场景制作案例见图6。

图6 鸿雁社区沉浸式场景制作案例

7 结语

在省级未来社区CIM 平台操作理念基础上，对九大场景进行可视化系统的多维数据处理，突出“全过程数字化技术应用”的核心内容，利用未来社区CIM平台在数据、表现等各方位之间紧密结合，为社区提供“3D 未来社区说明书”。通过美化处理上虞鸿雁社区实施方案3Dmax 前序成果，对未来社区的沉浸式场景制作进行了案例展示。