2024数字孪生技术与工程实践：第5章 基于数字孪生的智能建造与智慧城市.pptx

2024数字孪生技术与工程实践

第5章基于数字孪生的智能建造与智慧城市

引言工厂数字孪生系统中，对于工厂厂房、基础设施等的建模是基于BIM（BuildingInformationSytem，建造信息模型）技术的。厂房建筑可以看作是一种特殊的“产品”，和工业产品不同，建筑是单件设计、单件施工并且一般是在现场建造的，因此，建筑规划、建筑设计、建筑施工和一般的工业产品设计、制造不同，有其自己的特点。“智能建造”就是以智能化的建造施工为背景，研究信息技术、智能技术在建筑设计、施工、维护等全生命周期应用的技术总称。伴随着智能制造领域对工厂数字孪生系统的深入应用，数字化交付、工厂BIM、智能建造等概念逐渐为广大工厂业主接受，并且也逐渐推广到商业、民用建筑领域。数字孪生可以为智能建造带来新的解决方法，提高信息化、智能化的水平。从产品到工厂，由于对象复杂程度不同，涉及的要素不同，其数字孪生系统的组成、实施方案、实施难度也不同。相比工厂数字孪生系统和建筑数字孪生系统更加复杂的是城市数字孪生系统。城市运行系统是一个典型的复杂巨系统，其数字孪生系统的构建，不同于产品数字孪生系统和工厂数字孪生系统，需要更加注重数据和模型基础库的建设，通过不断丰富数字孪生服务功能，满足多领域、多业务场景的应用需求。。

目录5.1基于数字孪生的智能建造5.2基于数字孪生的智慧城市5.3数字孪生城市应用案例

5.1基于数字孪生的智能建造

建筑和工业产品的不同建筑对象和工业产品对象不同，表现在两个主要方面：单件定制化。建筑是典型的单件设计、单件施工的“产品”，每个建筑物都不同。即使类似的两栋建筑，由于其地理位置不同，环境不同，其地下基础结构方案、施工方案可能也是各不相同的长使用周期。建筑的生命周期从规划设计、勘探、施工建造、使用、管理、维护直到报废，时间跨度会有几十甚至上百年，期间会有涉及到不同的设计、施工、使用、运维单位，如何保证信息的畅通和共享是一个难题。

建筑信息模型（BIM）——历史BIM（BuildingInformationModel，建筑信息模型）的思想由来已久20世纪60年代，CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）技术开始出现。到了70年代，被称为“BIM之父”的ChuckEastman教授就提出未来将会出现可以对建筑物进行智能模拟的计算机系统，并将这种系统命名为“BuildingDescriptionSystem”（建筑描述系统）20世纪90年代出现BuildingInformationModeling概念美国Autodesk公司于2002年首次提出BIM解决方案，推出了相应的Revit和Civil3D软件，美国Bentley公司基于全信息建筑模型（SingleBuildingModel,SBM），推出了MicroStationArchitecture2006年左右，BIM在各国开始得到应用美国于2007年发布了国家BIM标准(NationalBuildingInformationModelingStandard)，作为BIM相关研究及开发的参考2009年，日本开始将BIM技术大量应用在建筑行业中2010年，韩国公共采购服务中心（PublicProcurementService，PPS）发布了韩国BIM路线图

建筑信息模型（BIM）——中国2003年发布的《2003－2008年全国建筑业信息化发展规划纲要》，标志着BIM技术在我国建设行业的应用拉开了帷幕。在2011年住建部发布《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中首次将BIM技术纳入建筑信息化的标准中，接着2013年和2016年相继推出《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》、《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，再次明确BIM技术的重要性，BIM成为“十三五”建筑业重点推广的五大信息技术之首；在2020年发布了《住房和城乡建设部工程质量安全监管司2020年工作要点》，提出“推动BIM技术在工程建设全过程的集成应用”2020年8月，住房和城乡建设部、国家发展改革委、工业和信息化部等13个部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，指导意见提出，加快建筑工业化升级，加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展，在建造全过程加大建筑信息模型（BIM）、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用。

BIM的概念和要素BIM的英文全称可以由两种写法，一种是BuildingInformationModel，而另外一种是BuildingInformationModelling。这两种写法代表了不同的理解，BuildingInformat