基于5G技術的BIM信息建模在高?；ü芾碇械膽?/h1>
2021-05-20 06:56:18林剛
江蘇通信 2021年2期
林 剛
南京科技職業(yè)學院
0 引言
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術是一種新興的建筑設計方法，被廣泛譽為繼CAD之后的又一次具有劃時代意義的設計革命。與傳統(tǒng)的二維圖紙不同，BIM技術主要具有三維、四維（空間+時間）甚至更多維度的設計特征，具體應用上，通常是對建筑工程項目中的各類信息進行統(tǒng)一匯總，再將工程項目中匯總的各項信息通過數(shù)學等方法建立相應的建筑模型，以達到信息的數(shù)字化轉換；對信息進行數(shù)字化轉換后，再對建筑項目的各項信息進行實時模擬，進一步為工程項目的建筑方、施工方等單位提供準確的信息，進而有效地為建筑方決策提供科學依據，幫助真正地做出決策。
第五代移動通信技術（5th-Generation，5G）代表的是最新一代蜂窩移動通信技術，也是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的又一大重要的技術延伸。當前，5G技術的總體性能優(yōu)勢主要包括：數(shù)據速率大幅提高、延遲大幅降低、成本降低、更高效地提升系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接水平。
近年來，我國提出將5G作為促進行業(yè)產業(yè)創(chuàng)新的重要引領技術，在各地方政府工作報告中也多次提到5G產業(yè)發(fā)展行動計劃。這表明，未來高校基建管理必然也要依靠5G創(chuàng)新管理方式和管理技術的支撐。對于高?；ü芾矶?，5G是一種技術性滲透，主要是通過積極應用先進的互聯(lián)網技術，作為對生產力進行不斷優(yōu)化配置的動力，從而將先進的互聯(lián)網5G技術充分融合到各行各業(yè)。5G技術在高校基建管理中的應用也表明高?；ü芾砦磥戆l(fā)展的一種新趨勢，即要以云計算、大數(shù)據、信息技術、先進的信息化建筑工程管理技術等為基礎，創(chuàng)建信息化的管理平臺和管理通道，提升高?；ü芾淼男畔⒒ㄔO水平。
隨著我國對高層次人才的需求越來越大，高等教育規(guī)模不斷擴大，廣大高校基本建設工程項目逐年增多。而高校基建管理水平的高低對高校建設工程項目的投資、工程質量等基本問題具有直接影響。因此，在高校基建管理的應用中，應當充分做到BIM技術與5G技術的有機結合，從實際出發(fā)，在自身的不同發(fā)展時期和階段，不斷探索5G時代下BIM技術在高?；ü芾碇袘玫男履Ｊ?，對做好高?；ü芾砉ぷ饔兄匾淖饔谩?/p>
1 BIM及其建模技術
1.1 BIM信息的創(chuàng)建
在建筑工程項目的實施全過程中，由于涉及的參與方眾多，如，業(yè)主方、咨詢方、設計方、施工方、運營方等，具備復雜程度高、規(guī)模龐大的特點，且由于工程項目不同階段數(shù)據的需求通常也不盡相同，因而產生的BIM數(shù)據往往結構、格式復雜且多異。因此，在高校基建管理的工程建設項目各時間周期中，如何有效創(chuàng)建BIM信息、解決BIM數(shù)據的存儲和共享等，是BIM信息構建過程中亟需解決的關鍵性技術問題。
為有效解決高校基建管理的工程建設項目所存在的上述問題，本文提出了以BIM子信息模型為核心的BIM信息創(chuàng)建方法（見圖1）。該方法應用信息技術，基本思路是將工程建設項目劃分為4個基本組成部分，即從工程建設項目的規(guī)劃開始，再分別到設計、施工、運營的不同階段，根據工程項目的實時進展以及需要分成不同階段，由此創(chuàng)建相應的BIM信息。簡言之，即針對不同的應用而建立對應的子模型數(shù)據。各子信息模型能夠通過自動演化對上一階段模型數(shù)據進行有效的提取、擴展和集成，最終匯成本階段信息模型，并依次進行。隨著工程進展的不斷推進，最終形成面向工程建設項目整個建設周期的完整信息模型。
圖1 高校基建管理的工程建設項目BIM模型構建示意
1.2 5G時代下的BIM建模技術
BIM技術作為一種建筑信息模型，必須具備完整的信息模型所必備的基本信息和特征結構，如，高效處理建筑項目不同時期、不同階段的數(shù)據、過程和資源等信息。這些信息的有效匯總，將有利于建設項目各工程期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。
BIM技術可以支持工程建設項目整個建設周期過程進行全方位的信息管理，使工程建設項目過程中相應的模型信息能夠得到有效的組織和追蹤，有利于解決模型信息從一階段傳遞到另一階段的過程中發(fā)生的任何信息不一致的問題。要完美實現(xiàn)這一目標，需要有效借助當前盛行的5G、互聯(lián)網等先進技術，方便、快捷、高效地建立起一個面向工程建設項目全周期的BIM信息集成平臺以及BIM數(shù)據的儲存、追蹤和擴充機制，對工程建設項目各階段相關的工程信息進行實時的監(jiān)控和管理。高校基建管理的工程建設項目BIM建模技術示意如圖2所示。
圖2 高?；ü芾淼墓こ探ㄔO項目BIM建模技術示意
2 高校基建管理新模式
高校的基建管理模式并非一成不變的，無論何種管理模式，均存在一定的優(yōu)缺點。高校在開展基本建設工程管理工作時，選擇一個適合自身發(fā)展的基建管理模式非常重要。各高校均應根據自身基建任務的實際需求情況，在不同的發(fā)展時期，切實順應形勢的發(fā)展需要做出相應的調整；與不同基建管理模式的特點進行充分結合，實事求是地選擇切實符合本校發(fā)展的基建管理模式。
當前，面對復雜多變的社會發(fā)展形勢，高?；ü芾砉ぷ饕裁媾R巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的高?；ü芾硪呀洸荒苡行нm應新形勢下社會的發(fā)展要求。當前，隨著快速發(fā)展的互聯(lián)網、5G逐漸普及，對高校的基建管理模式提出了更高的標準、更嚴的要求。
2.1 高?；ü芾砉ぷ髁鞒?/h3>
高校基本建設項目管理是一項龐大、繁雜的系統(tǒng)性工作，工程建設項目環(huán)節(jié)眾多、節(jié)節(jié)相扣，且往往各環(huán)節(jié)之間均是交叉往復的。高?；椖抗芾砉ぷ鳝h(huán)節(jié)包括 ：規(guī)劃、前期手續(xù)、設計、招標、造價、施工、驗收等。然而，大多數(shù)高?；üぷ鞴芾砹鞒掏ǔ７譃?個階段：規(guī)劃階段、設計階段、施工階段、運營階段。
本文以江蘇某高?；ü芾砉ぷ鳛槔ㄒ妶D3），積極探索在互聯(lián)網5G技術下BIM建模技術在高?；ü芾砉ぷ髦械膽孟嚓P情況。
2.2 5G時代下BIM技術在基建管理中的應用
2.2.1 規(guī)劃階段
在高?；ü芾碇惺褂肂IM技術，可以利用先進的互聯(lián)網、5G技術，對高校基建管理項目的工程總體框架信息（如建筑面積、建筑結構以及建筑層數(shù)等）進行充分論證和考究，并實時建立相應的建筑工程項目的信息化模型。同時，還需要通過5G云端信息技術集成平臺，有效獲取高校建筑工程所在地的工程價位和估算指標等信息，由此方便、快速、精準地制定建筑工程項目預算書。合理利用互聯(lián)網信息技術，將有助于加強不同工程項目參與人員間的信息互通互享，有利于對工程項目進行實時、科學、合理的評審。
圖3 江蘇某高校基建管理工作流程
2.2.2 設計階段
在高校開展基建管理工作的設計階段，使用BIM技術，可以對工程建設項目各環(huán)節(jié)的工程造價成本限額進行有效核對，從而有效提高工程項目設計信息的細化度以及工程項目設計的合理性。
2.2.3 施工建造階段
在高?；ü芾砉ぷ髦惺褂肂IM技術，可以進行虛擬基建施工，達到優(yōu)化建筑項目工程的組織設計、進一步提高工程建設項目施工進度安排的科學合理性的目的。
2.2.4 運營階段
高校基建管理工作中使用BIM技術進行竣工結算，能夠全面、高效、準確地對工程建設項目的結果進行核算，具有設計、變更、施工和材料價格控制等多方優(yōu)勢，能夠及時對建設工程項目的各類信息參數(shù)進行有效匯總和實時更新，從而有效提高了工程建設項目的結算效率。
3 結束語
5G技術與BIM技術兩者均具備絕對的先進性及優(yōu)越性，在未來，兩者的有機結合勢必在廣大高校的基建管理工作中具有廣泛的應用前景。然而，我國在5G時代下的BIM技術應用尚且存在許多不足之處，有待廣大科研工作者進行進一步深入探索和研究，借鑒國外先進的相關經驗，不斷構建更加系統(tǒng)、完善的BIM體系，以切實實現(xiàn)高?；ü芾硇实挠辛μ嵘?，有效推動高?；ü芾砉ぷ鞯母?、更快發(fā)展。
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第五代移動通信技術（5th-Generation，5G）代表的是最新一代蜂窩移動通信技術，也是繼4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系統(tǒng)之后的又一大重要的技術延伸。當前，5G技術的總體性能優(yōu)勢主要包括：數(shù)據速率大幅提高、延遲大幅降低、成本降低、更高效地提升系統(tǒng)容量和大規(guī)模設備連接水平。
近年來，我國提出將5G作為促進行業(yè)產業(yè)創(chuàng)新的重要引領技術，在各地方政府工作報告中也多次提到5G產業(yè)發(fā)展行動計劃。這表明，未來高校基建管理必然也要依靠5G創(chuàng)新管理方式和管理技術的支撐。對于高?；ü芾矶?，5G是一種技術性滲透，主要是通過積極應用先進的互聯(lián)網技術，作為對生產力進行不斷優(yōu)化配置的動力，從而將先進的互聯(lián)網5G技術充分融合到各行各業(yè)。5G技術在高校基建管理中的應用也表明高?；ü芾砦磥戆l(fā)展的一種新趨勢，即要以云計算、大數(shù)據、信息技術、先進的信息化建筑工程管理技術等為基礎，創(chuàng)建信息化的管理平臺和管理通道，提升高?；ü芾淼男畔⒒ㄔO水平。
隨著我國對高層次人才的需求越來越大，高等教育規(guī)模不斷擴大，廣大高校基本建設工程項目逐年增多。而高校基建管理水平的高低對高校建設工程項目的投資、工程質量等基本問題具有直接影響。因此，在高校基建管理的應用中，應當充分做到BIM技術與5G技術的有機結合，從實際出發(fā)，在自身的不同發(fā)展時期和階段，不斷探索5G時代下BIM技術在高?；ü芾碇袘玫男履Ｊ?，對做好高?；ü芾砉ぷ饔兄匾淖饔谩?/p>
1 BIM及其建模技術
1.1 BIM信息的創(chuàng)建
在建筑工程項目的實施全過程中，由于涉及的參與方眾多，如，業(yè)主方、咨詢方、設計方、施工方、運營方等，具備復雜程度高、規(guī)模龐大的特點，且由于工程項目不同階段數(shù)據的需求通常也不盡相同，因而產生的BIM數(shù)據往往結構、格式復雜且多異。因此，在高校基建管理的工程建設項目各時間周期中，如何有效創(chuàng)建BIM信息、解決BIM數(shù)據的存儲和共享等，是BIM信息構建過程中亟需解決的關鍵性技術問題。
為有效解決高校基建管理的工程建設項目所存在的上述問題，本文提出了以BIM子信息模型為核心的BIM信息創(chuàng)建方法（見圖1）。該方法應用信息技術，基本思路是將工程建設項目劃分為4個基本組成部分，即從工程建設項目的規(guī)劃開始，再分別到設計、施工、運營的不同階段，根據工程項目的實時進展以及需要分成不同階段，由此創(chuàng)建相應的BIM信息。簡言之，即針對不同的應用而建立對應的子模型數(shù)據。各子信息模型能夠通過自動演化對上一階段模型數(shù)據進行有效的提取、擴展和集成，最終匯成本階段信息模型，并依次進行。隨著工程進展的不斷推進，最終形成面向工程建設項目整個建設周期的完整信息模型。
圖1 高校基建管理的工程建設項目BIM模型構建示意
1.2 5G時代下的BIM建模技術
BIM技術作為一種建筑信息模型，必須具備完整的信息模型所必備的基本信息和特征結構，如，高效處理建筑項目不同時期、不同階段的數(shù)據、過程和資源等信息。這些信息的有效匯總，將有利于建設項目各工程期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。
BIM技術可以支持工程建設項目整個建設周期過程進行全方位的信息管理，使工程建設項目過程中相應的模型信息能夠得到有效的組織和追蹤，有利于解決模型信息從一階段傳遞到另一階段的過程中發(fā)生的任何信息不一致的問題。要完美實現(xiàn)這一目標，需要有效借助當前盛行的5G、互聯(lián)網等先進技術，方便、快捷、高效地建立起一個面向工程建設項目全周期的BIM信息集成平臺以及BIM數(shù)據的儲存、追蹤和擴充機制，對工程建設項目各階段相關的工程信息進行實時的監(jiān)控和管理。高校基建管理的工程建設項目BIM建模技術示意如圖2所示。
圖2 高?；ü芾淼墓こ探ㄔO項目BIM建模技術示意
2 高校基建管理新模式
高校的基建管理模式并非一成不變的，無論何種管理模式，均存在一定的優(yōu)缺點。高校在開展基本建設工程管理工作時，選擇一個適合自身發(fā)展的基建管理模式非常重要。各高校均應根據自身基建任務的實際需求情況，在不同的發(fā)展時期，切實順應形勢的發(fā)展需要做出相應的調整；與不同基建管理模式的特點進行充分結合，實事求是地選擇切實符合本校發(fā)展的基建管理模式。
當前，面對復雜多變的社會發(fā)展形勢，高?；ü芾砉ぷ饕裁媾R巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的高?；ü芾硪呀洸荒苡行нm應新形勢下社會的發(fā)展要求。當前，隨著快速發(fā)展的互聯(lián)網、5G逐漸普及，對高校的基建管理模式提出了更高的標準、更嚴的要求。
2.1 高?；ü芾砉ぷ髁鞒?/h3>
高校基本建設項目管理是一項龐大、繁雜的系統(tǒng)性工作，工程建設項目環(huán)節(jié)眾多、節(jié)節(jié)相扣，且往往各環(huán)節(jié)之間均是交叉往復的。高?；椖抗芾砉ぷ鳝h(huán)節(jié)包括 ：規(guī)劃、前期手續(xù)、設計、招標、造價、施工、驗收等。然而，大多數(shù)高?；üぷ鞴芾砹鞒掏ǔ７譃?個階段：規(guī)劃階段、設計階段、施工階段、運營階段。
本文以江蘇某高?；ü芾砉ぷ鳛槔ㄒ妶D3），積極探索在互聯(lián)網5G技術下BIM建模技術在高?；ü芾砉ぷ髦械膽孟嚓P情況。
2.2 5G時代下BIM技術在基建管理中的應用
2.2.1 規(guī)劃階段
在高?；ü芾碇惺褂肂IM技術，可以利用先進的互聯(lián)網、5G技術，對高校基建管理項目的工程總體框架信息（如建筑面積、建筑結構以及建筑層數(shù)等）進行充分論證和考究，并實時建立相應的建筑工程項目的信息化模型。同時，還需要通過5G云端信息技術集成平臺，有效獲取高校建筑工程所在地的工程價位和估算指標等信息，由此方便、快速、精準地制定建筑工程項目預算書。合理利用互聯(lián)網信息技術，將有助于加強不同工程項目參與人員間的信息互通互享，有利于對工程項目進行實時、科學、合理的評審。
圖3 江蘇某高校基建管理工作流程
2.2.2 設計階段
在高校開展基建管理工作的設計階段，使用BIM技術，可以對工程建設項目各環(huán)節(jié)的工程造價成本限額進行有效核對，從而有效提高工程項目設計信息的細化度以及工程項目設計的合理性。
2.2.3 施工建造階段
在高?；ü芾砉ぷ髦惺褂肂IM技術，可以進行虛擬基建施工，達到優(yōu)化建筑項目工程的組織設計、進一步提高工程建設項目施工進度安排的科學合理性的目的。
2.2.4 運營階段
高校基建管理工作中使用BIM技術進行竣工結算，能夠全面、高效、準確地對工程建設項目的結果進行核算，具有設計、變更、施工和材料價格控制等多方優(yōu)勢，能夠及時對建設工程項目的各類信息參數(shù)進行有效匯總和實時更新，從而有效提高了工程建設項目的結算效率。
3 結束語
5G技術與BIM技術兩者均具備絕對的先進性及優(yōu)越性，在未來，兩者的有機結合勢必在廣大高校的基建管理工作中具有廣泛的應用前景。然而，我國在5G時代下的BIM技術應用尚且存在許多不足之處，有待廣大科研工作者進行進一步深入探索和研究，借鑒國外先進的相關經驗，不斷構建更加系統(tǒng)、完善的BIM體系，以切實實現(xiàn)高?；ü芾硇实挠辛μ嵘?，有效推動高?；ü芾砉ぷ鞯母?、更快發(fā)展。
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