建筑信息模型建模与应用:

定义:建筑信息模型(BIM)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础。

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2024年大赛建筑信息模型建模与应用赛项得奖图片

关键要素

它不仅可以在设计中应用,还可应用于建设工程项目的全寿命周期中;用BIM进行设计属于数字化设计;BIM的数据库是动态变化的,在应用过程中不断在更新、丰富和充实;为项目参与各方提供了协同工作的平台。

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建筑信息模型建模与应用赛项比赛现场图片

应用阶段:

设计阶段:可进行虚拟建造模拟,预演施工流程,优化工序逻辑;实现三维协同设计,不同专业设计人员在同一个模型上协同工作,避免设计冲突。

施工阶段:能进行智慧化综合管控,包括施工进度管理、安全管理等;通过施工模拟,预演施工进度、资源配置等,提前发现并解决潜在的施工冲突与安全问题。

运维阶段:基于BIM+运维管理系统,可支持设备模型及场景的浏览,监测运营维护情况;利用BIM数据对应急预案进行推演,优化应急预案。

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应用领域——智慧城市:

可用于城市规划、交通管理、能源管理等领域,如模拟城市交通流量,优化交通信号灯设置;对城市能源消耗进行监测和预测,实现能源的合理分配。

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1.桥梁与隧道运维

为桥梁和隧道创建 BIM 模型,结合监测设备获取的结构健康数据,构建数字孪生。能够及时发现潜在的安全隐患,预测维护需求,制定合理的维护计划,延长其使用寿命。

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2.轨道交通系统

将轨道线路、车站等建立 BIM 模型,结合列车运行数据、乘客流量等信息构建数字孪生。有助于优化列车调度,提升运营服务质量,以及进行设施的预防性维护。

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3.智慧工程管理

利用 BIM 建立建筑物的详细模型,再结合传感器收集的实时数据创建数字孪生。从而实现对建筑能耗、设备运行状态、室内环境等的精准监控和优化控制,提高建筑的运营效率和舒适度。

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4.工业园区管理

对于工厂、工业园区等,基于 BIM 模型和实时生产数据创建数字孪生。可以优化生产流程,提高设备利用率,降低生产成本,并保障生产安全。

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数字孪生通过与 BIM、IoT、AI 等技术的整合,已在建筑全生命周期展现出提升效率与安全性的潜力,但仍面临数据集成复杂度高、行业数字化水平不足等挑战。未来研究需聚焦多技术标准化整合、数据安全与隐私保护,以及全生命周期管理框架的完善。本研究为建筑行业的数字化转型提供了技术路线参考,但局限于单一数据库检索,未来可扩展多源数据以增强结论普适性。

零代码数字孪生

三维可视化平台

数字孪生是通过三维建模和实时数据映射,构建与物理实体高度一致的虚拟镜像的技术;而零代码平台则凭借可视化开发工具和低门槛编程特性,让非专业开发人员也能快速构建应用系统。两者的融合为地理空间信息应用提供了革命性解决方案:

降低技术门槛:传统数字孪生开发高度依赖专业编程团队,动辄数月的开发周期和百万级成本让职业院校难以承受。零代码平台将开发周期从"季度级"压缩至"周级",使学生团队能够专注于业务逻辑而非编码实现。

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CIMPro孪大师 场景编辑过程

加速创新迭代:通过200+行业预置模板(如智慧园区、交通枢纽等),团队可快速搭建专业场景,并根据比赛要求灵活调整,大大提升了备赛效率。

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地理空间信息采集涉及遥感影像、激光点云、GIS矢量、物联网传感器等多源异构数据,传统方法需要编写大量代码进行数据清洗和转换。而零代码数字孪生平台提供了更高效的解决方案,在上海杨浦滨江项目中,这种多源数据融合能力已得到验证。

实时交互设计:利用零代码平台的可视化编辑器,开发评委可现场操作的交互功能。支持直接在虚拟模型上标注问题并触发维修流程,这种参与感能留下深刻印象。

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零代码数字孪生

平台备赛Tips

·早期技术选型:根据项目需求选择合适平台,重点考察多源数据支持(至少应具备BIM+GIS+IoT融合能力)、可视化效果和易用性。

·模块化设计:将项目分解为数据采集、模型构建、分析算法、可视化等模块,分阶段实施并预留接口,提高开发效率和灵活性。

·文档与演示准备:完整记录技术路线和创新点,制作简洁明了的演示视频(3-5分钟),并准备评委可能关心的技术细节问答。

·知识产权保护:使用正版软件和合法数据源,对自主开发的算法和模型进行适当保护(如数字水印),避免产权纠纷。

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