基于BIM体系的城市管理研究
一、城市管理的面临的挑战
随着城市的迅速发展，城市经济发展面临着日益严重的资源和环境压力。城市人口规模增长过快、城市供配电压力沉重、环境污染与生态破坏严重、交通拥堵治理困难、安全生产形势严峻、城市部件管理中的违法违规现象屡禁不止等等，这些都成为城市发展中最为突出的矛盾，成为城市管理中必须重视的问题。
城市管理是城市政府的重要职能之一。长期以来，在我国的城市管理活动中，城市市政基础设施从建设到运行，政府都处于主导地位，发挥着基础性作用。城市管理问题从发现、解决到监督评估也完全是由政府总负责，这种管理模式也形成一条由政府到城市管理问题的相对封闭的单向管理模式。
城市管理中的信息滞后，城市管理信息获取成本高、效率低，造成城市管理工作被动，发生的问题得不得及时有效解决。随着城市的发展，管理专业分工也越来越细，城市管理各部门之间职责不清、职能交叉，管理工作混乱无序。加之管理方式上过多依赖突击式和运动式管理，缺乏行之有效的长效管理机制，管理技术手段落后，方式单
一、粗放、缺乏合理的监督评估机制，是城市管理始终处于一种综合协调缺位、管理工作不到位的尴尬境地。 面临着我国城市化进程的加快，各类城市管理问题仍将不断突显和扩大，城市的发展需要先进的城市管理模式，时代呼唤着运转高效的城市管理和监督的长效机制。城市管理需要借助现代化的科技手段，实现信息化、标准化、精细化、动态化，保证城市运行中出现的问题能及时发现、及时处理、及时解决。同时，必须在城市管理各相关部门、公共服务企业、市民间逐步建立起沟通快捷、分工明确、责任到位、反映迅速、处置及时、运转高效的运行管理体系。
二、BIM体系城市管理的意义
1.信息化城市发展现状
目前，由于政府的政策指引和相关领域的技术支持，中国的“数字城市”建设开始进入实质性的启动阶段，已有120多个城市建设了城市规划管理信息系统，400多个城市建设了房产管理信息系统，100多个城市建设了综合或专业管网管理系统，还有100多个城市正在
建设空间基础信息系统。
GIS（地理信息系统)）技术无疑是在这种信息化城市管理大量需求的背景下，在城市管理中发挥了重要的作用，也成为了应用较为普遍的一种实施途径，比如在市政管理、国土资源规划、管道铺设等方面，都有GIS的身影。不过由于GIS专业性强，而且无法进一步取得建物内部的详细资讯（如室内格局、各种管线及设施配置与材质等）或建物其他相关资讯，致使多数人对于现今GIS技术的认知多停留在用以查看立体地理资讯、呈现建物外观及其地理位置或结合虚拟实境技术进行特定空间的导览等狭隘的应用。
信息化城市管理作为今后城市化建设的一个关键环节，将涵盖了涉及城市规划、管理、经济、生活、文化等多方面的内容。因此，信息化城市管理体系的建立也应不仅仅是停留在宏观层面，而是要能整合到城市管理所涉及的各单项的准确信息，让管理更为落实和有效。
2.BIM体系的概念
BIM的全拼是Building Information Modeling，直译为“建筑信息模型”。是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。建筑模型的数据在建筑信息模型中的存在将是以多种数字技术为依托，以数字信息模型作为各个建筑项目的运作基础，从而进行各个相关工作。建筑工程与之相关的工作都可以从这个建筑信息模型中提取各自所需的设计信息，既可以指导相应工作又能将相应工作的信息反馈到模型中。建筑信息模型的建立并不是简单的将数字信息进行集成，它更重要的是一种数字信息的应用，并可以同时作用于可行性研究、项目设计、工程建造及城市运营管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高工作效率，大量的减少运作风险。
BIM技术起源是以建筑工程为依托的信息集成技术，然而随着近十年来的信息技术的快速发展以及人们在对BIM技术更深层次的发掘，使得其在原有的技术基础上发展成为一种全新的信息管理模式。它的应用范围不再仅限于单一工程项目管理本身，而是建立起囊括多专业、多部门、多领域的公共信息协同和管理平台。在各国政府的积极推进下，凭借在配套技术（数据共享、数据集成、数据交换标准等研究）的不断完善，在国际上BIM技术已经成为和CAD、GIS同等重要的信息管理技术支撑。
3.BIM体系在城市管理中的积极作用
BIM体系管理将城市进行数位化，透过城市数位化的过程留存整个城市所有建物资讯（如室内格局、各种管线及设施配置与材质、施工资讯等）、地理环境的资讯（如道路、地
形、週边环境）及基础建设（如地下水管、污水、天然气、电力及电信系统），只需要点选该栋建筑物或公共设施，即可查看所有跟该栋建筑物或公共设施的资料，此外，还可以数位化过程中所取得的各种资料为基础，交互操作各种资料进行分析与模拟，提供各级政府机关在进行都市更新、公共设施选址评估、救灾或施工等决策的参考依据。
简而言之， BIM是用来整合及管理建物本身所有信息，用以整合城市管理领域的微观资料，满足查询与分析巨观与微观地理空间资讯的功能，进一步实现城市信息化管理的各种需求与应用。
在当前阶段，通过学习借鉴国外先进的BIM技术应用经验，结合我国实际应用环境，研究总结出BIM技术在我国政府机构的相关应用方法，对提高我国城市建设和管理水平具有重要的战略意义。
三、BIM体系城市管理的新途径
在突飞猛进的城市化进程中，如何有效利用信息技术提升城市管理水平以跟上快速增长的城市化，引导、推动我国进入信息社会已成为城市管理者的当务之急；如何紧跟时代节拍，践行科学发展观，摒弃传统城市管理模式的诸多弊端，以全新的管理理念和管理模式取而代之，全面提高城市管理水平，是历史赋予我们的责任，更是城市管理者面临的重大课题。
基于BIM体系下的城市管理的运用是全面，真正体系的建立是可以延伸到城市发展和建设中的任何一个环节之中。在现有的BIM技术发展水平和应用情况下，针对BIM城市管理层面的应用，我们提出在以下五个领域可以进行相应的研究工作。
1.城市规划领域
1) BIM的三维可视化表达
借助于BIM技术的天然优势，将传统二维的城市数据信息转化为更为直观的三维仿真信息，可以进行城市管理进程的实时对比；使得城市设施的信息化管理更为简洁高效，城市数据将得到合理整合与深层次挖掘，让原本相互独立的城市数据集成于统一的信息管理平台；基于BIM信息管理平台的数据的扩展和更新更为准确而及时，不同主题的信息（建筑、道路、管线、设施等）可进行分类查询；城市规划发展进度的能得到更为真实的模拟，让城市管理更为长效。
2) 城市微环境的模拟
利用BIM体系的强大的信息集成和分析功能，对城市现状和未来规划进行相关的城市环境影响评价，通过专业性的数据模拟分析（例如日照关系模拟、城市风环境模拟、城市水
体环境模拟、城市热环境模拟等），对城市未来规划发展提供更为理性和专业的评定标准，避免个别主观导向下盲目城市化进程。
2.城市建设管理领域
1) 土地管理
通过BIM体系整合GIS技术所囊括的地理数据信息，细化到对城市单位土地信息的集中化管理，建立土地供应、征用、出让、转让和抵押等信息流程管理，更为准确和及时的掌握土地建设信息。同时，方便的土地置换信息和方式的查询，及时的土地开发强度以及相关建设控制指标，为土地开发建设的流程监控带来高效而精确的管理。
2) 方案设计
制定设计单位各专业的BIM设计成果要求，统一城市各建筑项目信息录入标准，建立基于BIM的三维数据审查（如报规、报建环节）制度，让城市管理进入到对设计进度和成果的实时监控，对城市规划进行更为微观的管理。
3) 施工建设
优化施工单位的施工组织流程，建立新的BIM立体施工评价标准，明确工项目的程量清单和总体施工成本，同步跟进施工进度，优化施工现场的管理和监督，减少项目建设所带来的城市环境影响，提升项目建设对城市整体性规划的贡献。
4) 交付运营
BIM集成化的项目信息体系，利于城市管理者快速获取城市建设信息，掌握建设单项运营状况，了解项目运营健康指标，并提前制定应灾预案和模拟培训，将三维可视化管理和监控落到实处。
3.城市公共资产管理
通过BIM体系建立统一的城市公共资产信息数据的集中管理平台，对公共资产的空间规划和布局进行管理，了解公共资产的租售情况和收益情况。还能进行公共资产室内环境监和设施能耗的监控，优化公共资产的运行状况和运维成本。
4.城市市政和道路管理
城市道路和市政代表了城市发展的水平，BIM技术的的三维可视化表达将实现数据信息的集中管理，并可进行查询、定位和选择，通过信息系统的开放性和可扩展性，可实时进行城市基础设施更新和调整。道路和市政配套设施规划设计的模拟和优化，能够提前预知规划道路交通情况，减少规划失误。借助信息监测技术对道路病害和市政设施运维进行的监控和
管理，为应急和维修提供便利。
5.城市保护
依托于BIM体系的及时数据统计和分析，对城市环境的整体把控和监测，开展水体污染情况的可视化和分析、建筑物固体废弃物的统计和管理、城市大气CO2的排放分析、城市噪声污染分析、绿色评价体系建立和对历史文化建筑和景区的保护，将对城市环境的保护和改善提供极大的便利。
试想，地方政府或营建单位进行新的公共建设评估时，可在数位城市裡直接加上该栋建筑物，模拟该栋建筑物完工后对週遭环境的影响；或者，当电力公司在施工变更管线前先在数位城市上变更设计，即可马上模拟出变更管线后配置；又或者，消防单位可依据建物週边环境、道路条件、内部配置、消防设备配置情况模拟演练各种救灾情境，并可在救灾当下依实际情况调整救灾资源的调度等应用。
BIM的出现不仅可整合上述城市管理对象的图形化及非图形化资料，提供虚拟实境模型，并纳入流程的观念，降低城市管理中的信息遗漏问题。同时，借助BIM新技术的引入，将更为直观、及时和准确的项目信息传递给参与城市管理的各方，让大家借助统一的信息管理平台真正能高效的掌握城市管理过程中的各项信息，从而大大降低对城市管理的难度。
四、BIM应用的展望
从世界各国的发展情况来看，BIM技术正在成为一种新的城市建设和运营管理核心技术。BIM的优势不仅仅体现在项目全生命周期的各个环节都能发挥重要作用，同时在城市化推进的过程中，BIM作为三维和多维信息模型、属性信息管理、数据全称跟踪等手段，解决其他技术在信息穿件、管理和传递过程中存在的信息损失、效率不高和容易误解等问题，为城市建设和运营管理提供强大技术支撑。此外，随着绿色建筑、科技的逐步深入，利用BIM技术来模拟城市环境及科技化进程方面将表现出强大优势，为“低碳城市”、“未来城市”、“宜居城市”等理念变为现实提供了必不可少的技术实现手段。
