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基于BIM實現工程建設數據資產交付的探索與實踐

中信數智（武漢）科技有限公司副總經理  胡繼強

數字中國建設是數字時代推進中國式現代化的重要引擎，是構筑國家競爭新優勢的有力支撐。2023年2月，中共中央、國務院聯合印發《數字中國建設整體布局規劃》，明確數字中國建設按照“2522”整體框架進行布局，目標是“到2025年，基本形成橫向打通、縱向貫通、協調有力的一體化推進格局，數字中國建設取得重要進展；到2035年，數字化發展水平進入世界前列，數字中國建設取得重大成就。”這份綱領性文件，不僅為我國未來數字化發展奠定了基礎，也為未來重點數字產業發展指明了方向。

如今，數字中國建設加速進入快車道，面對這一歷史性發展機遇，廣大勘察設計企業，該如何適應數字時代的發展潮流？又該如何在這場數字革命中精準把握行業發展脈絡，以確保自身在轉型浪潮中穩健前行？本文基于數字中國建設背景，以湘南紡織產業基地環保設施園項目為例，闡述如何利用BIM技術構建數字孿生城市基礎設施，整合多元異構數據，并開發數字資產管理系統以提高項目運維質量和綜合治理水平，為數字孿生城市構建及建筑業高質量發展提供參考。

堅持把城市作為推進數字中國建設的綜合載體，以工程建設數據資產交付引領行業數智化高質量發展

黨的二十屆三中全會指出，要深化城市建設、運營、治理體制改革，加快轉變城市發展方式。深化智慧城市發展、推進城市全域數字化轉型，是推動城市治理體系和治理能力現代化的必然要求，也是推進數字中國建設、加快培育新質生產力的關鍵舉措。2024年11月26日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳聯合發印發的《關于推進新型城市基礎設施建設打造韌性城市的意見》指出：要推動新一代信息技術與城市基礎設施建設深度融合，以信息平臺建設為牽引，以智能設施建設為基礎，以智慧應用場景為依托，推動城市基礎設施數字化改造，構建智能高效的新型城市基礎設施體系，持續提升城市設施韌性、管理韌性、空間韌性，推動城市安全發展。

基于上述背景，中信集團旗下新型城鎮化板塊重點數字化科技創新平臺中信數智（武漢）科技有限公司（以下簡稱“中信數智公司”）積極響應政策號召，履行央企擔當，依托工業和信息化部BIM“卡脖子”重大專項研究成果，全面開展關于數字孿生城市基礎設施建設及應用的研究。針對工程建設項目需求，搭建數字資產管理系統，完善數字基礎設施，主動推進數據資源整合和開放共享，保障數據安全，加快數字中國建設。

數字資產管理系統，以全過程建筑信息模型（BIM）建設為載體，通過全面歸集包括數字檔案、設備及構件信息、過程管理文件和空間信息等在內的各類數據，形成全過程、全要素的建設工程數據資產。中信數智公司團隊搭建的數字資產管理系統，能夠生成與工程實體同步交付的綜合集成數字孿生體，無縫對接底層工程數據源。在此基礎上，系統還支持對數字資產進行高效的檢索、查詢、展示和管理，并具備外部對接能力。這不僅能為項目的運維管理提供有力支持，還可為政府治理賦能，顯著提高項目的運維質量和綜合治理水平。

中信數智公司團隊將系統研究成果投入實際工程實踐中，目前已在湘南紡織產業基地環保設施園數字孿生交付項目中取得豐碩成果。

數字孿生智慧城市框架

圍繞產業園區構建“四個一”建設體系，以交付數字資產賦能生產運營管理的探索實踐

湘南紡織產業基地項目坐落于湖南省衡陽市常寧市，該項目是常寧市委、市政府積極響應衡陽市“3311”工程計劃的重要舉措。作為湖南省100個重點產業項目之一，項目致力于打造一個集綠色、節能、環境友好于一體的湖南最大紡織產業集群和產業基地。項目全面建成后，將全面覆蓋牛仔服飾生產的整個產業鏈。

項目整體鳥瞰圖

該項目采取投建營一體化模式，預計運營周期25年。為確保后期運營的高質量、高效率，此次中信數智公司團隊聚焦產業基地兩大園區之一的環保設施園及相關配套工程（含污水處理廠、工業給水廠以及熱電聯產項目三個子項），引入基于建筑信息模型的數據資產交付方式，同步建設生產運營管理系統，以保障安全生產運營。

根據項目整體目標，中信數智公司團隊精心構建了“四個一”建設體系，即構建一個模型、制定一套編碼、研發一個平臺，并最終將這些成果應用于多個實際場景中，以充分發揮其效能。

構建一個模型

建筑信息模型是工程項目數據資產的底層基石，是所有靜態數據和動態數據的基本載體。建筑信息模型可以將所有數據以空間關系串聯，再借助移動終端和穿戴設備，能為用戶提供一種全新的人機交互模式。這是工程項目數據資產區別于其他數據資產的關鍵所在。然而，在數字孿生應用中，模型單元的視覺呈現效果對于人們能否迅速且準確地識別其代表的工程對象至關重要。因此，中信數智公司團隊對模型的要求是必須全面覆蓋工程項目的各個子項和系統，具備高精度的細節表達能力，并擁有完善的數據承載機制。

為構建符合這些要求的模型，整個園區項目全部采用BIM軟件進行三維建筑信息模型的搭建。在模型構建之初，我們制定了詳盡的構建規則，包括系統劃分、建模深度、命名規范以及信息表達的顆粒度等，以確保所構建的模型能夠滿足數據資產的信息表達需求，并為后續的數據映射奠定堅實基礎。

在熱電廠項目中，中信數智公司團隊成功搭建了涵蓋土建、機電、工藝三大領域，涉及鍋爐、輸煤、汽輪機、脫硫、化水、電氣六大工藝，共計37個精細化的BIM模型。而在污水處理廠項目中，也完成了包括“預處理+調節池+混凝沉淀+水解酸化+A/O+MBR+臭氧氧化”等關鍵工藝在內的25個精細化模型。

項目建筑信息模型

制定一套編碼

編碼是將繁雜數據依據特定規則體系進行結構化的核心途徑。在該項目中，中信數智公司團隊采用了KKS編碼來建立全廠的統一標識系統，旨在實現資產交付管理的有序化。

KKS編碼作為廠區信息管理的核心數據，扮演著數據紐帶的角色，將諸如生產控制系統、設備管理系統、缺陷管理系統等不同系統緊密地結合在一起，實現了信息的互聯互通。它為控制系統與管理系統之間的集成搭建了一座橋梁，通過KKS編碼，設備的實時數據與管理數據得以關聯，進而構建起了設備大數據中心。

以熱電廠為例，電廠的標識系統編碼需滿足建設和運行維護的雙重需求。每個被標識的對象都應遵循全場唯一的原則進行編碼，以確保其獨特性。同時，通過標識，可以追溯對象的功能、邏輯位置以及物理位置。在標識結構的構建上，我們采用了功能面標識與位置面標識兩套體系，而本次實施的設備標識編碼屬于功能面標識，由四級共15位或18位字符組成，確保了編碼的精確性和完整性。該工程編碼至設備級。

為明晰主要設備的位置，對于建（構）筑物，我們進行了位置面標識的編碼。編碼由3級總計13位編碼組成，本次編碼僅應用到房間。

主編碼系統

研發一個平臺

數據資產最終的價值呈現必須要通過一個產品來實現，否則無法與人們進行交互并產生實際應用價值。為此，中信數智公司團隊根據項目需求，專門開發了一套數字資產管理平臺，旨在清洗和關聯模型數據資產以及動態業務數據。該平臺大致分為規則標準庫、數字資產庫以及三維交互界面三個核心模塊。

規則標準庫的核心在于以軟件形式呈現的數據字典和編碼體系，這不僅降低了終端用戶進行編碼和賦碼的難度，還統一了項目數據的表達標準。數字資產庫則實現了結構化三維建筑信息模型與非結構化數據的統一關聯，并以數據列表的形式供用戶輕松查閱。至于三維交互界面，它是數字資產系統中至關重要的人機交互窗口，基于三維可視化模型來展示數據查詢結果。相較于傳統的表格形式，三維系統能夠顯著降低用戶的交互難度，提供更直觀、更易于理解的數據呈現方式。

賦能一些場景

基于數字資產管理系統，實施團隊還針對項目需求開展了一系列項目應用，探索數據資產的價值轉化。

服務園區招商。中信數智公司團隊利用高精度三維模型構建了一個招商展示系統，該系統可以直觀的三維模型為載體全面介紹項目的區位優勢、地塊布局以及工藝流程等關鍵信息，為園區招商提供清晰、可視化的解決方案。

園區招商系統界面

服務生產管理。中信數智公司團隊根據項目需求，打造了一套基于數據資產的安全生產管理系統，該系統采用“兩票三制”的管理模式，對生產過程進行系統化、規范化的治理，確保了管理制度的落實和數據留痕，有效降低了安全事故的發生概率。

生產管理系統界面

服務智慧運營。數字資產系統中的設備唯一碼為資產管理提供有力支持。巡檢人員發現設備故障時，只需通過移動設備掃描二維碼即可完成故障登記，并能在系統中快速查詢設備的廠家、型號、維修記錄以及庫存備件情況等關鍵信息。系統還支持多維度信息的智能檢索，方便隨時調取、查閱和打印設備檔案的數字化信息，并支持移動終端查詢。

此外，中信數智公司團隊通過物聯網技術將數字資產系統中的虛擬構件與實體設備緊密關聯，實現了物理世界運行狀態的實時反饋。通過對廠區生產運行數據的系統性分析，能夠綜合調配資源，確保系統的安全運行。同時，我們正計劃構建設備運行預警體系，以避免設備維護制度落實不到位的問題。通過工作內容定標，我們將建立設備點檢、保養、潤滑等業務的標準化管理流程，實現依據標準自動計劃、預先提醒、及時反饋的PDCA閉環管理。

數字時代的發展如同一條不可逆的單行道，隨著數據作為關鍵生產要素日益受到各行各業的重視，數字化生產力正逐漸成為各行各業的標配。在傳統建筑行業的產業鏈中，我們往往更側重于各自階段的短期價值。然而，隨著數字化生產力的不斷滲透，未來的產業邊界將逐漸變得模糊，行業將更多圍繞建筑產品的全生命周期價值展開系統性的思考和實踐。在此背景下，數字化交付也必將成為未來建筑行業的一項標配。

我們希望通過湘南紡織產業基地環保設施園數字孿生交付項目的有益嘗試，為數字孿生城市基礎設施建設提供一些技術支撐，為建筑行業數字化轉型發展提供一些的價值參考。（趙江娟、黃開泰對本文亦有貢獻）