基于BIM_的智慧园林工程管理体系探究

2023年第10期

现代园艺

基于BIM的智慧园林工程管理体系探究

李书焕

（北京亦庄新城园林绿化有限公司，北京102600）

摘要院BIM（Building Information Modeling）技术作为一种建筑信息模型，具有3D可视化和直观性的特点，其能够利用信息集成系

统，将园林工程的各个环节、部件、材料、结构等进行仿真模拟，建立起一个虚拟化的三维模型，从而实现园林工程的三维可视化、设施快

速定位及工程信息存储与实时更新，实现园林工程智慧化管理，在工程管理中具有无可比拟的优势。目前，BIM技术在我国园林工程管

理运用中，仍然处于探索阶段，主要存在BIM技术与其他先进技术连接度不足、BIM技术下智慧园林工程管理模块单一的情况。基于现

阶段BIM技术在园林工程运用中的瓶颈，本研究针对性地提出BIM技术功能延伸、园林工程管理模型设置、安全防护系统搭建、工程成

本核算管理等策略，旨在更好地利用BIM技术实现园林工程智慧化管理。

关键词院BIM技术；智慧园林工程；应用优势；应用现状；管理体系

21世纪初，Autodesk公司率先提出BIM的概念，完善了BIM在建筑工程中的运用流程与标准。2010年之后，由于计算机技术的不断发展及对建筑全生命周期有了更为深入和具体的了解，使得BIM技术得到了突飞猛进的发展。目前，BIM技术在我国也迅速发展起来，不管是软件厂商，还是相关政府、设计和施工企业、相关科研院校等，均在大力推行BIM技术的实施和应用，我国园林工程行业更是将BIM技术视为一种工程管理方式的变革。立足BIM技术发展趋势，大力推动其在园林工程管理中的运用，不仅可以提升园林工程管理质量、精准度、效率，而且可以实现园林工程全生命周期的管控，将园林工程设计、施工、生产安全、设施维护、交付使用等环节连接起来，真正打造一个智慧化的管理机制。从BIM技术原理及其优势、现状出发，系统性提出对应的园林工程体系建设策略，形成全新参考。

1BIM技术与智慧园林工程的定义

1.1BIM技术

BIM全称“建筑信息模型”，是指在建设工程及设施全生命期内，对其物理特性和功能特性进行数字化表达，并依此进行设计、施工、运营的过程和结果的总称[1]。BIM 具有八大显著特点，即可视化、一体化、参数化、仿真性、优化性、协调性、可出图性、信息完备性。通过BIM参数化建模和BIM总体及各阶段实施计划的制定，可以将BIM技术很好地应用于项目建设方案策划、招标投标管理、设计、施工、竣工交付和运维管理等全生命周期各阶段中，实现工程环节的系统化管理、全方位控制，从而解决以往工程管理模块琐碎、单一、相互脱节的情况。

1.2智慧园林工程

要想实现园林智慧化的服务与管理，运用“互联网+”的思维至关重要，需要充分利用大数据、云计算、移动互联网、物联网、空间地理信息GIS等先进技术，推动智慧园林工程不断发展。智慧园林工程的显著特点集中在生态园林与科学技术的交互上，无论是园林工程设计、施工，还是园林工程维护、使用等，都建立在云计算、物联网、移动应用平台等基础上，具备显著的数字化特征。现阶段，我国智慧园林行业正处于智能园林向智慧园林转型的阶段，在国内互联网技术和信息通信技术的快速发展下，智慧园林建设工作也在持续推进中。在智慧园林建设过程中，以北京为代表的“一线”城市发展速度较快，效果较为理想。不仅建成了一批核心业务数据，例如，城市绿地管理、野生动植物保护、林木病虫害防治、生态工程等，获得了近300个图层，而且通过智慧园林建设，对公园、林场苗圃、环路绿化等三维实景数据进行采集，实现了对规划区域的信息化和智能化管理。

2BIM技术在智慧园林工程管理中的应用优势2.1三维可视化

BIM技术应用于智慧园林工程设计、施工、维护的全生命周期中，能促使实现园林工程管理的三维可视化。BIM技术本身作为一种直观的、可视化的3D建筑信息模型，能够利用信息集成系统，将园林工程的各个环节进行仿真模拟，建立起一个虚拟化的三维模型。工作人员通过园林工程模型，就可以完成园林工程前期设计、施工管理、园林维护、园林设施检查与定位等工作，大大降低了管理成本，而且可以实现管理目标的可视化[2]。

2.2设施快速定位

智慧园林工程涉及到多种设备，比如，工程建设时的施工设备、工程投入使用后的智能浇灌设备、动植物传感器设备、空气温湿度感应设备、监控设备等。BIM技术与物联网、GIS、大数据、云计算等技术结合，能够构建一个智慧化的设备管理场景，通过BIM平台实现对园林工程系统中所有设备的操控、状态跟踪、查看、检修辅助等。通过该方法，不仅显著降低了设备管理成本，而且保证了设备管理的的智慧化、智能化、人机交互化。

2.3工程信息存储与实时更新

BIM系统具备信息存储与加工转化的功能，无论是工程模型的呈现，还是工程模型的管理，都建立在工程信息存储与利用基础上。基于这一技术原理，将其运用于智慧园林工程中，就可以保证智慧园林工程管理的动

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态沟通、成本监控、园林信息查询与处理等工作，为管理人员带来更多的便捷性[3]。比如，智慧园林建设环节，往往涉及植物生长监管、苗木养护、林木病虫害防治等工作，这些工作环节中产生大量的数据与信息，BIM系统将其进行存储与加工，并汇总实时管理数据，便于工作人员在掌握原有历史数据基础上开展管理工作，保证管理有依据。

3BIM技术在智慧园林工程管理中的应用现状3.1BIM技术与其他先进技术的连接性不足

目前，整体来看，我国智慧园林工程中对BIM技术的运用主要是单独使用，如运用BIM系统或软件，设置智慧园林工程的模型，再利用模型开展园林工程设计、施工、园林养护管理及维护等工作。相对而言，BIM技术缺乏与其他技术的板块连接，限制了BIM技术的功能延伸，未完全发挥出BIM技术的作用。而且国内智慧园林工程管理中，对BIM技术的运用主要集中于工程设计与施工阶段，很少与其他技术联合使用投入于园林工程的全生命周期[4]。

3.2BIM技术下智慧园林工程管理模块单一

现阶段，国内诸多园林绿化工程企业尝试革新园林工程设计、施工管理、经营维护等模块，将BIM技术融入到智慧园林工程管理中。虽然取得了一系列建设性成效，但是仍然存在管理模块不完整、单一的显著问题[5]。比如，BIM技术主要体现在智慧园林工程的管护阶段，常见于园林苗木养护、园林智能设施的管理等，又或者常见于智慧园林工程的设计、施工阶段。对于智慧园林工程的经营管理、成本管理、信息维护等环节，很少见BIM技术的影子，无法真正构建起完整的智慧园林工程管理体系。

4BIM技术下智慧园林工程管理体系设计

4.1BIM技术功能延伸，设置工程协同服务平台

智慧园林工程的“智慧”之处体现在工程设计、工程建设、工程管理、工程维护等全阶段的智能化、人机交互化、自动化层面，与传统园林工程管理相比，其在各类技术下协同完成，BIM技术作为智慧园林工程建设的关键技术，需要与GIS技术、物联网技术、大数据等有机结合，形成一个协同管理平台，提高智慧园林工程管理质量。例如，BIM与GIS技术结合起来，以“BIM+GIS”的方式，搭建起智慧化的园林工程综合管理模型或系统，相关设计人员通过运用模型或系统，仔细检查与分析园林内的所有构筑物体量关系、构建组成等，能有效规避园林设计中的冲突，生成构件、树木、管线的碰撞检查报告等，既能提高园林工程质量和施工效率，又能降低项目设计风险和缩短设计周期，同时，有助于更科学合理地布置室外景观模型和绿化植物[6]。又如，BIM技术与物联网技术结合，物联网控制的林木病虫害检测设备、智能浇灌设施、施工设备、园林监控设备等都在BIM系统上3D式呈现，工作人员通过BIM系统中的设施模块，对整个园林内设施运转情况进行检测、跟踪维护。

4.2BIM技术模型构建，设计施工质量管理模块

智慧园林工程施工管理是整个工程建设的核心环节，也是重难点之一，施工管理的重心在于控制工程质量。将BIM技术运用至智慧园林工程施工环节中，主要是收集智慧园林工程数据，专门设置出对应的工程模型，利用三维可视化的模型，开展施工过程监管，保证智慧园林工程的有效建设与推进。第一步，智慧园林工程各项数据录入到BIM系统中，依据数据参数，运用BIM系统自带的功能模板，构建起工程相匹配的仿真三维模型，将整个园林内场景、设施布局等实体虚拟化、可视化[7]。第二步，在工程施工阶段，管理人员借助园林工程模型，对工程完成进度实施动态跟踪与查看，三维可视化的工程模型可以直接提供工程进展，便于评估工程完成效益，发现工程问题，辅助制定工程优化方案，确保工程质量。第三步，智慧园林工程施工中的苗木种植、植物规划与设计环节，借助园林工程模型，构建起植物管理模块，对园林内苗木种植、养护质量进行动态监管，遥感设备辅助支持BIM系统，智能感应与观测园林植被生长状况、种植情况，确保植物存活质量。

4.3BIM技术安全防护，搭建工程安全防护系统

无论是智慧园林工程管理，还是其他建筑工程管理，安全生产是重中之重。安全管理模块应该贯穿于智慧园林工程管理的始终，从施工阶段入手，直至园林工程的投入使用与持续维护，都应体现出安全防护的元素，如此，才能够更好地形成智慧园林工程管理体系，确保智慧园林工程管理质量。BIM在智慧园林工程的安全防护管理融入，核心是构建安全防护系统，开展人机交互时的管理[8]。如借助BIM软件构建智慧园林工程模型，专门设计出安全防护栏目或功能区，借助大数据技术的辅助支持、数据保障功能，联合BIM技术，搭建起高支模变形检测系统，以智能互联式的传感器设备为媒介，对接工程设备与智慧园林工程模型，管理人员通过工程模型对所有设备运转情况进行常态化管理，确保设备安全运转、规范操作。工程设备出现故障时，工程模型会自动发出警报，帮助及时规避隐患。又如，运用BIM 的三维可视化功能，对整个园林区域进行常态化巡视，由于3D模型可以虚拟化呈现园林内场景，因此，可及时发现园林内存在的安全隐患，如工程作业不规范时，通过工程模型发现数据差异，智能检测到工程问题点。园林内出现植物被盗、林木被损坏时，通过工程模型可以直接定位到损坏区域，并调动监控，实现责任追溯。

4.4BIM技术信息存储，实现工程成本核算管理

从智慧园林工程管理体系构建视角出发，工程设

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