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★申报案例展示★
深圳市智慧住建项目实践与创新
荣芳 刘一 梁勇基
深圳市城市建设档案馆
深圳市智慧城市科技发展集团有限公司
一、建设背景
回顾深圳市住建信息化建设工作,在数据资源方面,市局各部门以自身业务为导向,建成了一批行业数据库,通过探索BIM技术在新建项目报建和重要建筑翻模应用,积攒了大量BIM成果,在系统应用方面,构建包含工程项目监管、住房管理、行业管理等10类共72个应用系统,支持全局各项日常业务开展。在此过程中数据资源分散、各业务系统割裂、未形成全局联动的信息化体系等问题也逐渐显现。为此,在技术引领和政策驱动下,结合深圳实际问题,市住建局于2022年正式启动“智慧住建”项目,将前沿信息技术与住建领域业务深度融合,持续推进住建的数字化转型,力争在基础底座、数据工程、BIM应用、决策支持等方面取得突破性进展,全面提升深圳住建信息化能力和公共服务水平。
二、建设内容
1、总体框架
遵循智慧住建顶层框架,结合局内业务及信息化建设现状,设计形成“一个平台、两项工程、三大应用”的“智慧住建”一体化体系,如图1所示。
图1 “智慧住建”项目总体框架图
1.1一个平台
“一个平台”是指住房和建设局的智慧住建基础平台,在充分利用省、市电子政务公共资源提供的服务能力的基础上,补充基础组件和服务,构筑住建中台业务能力,含用户中心、智能接口服务、区块链服务、知识库、空间数据融合处理服务等。
1.2两项工程
(1)住建数据工程
建立统一住建数据体系,通过各数据源汇聚的数据进行统一清洗,提高数据服务质量,完善数据基础服务能力,实现数据资源的统一管理,开展住建主数据库和主题库建设,包括住房数据工程、建造数据工程、政务数据工程,以及住建数据与城建档案数据融合等,围绕住房和建设业务领域,开展基于数据应用服务。
(2)BIM工程
围绕建设工程领域,建设基于BIM技术的报批、报建、监管和服务,推进基于BIM项目全生命周期的试点应用,打造BIM在政府监管应用的先进示范。BIM工程含BIM技术支撑、房建BIM模型管理中心、BIM公共技术服务平台、试点BIM业务应用和重点示范项目建模及处理。
1.3三大应用
(1)智慧住房
智慧住房是在整合利用现有公共住房、租赁系统等现有平台基础上,升级完善租赁系统的功能;基于统一房屋编码,通过危房治理、幕墙排查、安全隐患排查等方面业务流程,建立一套实用性强、业务覆盖面广的房屋安全管理系统;通过各类物业监管与服务事项信息化,实现物业管理相关信息管理的公开和开放,提供便利,为提升物业小区生活质量和居民满意度,消除安全质量隐患,营造共建共治共享的社会治理格局。智慧住房包含房屋安全管理系统、房屋租赁管理系统和智慧物业监管系统。
(2)智慧建造
围绕建设工程全流程、全业务链条,推进全市建筑工地、建筑垃圾、燃气、管廊等智慧管理。智慧城建包含市区一体化管控系统、建筑市场招投标监管系统、建设工程质量检测监管系统、全省建筑垃圾跨区域平衡处置协作监管平台、燃气监管系统、管廊监管系统和装配式建筑服务管理系统。
(3)智慧政务
智慧政务是实现市住建领域高效政务服务核心措施,包括廉政风险预警系统、消防审批系统、智能联审系统及住建数智中心等。建设行业标准编制管理,为标准实施提供有效服务和支撑,优化服务事项,进行审批加速 ;通过大数据、机器学习等方式呈现关键指标、监管态势可视化,实现掌控全局,助力科学决策。
2、建设内容
(1)能力中台建设
整合省、市电子政务公共资源已有能力,结合创新智能技术,构建统一的应用能力中台。一是统筹基础支撑能力,建立统一工作门户,实现统一消息、统一报表、统一应用服务。二是强化创新技术赋能。通过人工智能、知识图谱、区块链等新技术引入,为图文多模态识别、要素关系挖掘等场景提供高效、即时的智能技术支撑,保障数据应用安全。
(2)数据底座建设
结合数据编码、落图、整合等数据工程,完善住建空间底板和数据资源体系,如图2所示。一是编码设计衔接。对接建设项目编码,设计实现从建设项目到小区、建筑、房屋等管理单元和关键编码串联。二是数据集成建库。汇集整合局内外数据,建成包含小区、建筑物、房屋、项目、企业、人员、设备的十大基础库和住房、建造、政务三大业务主题库。三是重点对象落图。完成项目、小区、建筑房屋等重点对象空间落图,形成统一、规范的地理空间数据集,推进与业务数据融合可视。四是贯通业务数据链条,以项目-房屋为核心,串联工程项目建设和住房监管服务各环节业务数据,实现住建领域全生命周期数据融合和信息共享。
图2 统一数据底座
(3)BIM专项建设
立足已有BIM数据基础和应用需求,以建筑房屋为核心,先行打造BIM模型收、存、管、用全流程应用能力。一是强化BIM技术支撑。结合SZ-IFC数据格式,统筹建设BIM通用技术组件,支撑BIM梳理浏览、格式转换、轻量化等。二是搭建模型管理中心。以勘察设计、竣工验收、消防审批等环节为入口,分类归集BIM模型,形成权威的房建BIM数据管理中心,如图3所示。三是打造BIM公共服务平台。以标准化API和SDK对外提供服务,实现“拼积木式”场景应用快速搭建,如图4所示。四是开展BIM技术试点应用。围绕重点业务,开展施工图审查、消防审批、竣工验收、物业监管等试点应用,如图5、图6所示。
图3 房建BIM模型管理中心
图4 BIM公共技术服务平台
图5 BIM施审智能审查功能
图6 BIM消防智能审查功能
(4)智慧应用建设
结合建设和住房领域监管履职要求,升级完善住建应用体系,实现从被动向主动的业务监管与决策转变。一是完善智慧应用体系。通过新建或改造,完成智慧建造、住房、政务三大领域十五项应用搭建,实现业务纵横联通和市区联动监管。二是强化BIM/CIM融合。加强BIM与CIM的融合应用,构建数字孪生场景,实现住建业务空间化、协同化、精细化管理,如图7所示。三是创新技术赋能。推进AI、区块链、物联网等新技术在住建领域的应用落地,提升施工图智能图审、房屋安全监测等重要环节的监管效能。
图7 BIM/CIM融合
3、建设思路
项目立足现有基础,以“内聚中台能力—夯实信息底座—统筹BIM应用—推进数智融合”为建设思路,构建集约高效的能力中枢、“一数一源”的数字底座、多向赋能的BIM支撑,赋能工程、住房、政务领域全场景智慧应用。
内聚中台能力:实现统一支撑架构下身份认证、消息服务、签章服务、网关服务、GIS服务等通用服务能力的统筹集成,通过引入人工智能、知识图谱、区块链等新技术,有效提升智能应用服务水平,推动信息资源的安全可控和智能决策。
夯实数字底座:基于“一数一源”,全面汇聚整合住建业务数据,形成十大基础库和三大主题库,通过数据空间化落图、数据编码衔接,打通项目-住房全生命周期数据链,形成了动态更新、共享开放的数据资源体系。
统筹BIM应用:打造BIM数据收、存、管、用全流程应用服务能力,实现全市房屋建筑BIM数据的归集建库、统一管理、对外服务和试点应用,打通BIM模型从数据到应用的关键路径,满足住建领域对BIM的应用要求。
推进数智融合:以智慧住房、智慧建造、智慧政务三大应用为锚点,通过新旧系统整合,布局和完善住建领域信息化应用体系,加强系统间的连通性和协同性,提升住建领域数字化治理能力。
三、创新应用
1、整体创新性
从分头推进到一体化建设的集成实施。按照集约化、协同化的思路,通过深化设计和集成实施,形成“智慧住建”一体化框架,如图8所示,统筹推进平台、数据、应用各分项工作,有针对性解决技术统筹集成难、数据资源分散、各业务系统割裂、未形成全局联动的信息化体系等问题。
图8 系统集成一体化建设示意(以智慧物业监管系统为例)
从数据分散到全链条打通的数据服务。按照“一数一源”的原则,结合数据编码赋码工作,实现住房和建设领域基础数据、主题数据和专题数据的全面归集、逻辑关联、时空融合、统一管理和动态更新,建立权威统一、共享开放的数据资源体系,打通工程建设项目立项、设计、施工、验收到房屋使用运营全生命周期数据链,如图9所示。
图9 数据全链条打通示意
从单一应用到全流程覆盖的BIM支撑。跳出当前BIM技术多聚焦于施工图审查、竣工验收等应用的局限性,成为全国首个基于SZ-IFC格式,实现BIM模型收、存、管、用的全流程应用模式探索的城市,通过统一集约的组件管理、统一灵活的接口调用,创新打造高效集成的BIM技术支撑和应用服务中台,全面支撑BIM技术应用落地,为各地深化BIM管理及应用提供宝贵经验,如图10所示。
图10 全流程BIM支撑示意
2、技术方案创新
一是模式创新,打造了全省领先的城市房屋安全与建筑废弃物监管模式,实现城市房屋安全从“事后被动式”监管向“事前主动预警式”监管,探索了广东省内建筑废弃物一体化协同处置监管模式,极大提升了广东省城市之间建筑垃圾跨区域平衡处置及协作监管效率。二是标准创新,建立了全国首次城市级大规模、全流程、广用户尝试IFC存储标准,相对于国际标准和国家标准的原生IFC,SZ-IFC具备在业务数据上更好用、在数据组织上更小巧、在可视化上更好看、在数据安全上更可信四方面特点。三是技术创新,构建了全国首个基于IFC+SNL+MVD的BIM政府侧应用技术路线,采用新型SNL技术标准,推动BIM工程规范的数字化;基于MVD(模型视图定义)技术的国产化创新拓展,支持BIM子模型的提取及“合标性”验证,有效提高数据“可信性”。
3、创新性应用实践
(1)BIM审查系统
BIM审查系统具备在网页端对BIM模型的自动审查能力,并能将结果同步至现有项目报建审批流程,具体功能包括项目信息、BIM可视化、规范选择、审查结果、批注管理、二三维联审、报告管理,如图11所示。通过将建筑、结构、给排水、暖通、电气五大专业的规范进行拆解并数字化,形成数字化审查规则,结合SZ-IFC模型进行规范条文的智能审查,自动生成审查结果。
BIM审查系统以BIM技术为抓手,基于BIM三维模型进行统筹分析,有针对性优化管理模式,实现闭环监管,促进管理服务改革,提高管理服务效率和质量。通过统一标准,提高BIM设计质量,形成高质量BIM数字资产,并推动BIM模型在各场景的应用,为智慧城市建设奠定基础。
图11 BIM审图系统
(2)数智中心--物业监管专题
数智中心为提升业务监管和决策支持能力,围绕市住建局的业务需求,基于住建内部业务系统和外部相关业务系统数据资源,以GIS+BIM+IOT技术为支撑,建设全周期、全链条、全要素业务监管数据为内容,通过与多维多尺度空间数据、物联感知数据的融合关联展示,实现住建综合主题画像展示,辅助智慧决策分析。
以物业监管专题为例,如图12所示,针对公共空间管理、设备资产管理、能耗管控等不同空间尺度下物业管理需求,利用BIM/CIM融合技术可视化、空间化、精细化优势,将重点关注的公共区域空间和重要设施设备与BIM模型进行关联,探索搭建小区安全运行、维修跟踪、能耗监测等智能化服务,实现物业小区智能监管,实现物业小区要素全生命周期信息追溯管理,综合提升物业监管水平。
图12 基于BIM/CIM 的物业小区管理
(3)房屋安全管理系统
基于全市房屋基础数据库,依托房屋安全管理系统,开发房屋结构安全、幕墙安全监管应用场景,设置综合预览管理、三维房屋安全档案管理、三维房屋结构安全管理、三维幕墙安全管理、三维智能监测预警管理、三维房屋风险评估管理、平台协作联动管理等功能模块,支撑房屋安全隐患排查、鉴定、整治以及风险评估、监测预警等业务工作。
以房屋安全管理业务为核心,实现房屋多源数据一体化集成、多路径更新,做到楼栋一档案、责任一网格、检查一张表、智慧一管控,推动线下处置与线上联动协同,有效提高房屋安全管理水平和效率。
(4)广东省建筑垃圾跨区域平衡处置协作监管平台
本系统主要为建筑垃圾业务主管部门或相关企业提供建筑垃圾跨区域平衡处置业务办理功能;同时满足各地市建筑垃圾业务主管部门之间的沟通交流,实现跨层级、跨地域、跨部门的日常协作监管;再者借助大数据分析,通过数据驾驶舱,为建筑垃圾业务主管部门提供有力决策数据支撑。
通过本系统,一是可提高执法效率,通过数据共享和信息交互,减少手工操作,提高了执法人员的工作效率。二是可提高监管精度:通过数据分析和挖掘,快速发现问题和异常情况,提高监管的精度和准确性。三是解决跨区域建设工程渣土平衡处置问题,为跨区域监管部门之间的协作提供平台环境。
四、推广价值
1、经济效益
“智慧住建”项目立足深圳市已有基础,以一体化框架开展集成实施,在任务分解强化落实的基础上,向各分项任务精准传导项目实施目标,将任务“分头建设”转变为全局“集团推进”,统筹调配建设资源,统一规划实施方向路径,有效提升项目实施效率,避免冗余建设、重复投入,实现“增效、降本、抗风险”。
2、社会效益
“智慧住建”项目在全局一体化集成实施框架的基础上,进一步定义、重构数据服务、BIM应用等的创新框架,健全住建业务应用框架,形成由点成链、由链及面的业务服务体系,拓展市局城市管理决策维度,带动全城创新技术产业发展,为其他城市提供可复制、可推广的样板案例,助推全国智慧住建体系建设有序开展。
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