信通观察丨基于智慧住建的智慧城市实施路径研究
智慧住建成为智慧城市更新提升的关键抓手
(一)智慧住建是智慧城市的基本构成
智慧住建是智慧城市的有机组成。智慧城市作为政策与数字化技术、智慧化管理融合的有机体,是运用于数字住房、数字社区、数字工程、数字城建、数字城管等领域的协同创新体现,智慧住建通过深度融合应用BIM、GIS、人工智能等新一代信息技术,转变了城市发展方式、完善了城市治理体系、提高了城市治理能力。
智慧住建是智慧城市的核心基础。在智慧城市和数字政府建设大背景和新形势下,智慧住建以智慧城市建设为目标,以信息化创新为手段,通过整合时空基础数据、规划管控数据、工程建设项目数据、物联网感知数据等,构建全市房屋建筑和市政基础设施一张图,推进全要素物联网平台、CIM基础平台等建设,实现城市规划、建设、治理数字一体化。
智慧住建是智慧城市发展的坚实保障。随着住建领域全面推进城市智能建造、监测分析、决策支持、数字政务等智慧化应用建设,推动智慧住建将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来,优化政务服务、环境卫生、公共安全、应急管理、交通运输等方面,推动各部门各行业各地区共同构建完整的智慧城市生态系统,形成智慧城市一体化运行格局。
图 智慧住建与智慧城市的关系定位
(二)智慧住建是实现智慧城市的重要手段
推动智慧住建有利于智慧城市均衡发展。智慧城市建设在技术逻辑上考虑“物联+互联+智能”的支撑体系。一是BIM与GIS的融合,将建筑内部与周边地理环境数据分析与数据统计情况以二维、三维的形式动态可视化展现,在全域感知、快速分析、风险预警与智能研判的基础上,使城市管理具备更加全局化、智慧化、直观化的视野和思路,从而推动城市关键决策、应急指挥的判断与实施更加快速、精准、科学、高效。二是5G技术结合物联网、边缘计算、人工智能等技术,赋能各行业应用,5G﹢传感设备、5G+AI人脸识别门禁、5G+无人机、5G+巡逻机器人、5G+照明灯杆等在智慧城市基础设施建设中逐渐得到应用实战,促进城市传统智慧应用转型升级。
推动智慧住建有利于扩大智慧城市建设成效。智慧住建推动住建信息资源整合管理、集约建设、共享利用,推进各部门、各城市、各行业共建共治共享,显现智慧城市治理新格局。一是政府层面,深入推进“互联网+政务服务”,形成“用数据说话、用数据惠民、用数据管理、用数据决策”的创新机制,提供满足民众基本需求的一站式政务服务。二是行业层面,构建现代建筑产业体系,按照“互联网+先进制造业”模式,以数字化、工业化生产和机械化施工为核心推进建筑产业现代化,提升建筑业全产业链、全过程、全要素的数字化水平。三是社会层面,建立感知、分析、服务、指挥、监察“五位一体”的智慧城管体系,实现建设和管理的有机结合,提升城市基础设施服务品质和运行效率,提高市民满意度。
智慧住建推动智慧城市发展取得积极成效
智慧住建顶层体系的逐步完善,指导了智慧城市发展。为更好促进智慧住建推动智慧城市建设工作,地方因地制宜加强了顶层指导体系的健全与完善,湖北省印发《湖北省数字住建行动计划(2021-2025年)》、湖南省发布《“智慧住建”发展规划(2018-2020年)》、广东珠海市提出“1235”智慧住建发展规划,以及上海、四川等多地发布相应文件明确了智慧住建技术在智慧城市建设和可持续发展中的重要地位,提出了智慧住建在智慧城市建设的目标和任务,为智慧城市建设建立了基本遵循。
数字住建平台化应用,助推了城市智慧化管理。广州、南京、深圳、重庆等城市通过整合城市基础地理信息、建筑BIM信息、地形GIS信息、卫星遥感信息、历史未来等多维多尺度数据源,搭建涵盖住建大数据中心、智慧住建云平台在内的架构体系,为城市建设、城市管理、城市规划设计、建筑市场监管、政府综合管理和精细治理等提供数据服务和决策支撑。
住建行业数字化深度发展,为拓展城市应用场景提供了坚实支撑。江苏、浙江、福建、重庆、江西等省市依托智慧住建的建设应用,适度超前规划建筑、交通、消防、小区等基础设施建设,推动了“万物互联”的城市基础设施数字体系,筑牢了城市数字化基础设施建设基础,扩展了在政府服务、城市综合管理、智慧社区、智慧工地、智慧管网等方面的应用,全面支撑了城市更新和城市转型升级。
智慧住建推动智慧城市发展面临诸多问题
一是“头雁”级建设范本未能凸显。当前在智慧城市试点中智能建造、智慧工地、智慧社区等住建领域建设颇具成效,但各试点领域“亮点亮度不够”,缺少突出的应用成果,同时缺少“典型示范”区县。二是数据要素价值有待释放。当前,各地深入推进智慧城市智能中枢建设,建立了较为稳固的数字化基础,但数据资源的采集与共享、开发应用创新机制存在不足,以数据驱动的快速业务管理协同、便捷智能化服务等新模式仍未有效建立,数据要素化和市场化发展仍需进一步加强。三是科技创新人才有待挖掘。智慧城市建设运营是一项庞大的系统工程,且智慧住建涉及的主体多、涵盖范围广,需要既精通信息技术又懂业务和管理的复合型人才,但目前高端创新人才培育较为滞后,人才引留还需要良好产业环境和有效政策支撑。四是城市安全体系有待完善。随着智慧住建与智慧城市建设的不断推动,信息化的安全问题也日益突出,在发展的同时,应同步促进智慧城市信息安全、网络安全、底座安全等相关措施的完成。
推动智慧住建是实现智慧城市发展有效路径
(一)通过住建信息技术融合,筑牢智慧城市数字基础底座
夯实建设领域网络基础设施。一是加快推进5G的应用,结合SDN、TSN、IPv6等先进技术,与物联网、人工智能、大数据等技术在住建领域融合创新应用,提升新一代信息技术在城市信息基础设施和公共基础设施覆盖范围,增强城市智能感知能力,有效发挥对住房和城乡建设事业数字化发展的支撑作用,助力智慧城市高质量建设发展。二是以城市建设运营管理需求为核心,加强云计算技术应用,升级改造现有住建政务云设备资源,持续加强住建领域云平台建设,全面提升住建领域政务云基础的弹性支撑能力,为住建行业企业“上云用数赋智”夯实基础。
推进城市全要素数字化呈现。一是运用倾斜摄影、激光雷达扫描等多种新型测绘手段,基于采集数据进行数据处理与制作,实现城市三维地形、街道核心区三维实景、精细化老旧房屋模型、精细化隧道模型数据的集成,建成城市数字孪生全景图。二是通过数字孪生三维技术及大数据可视化能力,将实体三维高度还原于虚拟世界中,建立与实体城市匹配对应、虚实交融的“数字孪生城市”,实现从规划建设阶段到运维管理阶段的全生命周期服务,形成强大的智慧反馈能力。三是根据业务需求等条件,展示具体场景渲染效果,支撑城市智慧应用。
(二)通过建设数字平台构建,提升智慧城市决策分析能力
优化升级住建大数据资源中心。一是优化升级行业基础数据库,围绕智能建造、智能制造、智能运维、智能管理四大“智能”主线,进一步整合业务数据,通过数据清洗、关联、比对、校验、更新等方式形成全市统一的住建领域基础数据库。二是依托行业基础数据库,以提升行业各部门业务管理服务水平为主要目标,持续完善房屋数据库、工程现场管理库、管线管廊数据库等行业专题库,对基础数据库形成有效补充。三是依托全市三级共享交换体系和全市统一数据开放平台推动行业数据共享开放,推动住建领域数据资产化建设,激活数据价值,赋能数据要素市场发展。
加快构建CIM(城市信息模型)基础平台。一是按照“国家-省市-区县”三级CIM基础平台体系架构要求,有序推进覆盖全市的CIM平台建设,助力深化CIM平台在智慧城市建设中的应用。二是发挥CIM基础支撑能力,在政府服务、行业监管、智能建造、城市综合管理、城市更新等领域推动“CIM+”应用。三是加强与物联网平台的对接能力,依托现有城市信息模型数据基础,汇聚时空基础数据、规划管控数据、工程建设项目数据等优秀应用资源以及物联感知数据等技术资源,推动建筑产业数字化和建筑数字产业协同发展。
(三)通过住建数字政务延伸,补强提升智慧城市管理能力
推动住建政务数字化建设。一是以CIM平台为桥梁,充分发挥各级住房和城乡建设主管部门组织协调作用,整合集聚住建信息资源和科技力量,推动住建电子政务网络、政务云平台建设,深入推进“互联网+政务服务”,健全“国家-省市-县域”三级住房和城乡建设数字化政务体系,营造良好政治治理生态。二是加强与自然资源、公安交管、生态环境等相关部门的对接,实现分散在住房和城乡建设、自然资源和规划、城管、民政、交通等各行业中的数据在CIM平台集中和整合。
进一步提升政务数字化服务水平。一是充分发挥“智慧住建”云平台与住建大数据中心基础能力,通过各部门、各渠道系统和数据资源的贯通,推进住建政务服务的业务融合,深化电子签名签章、身份认证应用,提升全程网办率。二是创新“互联网+监管”机制,建立健全涵盖保障性租赁住房、棚户区改造项目等内容的信息资源库,强化数据流通与系统对接能力,提升住房系统数据整合共享能力。三是汇聚政务数据、社区管理数据等多源信息,为各部门、各行业、各区域提供行业监管和基层社会治理工具以及数据支持,助推智慧城市面向民生的最基本单元建设。
(四)通过推动绿色低碳建设,助力城市健康循环发展能力
推进城市绿色智能设计。一是针对室内环境性能化设计,从绿色建筑的理念出发,通过BIM技术建立建筑信息模型,进行建筑综合能耗、环境性能等模拟设计计算,调用不同内核开展模拟分析,对建筑环境进行改善和优化,实现建筑绿色可持续发展。二是针对室外环境性能化设计,从以人为本、低碳生活的理念出发,综合考虑待建项目的选址、场地设计、建筑布局以及对市政、周边既有建筑的影响,利用建筑信息模型和模拟仿真技术,建立性能化设计所需要的分析模型,从而对建筑室外环境的不同性能进行优化,实现在保障建筑品质提升的基础上助推节能低碳。
延伸建筑运维绿色能效。一是加强绿色建筑运行管理,提高绿色建筑设施、设备运行效率,将绿色建筑日常运行要求纳入物业管理内容。二是建立绿色建筑用户评价和反馈机制,定期开展绿色建筑运营评估和用户满意度调查,不断优化提升绿色建筑运营水平。三是鼓励采用超低能耗现代信息技术、可再生能源应用以及建筑电气化工程,充分发挥太阳能、地热能、电力等在建筑终端消费清洁性、可获得性、便利性等优势,全面提升建筑节能与绿色建筑发展水平,推动高星级绿色建筑规模化发展,促进城市低碳转型升级。
(五)通过推进企业数字转型,增强智慧城市数字经济动能
深入推进企业数字化转型。一是围绕企业数字能力建设,构建工程建设领域企业数字化转型方法论和数字化转型标准体系,制定行业数字化转型路线图。二是推进传统建设装备、建筑部品构件制造等企业开展智能制造工作,加强数字化生产设备设施应用,实施网络化开发和生产,围绕装备等产品运行维护,加大数字化监测与管理服务平台建设,延伸企业业务链,拓展数字服务价值。三是推动建设类数字软件、系统集成、平台开发型等企业优化升级开发数字底座,拓宽开发设计范围,提升软件系统应用及信息服务可靠性和稳定性。
持续打造建设行业数字生态。一是重点围绕传统建筑企业数字化改造、新兴数字建筑产业拓展延伸、新型智慧城市建设,发挥行业重点企业、高校、科研院所及第三方服务机构资源优势,着力推动住建数字化前沿领域的新场景搭建和新应用拓展,加速引领新技术开发,加快建立高端市场优势。二是引导建筑业龙头企业打造集设计、生产、施工、运维全生命周期管理于一体的建筑产业互联网平台,丰富数字化服务内容。三是引进一批智慧住建领域软件开发、信息服务、系统集成等企业,补强在智慧工地管理、智慧社区服务、智能可视化体验等智慧城市建设领域数字化服务能力。