導(dǎo)語：智能建造技術(shù)城市更新探索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】城市更新過程普遍伴有施工周期長，設(shè)計要求高，建設(shè)難度大等問題。結(jié)合當(dāng)下建筑業(yè)信息化發(fā)展要求與城市更新的難點問題，本文基于城市更新理論與智能建造關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)更新政策，從不同角度開展城市更新利用模式的探究，從而促進城市更新在更多城市的推廣。

【關(guān)鍵詞】城市更新；智能建造；建筑信息模型

引言：近年來，隨著全面推進城市更新工作的部署，老舊小區(qū)的改造成為當(dāng)前熱點。但相較于傳統(tǒng)工程，城市更新項目設(shè)計、建設(shè)、運維難度都高于基礎(chǔ)土建工程。在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的時代背景下，我國更加注重智慧化建筑施工過程，因此，信息化技術(shù)的融合推動了建筑業(yè)邁向建筑信息模型（BIM）與5G、大數(shù)據(jù)、人工智能[1]等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)新興技術(shù)為支撐的智能建造新道路，也為城市更新提供了新思路。本文基于我國目前城市更新的發(fā)展情況，結(jié)合各地的相關(guān)體制政策，綜合考慮引入智能建造關(guān)鍵技術(shù)，進行城市更新的全周期應(yīng)用分析，探討智能建造關(guān)鍵技術(shù)在城市更新系統(tǒng)化、精細(xì)化管理上的優(yōu)勢。

1智能建造關(guān)鍵技術(shù)在城市更新中應(yīng)用

本文所指的智能建造關(guān)鍵技術(shù)是采用大數(shù)據(jù)、建筑信息模型、數(shù)字化設(shè)計與施工，提高設(shè)計與施工效率，統(tǒng)一建筑方案，實現(xiàn)各階段數(shù)據(jù)的流通。具體場景包括利用傾斜攝影測量技術(shù)[3]對城市更新中復(fù)雜區(qū)域進行測量；應(yīng)用BIM技術(shù)對復(fù)雜建筑進行三維建模；借用軟件模擬三維模型的受力情況；施工過程中新型建筑材料與智能設(shè)備的使用；使用智能建造機器人等設(shè)備對復(fù)雜構(gòu)件或有危險性的施工過程實施現(xiàn)場安裝；施工全過程實現(xiàn)施工過程的可視化管理。交付后，城市更新項目還可立足于智能物業(yè)實現(xiàn)安防、能耗、設(shè)施設(shè)備等綜合平臺管理。

2智能設(shè)計階段

2.1傾斜攝影測量技術(shù)

該階段城市更新項目可利用傾斜攝影技術(shù)測量獲取建筑量，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實現(xiàn)三維建模設(shè)計。針對城市更新中出現(xiàn)的建筑物集中分布，周邊建筑影響多，監(jiān)測器環(huán)境復(fù)雜等特點，以及現(xiàn)有數(shù)據(jù)測量效率低，精度不高等問題，利用傾斜攝影測量技術(shù)，通過設(shè)備搭載的攝像頭，多方位獲取影像，結(jié)合外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，快速獲取并處理同名點信息，采用多基元、多視影像匹配算法，得到各點云數(shù)據(jù)，從而處理得到三維模型。傾斜攝影技術(shù)[2]也可對更新區(qū)域?qū)嵭腥S實時化監(jiān)控，快速獲取更新區(qū)域建筑量，推動更新項目進展。該方法具有提高工作效率與精度，降低人工成本，同時對城市更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)查提供新途徑的優(yōu)勢。

2.2三維建模過程

對更新項目進行建筑信息模型的運用，協(xié)同建筑、結(jié)構(gòu)、水電等多領(lǐng)域的工作，通過三維建模與計算機輔助設(shè)計，針對不同季節(jié)，不同時段的特點，加載環(huán)境參數(shù)，模擬建筑物的自然采光與通風(fēng)情況，實現(xiàn)精準(zhǔn)建模，如圖1所示。除此之外，基于Revit軟件的碰撞檢測方式也可對模型進行自動沖突檢查，生成沖突報告并對沖突位置進行修改，優(yōu)化管線排布方案，降低結(jié)構(gòu)設(shè)計師工作量，進而提高項目更新的工程進度。尤其是隨著建筑構(gòu)件數(shù)量的增加，該方法的檢測速度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。同時使用漫游技術(shù)可觀察建筑物中細(xì)節(jié)部分，以動態(tài)交互的方式使后期施工人員更深入理解設(shè)計者意圖。結(jié)合小區(qū)模型，將建筑物的樁、柱、墻使用情況及其規(guī)格、數(shù)量輸出表格數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)化對象的活化設(shè)計，建立建筑物的形狀、材料、物理特性等信息建立類別，并根據(jù)其關(guān)聯(lián)性等邏輯關(guān)系建立參數(shù)化建筑模型，從而在計算機中仿真不同參數(shù)下建筑的模型，配合建模全生命周期不同需求的動態(tài)化管理。

3智能施工階段

1）施工生產(chǎn)要素

智能設(shè)備的應(yīng)用使得城市更新施工生產(chǎn)要素更為智能化，如BIM放樣機器人可負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場控制點的捕捉，自動建立現(xiàn)場坐標(biāo)系，結(jié)合裝配式建筑施工，提高預(yù)制構(gòu)件安裝的精準(zhǔn)率，提高施工效率。整個施工層僅需1至2名人員完成，減少人力資源的投入，每層構(gòu)件的安裝平均工期可縮短近30%。

2）更新建造過程

與現(xiàn)澆方式相比，裝配式建筑構(gòu)件由工廠加工完成后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行裝配。同時通過創(chuàng)建數(shù)字化模型，實現(xiàn)信息交互，統(tǒng)籌裝配式建筑全過程。經(jīng)由該統(tǒng)一平臺，管理者可對施工場地進行模擬布置，合理安排現(xiàn)場，防止安裝過程出現(xiàn)鋼筋、管道碰撞，實現(xiàn)有限空間管線的合理布局，并可以在平臺將所需購買進場的材料錄入，便于供應(yīng)商提前生產(chǎn)，提高建造效率，進一步縮短建造周期。

3）實施監(jiān)測技術(shù)城市更新項目多處于城市中心地帶或人口密集區(qū)，周圍施工環(huán)境復(fù)雜。相對于傳統(tǒng)施工存在的作業(yè)面交錯，物料管理混亂等現(xiàn)象，智能監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可根據(jù)施工狀態(tài)及其安全情況，對建筑物進行受力分析，建立施工過程的時變結(jié)構(gòu)分析模型。利用RFID技術(shù)[4]進行探測實現(xiàn)工程管理與現(xiàn)場施工交互，尤其是BIM可視化特性可對潛在危險進行分析，提高建筑物的安全性，降低對周圍建筑物的施工影響。實現(xiàn)施工數(shù)據(jù)采集的自動化、實時化。

4）項目信息化管理

智慧工地系統(tǒng)利用信息化技術(shù)，將人工智能、虛擬現(xiàn)實、RFID技術(shù)等高新技術(shù)互聯(lián)，實現(xiàn)工程管理與現(xiàn)場施工交互，使施工管理更為智能化。在建造過程中，運用信息技術(shù)提高建筑成本管理水平，精準(zhǔn)確定工程量、價格數(shù)據(jù)與消耗量等工作。城市更新項目全周期過程變動多，尤其是數(shù)量、位置、價格調(diào)整時，可根據(jù)內(nèi)置算法自動計算造價，實時更新，利于項目持續(xù)推進。BIM技術(shù)在伴隨施工進度的推進時，可提前應(yīng)用5D技術(shù)模擬施工進度，預(yù)估各階段施工成本，達(dá)到進度與成本相對應(yīng)，具有實時性和可靠性特征。

4智能運維階段

運維作為城市更新全生命周期的最后階段，主要由安防管理、空間管理、能耗管理、設(shè)施設(shè)備管理四方面組成。城市更新本質(zhì)是提高人民生活質(zhì)量，在有限空間內(nèi)最大化的實現(xiàn)居住環(huán)境地升級改造，故整體更新運維過程應(yīng)體現(xiàn)以人為本的準(zhǔn)則。因城市更新的對象用戶多為年齡較大的當(dāng)?shù)鼐用?，項目完工后運維管理上要重點以安全、高效、舒適為目的進行配套的建設(shè)?？稍诔浞掷梦锫?lián)網(wǎng)、傳感器等高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立具備管理、安防、環(huán)境、通信功能的系統(tǒng)[5]。該系統(tǒng)分為基礎(chǔ)構(gòu)建層、管理服務(wù)層、綜合應(yīng)用層、業(yè)主使用層四個層面。其中基礎(chǔ)構(gòu)建層作為智能運維系統(tǒng)的核心，主要由感知識別層與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層組成，網(wǎng)絡(luò)識別層通過傳感器獲取城市更新小區(qū)內(nèi)的設(shè)施設(shè)備狀態(tài)并進行實時監(jiān)測，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層主要由互聯(lián)網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)傳遞各種信息；管理服務(wù)層側(cè)重于建筑的主體維護、設(shè)施維護、居民服務(wù)反饋等方面，通過對收集到信息的加工處理，傳送給相關(guān)部門進行決策，旨在于解決居民生活問題；綜合應(yīng)用層是聯(lián)系居民和管理方的基礎(chǔ)，尤其針對居住群體老年人，可提供個性化服務(wù)，解決日常困難并達(dá)到豐富其生活的目的；業(yè)主使用層作為面向多層主體用戶的紐帶，包括系統(tǒng)管理人員、小區(qū)管理員工、業(yè)主等，可應(yīng)用App、公眾平臺、小程序等實現(xiàn)各層用戶的互聯(lián)互通。

5智能建造技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

5.1信息傳遞加速

整個城市更新過程，包括設(shè)計、預(yù)算、施工運維過程，經(jīng)由智能建造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用將使傳統(tǒng)的全生命周期中等待交接的時間大幅下降，如圖2所示。通過梳理設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)，以BIM模型為載體，統(tǒng)籌管理建筑物全生命周期信息，建立BIM模型數(shù)據(jù)庫，可進一步提升設(shè)施設(shè)備管理能力，減少建筑信息在各個階段的損失，實現(xiàn)設(shè)計、施工、運維信息數(shù)據(jù)一體化。

5.2安防管理智能化

通過智能監(jiān)控設(shè)備，以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為核心，監(jiān)測更新后小區(qū)的實時動態(tài)，其中包括小區(qū)道路通行情況、消防設(shè)備實時狀態(tài)、視頻聯(lián)動等。考慮到更新項目居住主體老年人占比較大，投入紅外探測器可對小區(qū)人員進出進行監(jiān)測，提高老年人居住環(huán)境及其安全性。搭建居民社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，通過一鍵報警功能提醒住戶危險發(fā)生的定位及狀況，保障住戶尤其是獨居老人的人身財產(chǎn)安全。更新后的小區(qū)運維時可建立本小區(qū)安全管理平臺，將各類設(shè)施包括電表使用、天然氣表數(shù)據(jù)等各類生活數(shù)據(jù)傳輸至平臺，通過建立自學(xué)習(xí)模型，探究居民出行規(guī)律，結(jié)合圖像識別技術(shù)，對車輛進出入、小區(qū)危險地段進行監(jiān)控，對異常情況實時給予上報，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。

5.3能耗管理可視化

在碳達(dá)峰、碳中和的背景下，城市更新過程也應(yīng)將減少能源消耗列為指標(biāo)之一。能耗管理主要應(yīng)用BIM技術(shù)，運用電力傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等設(shè)備，進行數(shù)據(jù)獲取、統(tǒng)計、分析。智能建造技術(shù)采用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)字傳感等高新技術(shù)，準(zhǔn)確實時地獲取各類異常能耗數(shù)據(jù)，并利用人工智能技術(shù)分析并制定節(jié)能方案。

6結(jié)語

本文基于城市更新的特征與以人為本的建設(shè)要求，通過將城市更新全過程基于智能建造關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，進一步提升設(shè)施設(shè)備管理能力，減少建筑信息在各個階段的損失，實現(xiàn)設(shè)計、施工、運維信息的數(shù)據(jù)一體化。城市更新的本質(zhì)是為讓人們的生活變得更加美好，智能建造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用本質(zhì)上是服務(wù)于人的需求體現(xiàn)。我國未來城市更新的建設(shè)方向應(yīng)在面對各種復(fù)雜環(huán)境進行更新時，合理地利用智能建造全周期的關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)綠色可持續(xù)的現(xiàn)代化智慧小區(qū)，進一步推進城市更新的良性發(fā)展。

參考文獻

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作者:董宇婷 余佳 單位:南京理工大學(xué)紫金學(xué)院