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智慧城市发展论文范文2篇

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智慧城市论文范文

  智慧城市论文范文参考一:

  我国城镇化进程加速演进,城市人口持续扩张,随之而来的各种“城市病”也逐渐凸显,成为城市现代化进程和城市高质量发展的内生阻力。在数字全球化的时代背景下,我国城市治理若仍坚持传统的治理方式将与时代脱节,与科技领域的发展脱轨,而在城市建设中引入大数据、区块链、5G技术等数字信息技术,增加城市管理的“智慧”含量,不仅能提高城市服务的便捷性、精准性、及时性,优化城市公共服务效能,还能打造城市提升、产城融合、经济转型的强大引擎,为城市赋能高效科学的运营与管理机制,提升政府智力水平和治理能力。因此,数字赋能,以“智”促“治”,已成为治理“城市病”、提升公共服务满意度、推进数字经济发展以及实现城市高质量发展的必由之路和倡议选择。

  “智慧城市”源于2008年IBM提出的“智慧星球”理念,被认为是数字化背景下现代城市的发展方向,是城市信息化智能化管理的高级阶段。智慧城市是基于大数据、移动互联网、区块链等基础信息架构对城市信息和数据进行智能化感知、集成、共享的数据城市,是以完善城市基础设施为抓手,将智能项目集中在城市运营和管理体制中,提升基础设施效率和有效性的科技城市。同时也是生产高效能源节约,实现低碳排放的绿色城市。智慧城市的本质是城市化与信息化的高度融合和迭代演进,其倡议目标是在城市经济发展、环境和交通治理等多个领域实现以人为本、技术集成、智能互联。

  近年来,我国智慧城市建设持续落地并不断深化,政府先后出台了多项智慧城市建设倡议部署及政策指导。2012年住建部公布了我国首批90个智慧城市试点。2016年《“十三五”规划》将建设智慧城市列为信息城镇化重要工程。2020年《“十四五”规划》对推进城市各领域的智能化改造提出更加明确的倡议部署。2021年,党的二十大报告进一步提出“要践行人民城市理念,打造宜居、韧性、智慧城市”,为新时代我国现代化智慧城市治理指明了方向。当前我国城市发展步入新的历史阶段,智慧城市建设带来的数字经济发展、信息化管理和智慧民生服务为城市治理提供了新发展的契机。智慧城市的建设和运营管理是一项系统工程,其施工方案与项目工程管理,包括整体规划、基础设施建设完善及智能化应用等,是实现智慧城市发展目标的蓝图。其中,基础设施建设与完善,尤其是物联网工程管理、智能交通项目管理等,是智能化改造的关键,是实现城市智慧化转型的重要保证。综上,智慧城市建设将通过带动社会各个领域的智慧型升级促进我国新发展格局的构建,研究智慧城市建设对城市治理水平的影响效果具有重要意义。

  1文献综述

  智慧城市是基于大数据、云计算等智能决策和信息技术系统将感知和收集到的海量社会数字数据作为城市科学规划和高效管理的手段,具有高效有序、精准防控、共享共融、协同运作的显著特点。智慧城市是国家治理体系的重要内容,是“互联网+”行动计划和“数字中国”建设体系的重要载体,我国智慧城市试点政策效果从研究层面可分为微观视角与宏观视角。

  1.1微观层面的研究

  在经济方面,智慧城市建设可通过激活区域创业,优化营商环境,开辟新的价值空间,提升城市经济发展质量并对周边城市产生辐射效应,为区域经济可持续发展提供新动能。在环境治理方面,现代信息技术的发展可推动智慧城市发展模式的创新,扩大城市绿色生态空间,推动发展方式绿色低碳转型,催生零碳建筑、节能设施、绿色交通等环保事物,从而显著降低城市环境污染,突破经济发展和资源约束的桎梏,使城市发展逐步迈向“零碳”,实现可持续发展目标。城市的产业、政务及民生的“智慧化”不仅降低了碳排放,也可以通过充分整合区域资源,提高产业合作效率,促进产业结构升级,实现产业结构高优化。在民生服务方面,智慧城市建设可通过智慧产业高端化发展和智慧服务科学便民化发展,引导科技向善,基于城市智能中枢实现为民服务全程全时,推进便民服务、精准服务、主动服务的“一城通办卡”,提升我国城市医疗卫生水平和基础教育水平。但也有学者对大干快上的智慧城市政策效果持怀疑态度,认为智慧城市对互联网和信息技术的高度依赖,使其极易成为黑客的攻击目标。同时,基于不同节点连接的互联互通的智能系统使得网络信息安全面临更多的风险,包含个人信息的海量数据的泄露风险增加,个人隐私保护和保持匿名变得更加困难。

  1.2宏观层面的研究

  早在20世纪90年代,旨在促进城市提升、保护耕地、智慧便民的“精明增长”(smart growth)、强调科技向善的新城市主义(new urbanism)和“智慧社区”(smart community)运动开始兴起,主张通过引导科技向善,有效改善城市居民生活便捷度,解决城市无序发展造成的城市病。2000年,美国智慧社区(intelligent community forum)基于智慧产业、融合度等5个维度构建数字化水平、公共绿色面积等18个二级指标对智慧社区建设水平进行测度,但因技术指标过多导致该评估偏定性分析。Townsend采用层次分析法对欧洲近100个中等规模的城市进行了智慧水平测度,该测度虽然具有强烈的主观特征和“欧洲地域”色彩,但全面的指标内容仍给后续研究者提供了很好的借鉴,该研究的指标涵盖经济发展可持续能力、生态治理效能、基础设施完备状况、文化软实力等多个层面。我国学者通过深入剖析智慧城市的内涵与基本特征,构建了包含智慧管理、智慧建设等4个维度的智慧城市发展指数测度体系。

  综上分析,智慧城市发展倡议在我国被提出后,越来越多的学者开始加入到智慧城市建设的研究中来,但目前关于智慧城市建设对城市治理水平影响的实证研究文献还不充分。本文通过采用172个地级市2006-2021年面板数据,从我国经济建设、民生建设、生态建设、文化建设、市政建设着手,运用熵值法构建城市治理综合性指标,并进一步研究了智慧城市建设对城市治理水平的影响效果,为实现城市高质量发展提供参考。

  智慧城市论文范文参考二:

  住房和城乡建设部《“十四五”建筑业发展规划》(建市〔2022〕11号)中提到,要加快智能建造与新型建筑工业化协同发展,加快推进建筑信息模型(BIM)技术在工程全寿命期的集成应用。建筑行业的不断发展推动了国民经济增长,而社会经济的发展又进一步推动了建筑行业的升级改进[1]。建筑设计行业正在经历数字化改革的浪潮,从传统的手绘蓝图,到平面CAD制图,再到三维信息化建模,这一系列的变革不仅极大地提升了设计效率与精度,更为建筑给排水系统的优化与创新开辟了新路径。在智能建造的大背景下,数字化技术如BIM(建筑信息模型)、物联网(IoT)、增强现实(AR),正逐步渗透到建筑给排水设计、施工、管理的每一个环节,以数据为核心,以智能为方向、一体化为目标,聚焦数字化生产、数字化管理与数字化运营[2]。

  1 BIM技术应用

  1.1 BIM技术概述

  BIM技术(Building Information Modeling)是一种建筑信息模型,以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目的各种相关信息,可为项目的设计、施工、运维等各个阶段提供全面、准确的数据支持。相比于二维图纸,三维的BIM模型能够提供更高维度的模型数据,通过三维软件对建筑进行建模,使得设计更加直观立体。BIM技术采用对象导向的思想,每一个建筑元素构件均有其独特的属性和关联关系,以数据为支撑,数字化建筑模型能够模拟施工过程中的各种复杂情况,预测潜在问题。建筑信息建模(BIM)技术通过集成化设计、分析和管理平台,可为给排水系统的规划和实施提供一个全面的三维视角,从而提高设计的准确性[3]。目前,大多建筑设计院都已逐步采用BIM技术辅助设计,在建筑给排水系统设计中,BIM技术已具备完整的运用体系,可帮助设计人员提高设计的精度和效率。

  1.2 BIM辅助设计

  某交通枢纽站项目为城市综合交通配套工程,总建筑面积约57660m2,地上18层,地下2层。该项目地下室为公交车始发站点,需要对整体层高进行控制,管道系统较为复杂。在此阶段,BIM的应用核心在于促进团队协作及优化建筑设计施工方案[3],它赋能设计人员于虚拟环境中高效布局并优化给排水管道。自方案规划阶段初期,BIM软件便可助力设计人员进行方案布局,并有效辅助施工图的精准输出。

  传统的建筑给排水设计流程中,各专业之间“自立山头”,缺乏及时有效的沟通,从项目初步方案到施工图落地,往往需要经过多轮的修改。而在智能建造的背景下,BIM平台为建筑给排水系统与其他机电专业(如电气、暖通等)提供了一个集成的协同工作环境。在BIM平台上,给排水设计团队可以将自己的设计成果上传至中央数据库,而其他专业的设计人员也能随时访问并查看这些设计信息。通过BIM模型的联动性,当给排水系统中的管道布局发生调整时,与之相关联的暖通、电气等设备位置也会自动更新,确保了设计的一致性和准确性。此外,BIM平台还提供了丰富的协同工具,如注释、批注和版本控制等,使得团队成员之间的沟通交流更加便捷高效。

  通过revit品茗插件中的管碰撞检测功能能够自动识别并标记出潜在的管道碰撞点,可实时指导设计人员根据软件的碰撞报告,逐一对碰撞点位进行排查调整。

  1.3 机房管道预制与装配

  机电模块化施工是一种新型的施工方式,主要内容为“工厂化管道预制+现场组对安装”。本项目依托于前期设计阶段三维信息模型的数字化优势,机房管道可通过工厂化预制、模块化装配的方式进行安装,大幅缩短了施工作业时间。在机电管道的BIM深化设计过程中,全面考量了机房设备布局的合理性、管道安装交叉排布的经济性、检修空间预留的充足性,以及阀门与仪表间的精准位置关系。通过细致分析各专业系统,进一步优化了综合管道设计,并据此提出了切实可行的优化方案。

  预制工厂依据详尽的预制管道构件清单实施预制作业,数控机床的精准操作确保了管道构件的精度与质量。流水化作业模式不仅提升了生产效率,还相较于传统现场管材切割,大幅降低了材料损耗,简化了现场施工流程,减少了不确定因素。

  二维码作为机电安装工程中物料信息的载体,与物料合为一体。安装过程中,物料的动作信息(包含参与动作的人员信息、物料图片信息)通过采集设备上传至信息化管理平台,反映在BIM模型上,供查询、管控机电安装工程的整体进程。施工现场依据BIM模型以及CAD图纸,对预制管段进行组合安装,如同“乐高积木”的拼接方式,完成机房的安装工作。深化后的BIM模型助力管理人员精准把控安装进程,显著提升了施工质量和精确度。尤其在复杂的机房环境中,各类管线错综复杂,不同专业不同班组的安装过程往往难以把控,该技术的应用可以提高管理水平和项目进度的全过程监管。

  2 AR技术运用

  2.1 AR技术概述

  增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术是一种将虚拟信息与现实世界融合的技术,通过传感设备,将计算机生成的虚拟图像巧妙地叠加到真实环境中,从而促成了使用者与自然环境的直观交互。这种前沿的人机交互模式,已广泛应用于多个领域,展现出巨大潜力。近年来,随着BIM轻量化技术的飞速进步与便携设备计算能力的显著提升,AR技术迎来了在建筑施工领域的快速发展,为BIM模型在施工阶段的深度应用开辟了新路径[4]。

  2.2 BIM+AR施工指导

  本项目施工交底阶段,引进AR系统平台,基于准确BIM模型,通过AR设备表达到施工现场,指导现场施工作业。但该项技术的应用依赖BIM数据的完整性和准确性,这对BIM模型提出了更高的精度要求。AR技术不仅局限于头戴式显示器,还能借助平板电脑或智能手机等便携设备,将虚拟的管道、阀门、设备等信息精准叠加到实际施工环境中,使施工人员能够直观洞察设计图纸中难以直观展现的细微之处,进而显著提升施工的精确度与效率,可初步实现“可视化图纸”。

  实践中发现,施工队伍往往只考虑本专业施工的便捷性,往往“先入为主”,导致频繁的返工现象,进而推高了项目成本。为解决这一问题,项目引入了BIM+AR技术作为施工指导。该技术先通过专业插件对BIM模型进行轻量化处理,并分层导入至集成平台,该平台兼顾PC端与移动端使用需求。在移动端,借助BIM模型中预先设定的孔洞定位信息,施工人员可通过AR眼镜与平板电脑的联动,利用摄像头功能,将BIM模型与现场实景实时叠加。相较于传统的PC端BIM浏览方式,这一方法提供了更为直观、生动的展示效果,确保了孔洞定位的准确性。

  现场施工人员还可利用平板电脑,将BIM模型与已安装的管道系统进行直观比对,这不仅便于施工质量的核查,还有效支持了施工进度的精准管控。借助平台后端强大的模型分类与整理功能,施工人员能迅速筛选出所需的专业模型,从而实现了高度针对性的作业指导。此外,传统的BIM进度模拟在应对现场变化时显得力不从心,难以实时调整以反映真实施工进度,导致计划与实际情况存在偏差。而AR技术的融入,使得施工现场能够以可视化的形式即时反馈进度信息,为施工计划的灵活调整提供了有力支持。

  3 数字化运维

  二十大报告指出,城市建设应聚焦于强化基础设施的构建,致力于塑造宜居、韧性及智慧并重的城市环境。“十四五”规划则明确勾画了提升城市智慧化水平的蓝图,强调推行城市楼宇、公共空间、地下管网等领域的“一张图”数字化管理模式,并构建涵盖源、厂、网、站、河的综合管理体系,旨在实现城市水务系统安全、高效的运营目标。在这一进程中,数据驱动性是数字基础设施的重要属性,不仅展现了数字时代的鲜明特征,更凸显出以数据为代表的无形资源的价值[5]。

  既有建筑的数字化转型中,BIM技术的应用是不可或缺的关键一环。具体而言,泵房作为建筑给排水系统的中枢,承载着调节水量、维持水压、确保供水安全等多重关键职能。本项目在地下室水泵房中创新性地引入了智慧泵房系统,该系统凭借变频供水设备的运用,实现了按需供水的智能化管理,大幅降低了不必要的能耗,同时确保了供水系统的稳定可靠。变频供水设备能够依据实时用水量智能调节水泵的运行频率,从而达到节能减排的显著效果。

  4 挑战与前景

  2022年10月,住房和城乡建设部精选北京市等24座城市作为智能建造的先锋试点,旨在借助科技创新的力量,驱动建筑业迈向转型发展的新阶段。各地紧随其后,纷纷制定了智能建造试点的具体实施方案,并着手构建完善的智能建造评价与统计体系。以温州市为例,其智能建造试点城市的实施方案明确指出,要大力发展数字设计,目前新建的公共建筑项目已普遍采用BIM技术,而在市政给排水领域,市水务集团也正全力推进智慧水务相关业务的拓展。在“新工科”教育理念的背景下,智能建造等新兴专业的设立,标志着传统建筑业正经历着一场深刻的数字化变革。在这场数字化改革的洪流中,对于建筑给排水行业的从业者而言,掌握BIM等数字化技术已成为不可或缺的核心技能。

  但在数字化技术的实际应用过程中,也面临着一些挑战。作为建筑业的源头,设计企业的数字化转型显得尤为关键。多数设计院积极响应政府号召,纷纷成立BIM研究团队,并结合自身实际情况,制定了BIM正向设计的标准及流程,以确保BIM正向设计的高质量实施,为建筑企业数字化转型的源头之战奠定了坚实基础[6]。然而,BIM技术的推广与应用需要巨大的资金投入,包括软件、硬件设备的购置以及相关人员的培训,这对于一些小型建筑设计院和施工单位而言,无疑是一项沉重的负担。此外,BIM技术的普及还要求从业人员具备一定的计算机操作能力和数字化思维,这在一定程度上制约了其推广的速度。

  AR技术的运用同样依赖于BIM技术的成熟度,模型必须具备较高的精度,才能有效支撑AR技术的实施。在大型工程中,模型的复杂性高,对设备的算力提出了更高要求,因此,需要通过合理的分区划分,以确保大体量模型的有效运算与使用。同时,管理人员也需具备较高的数字化思维,能够熟练运用BIM模型,这对人才的要求进一步提升。

  智慧泵房的建设同样需要持续投入资金进行设备的更新与升级。在建设过程中,涉及跨部门、跨行业的合作,涵盖城市规划、水务管理、信息通信等多个领域,协调难度较大。而在后期的运维过程中,也需要专业团队进行维护与管理,以确保系统的稳定运行。

  5 结语

  在智能建造浪潮的席卷之下,数字化正逐步重塑建筑产业的新生态,引领着建筑产业在科技创新的驱动下踏上转型升级的必由之路。随着技术的日新月异,数字化技术在建筑给排水领域的应用正日益广泛且深入,智慧城市、数字建筑、智能建造等新一代信息技术与建筑业的深度结合促使学科之间的交叉与融合日益广泛与深化[7]。智能建造的蓬勃推进,正促使建筑给排水领域的数字化应用体系日趋完善,为建筑行业的可持续发展注入了强劲动力。

  但数字化技术的应用并非一帆风顺,而是面临着技术成熟度、专业人才匮乏、资金投入巨大、跨部门协作复杂等多重挑战。然而,随着智能建造技术的日益成熟与广泛普及,建筑给排水数字化技术的应用前景愈发广阔,展现出无限可能。我们有理由相信,在不远的将来,数字化技术将成为驱动建筑行业高质量发展的核心引擎,会引领建筑业迈向更加辉煌的未来。

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