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数字住建：构建智能高效的新型城市基础设施体系助力城市更新
发布日期：2025-07-23 17:46:00
过去三十年，中国城市化以“扩张式”模式快速推进，如今，站在时代的新起点上，城市更新成为推动城市可持续发展的关键举措。而构建智能高效的新型城市基础设施体系，则如同为城市更新注入了强大的动力引擎，引领城市迈向更加美好的未来。
城市更新的内涵演变与政策升级
编辑：住房和城乡建设信息化网
2025年中央城市工作会议释放的政策信号，标志着中国城市发展理念的根本性转变。会议明确提出要"以推动城市高质量发展为主题，以坚持城市内涵式发展为主线，以推进城市更新为重要抓手"。这一表述清晰勾勒出中国城镇化新阶段的战略路径——从过去追求规模扩张的"外延式发展"，转向注重质量提升的"内涵式发展"。
2025年中央城市工作会议释放的政策信号，标志着中国城市发展理念的根本性转变。会议明确提出要"以推动城市高质量发展为主题，以坚持城市内涵式发展为主线，以推进城市更新为重要抓手"。这一表述清晰勾勒出中国城镇化新阶段的战略路径——从过去追求规模扩张的"外延式发展"，转向注重质量提升的"内涵式发展"。值得注意的是，"创新城市"被列为六大建设目标之首，彰显了科技创新在城市转型中的核心地位。 政策引领
城市更新的智能化转型方向
城市更新的内涵演变与政策升级
与2015年中央城市工作会议强调"加快城镇棚户区和危房改造"相比，2025年会议更强调"稳步推进城中村和危旧房改造"，这一表述变化反映了城市更新理念的深刻演进。今天的城市更新不再是简单的物理空间改造，而是融合了数字化、智能化手段的系统性提升。会议特别指出要"着力建设安全可靠的韧性城市"，这为市政基础设施的智能化改造提供了明确方向。
从政策体系看，今年5月发布的《关于持续推进城市更新行动的意见》已为智能化转型提供了制度框架，提出要"健全多元化投融资方式，包括中央预算内资金、超长期特别国债、地方财政资金、专项债、信贷、REITS、ABS、公司信用等"。金融监管总局也正在制定专门的城市更新项目贷款管理办法，明确贷款条件标准，实行项目清单制管理，这将极大增强金融资源与智能化项目的适配性。
智能化基础设施的政策优先级
中央政策为城市更新的智能化转型划定了三大重点领域：
市政基础设施数字化被置于首位。会议要求对城镇供水、排水、供电、燃气等生命线工程进行全要素数字化改造，建立实时监测预警系统。这一要求直接回应了近年来频发的城市内涝、燃气爆炸等安全事故，旨在通过技术手段构建城市安全"防火墙"。
智能建造与建筑工业化成为产业升级核心。会议虽然没有直接使用这一术语，但"建设创新城市"的目标与"培育新质生产力"的提法，为建筑产业数字化转型提供了政策背书。特别是在超高层建筑限制背景下，如何通过技术手段提升建筑品质和效率成为关键课题。
城市信息模型(CIM)平台建设获得隐性支持。会议提出的"智慧城市"建设目标，以及"提高城市综合承载能力"的要求，都需要CIM平台作为技术支撑。这类平台能够整合多源城市数据，为规划决策提供科学依据。
值得关注的是，政策导向已从单纯的技术应用转向系统整合。会议强调要"构建从城市群、都市圈到县城协同推进的城镇化体系"，这要求不同层级的智能化系统能够互联互通，形成有机整体。
智能化市政基础设施建设和改造是新型城市基础设施体系的重要基石，如同人体的脉络，支撑着城市的正常运转。
智能化市政基础设施：
城市的智慧脉络
在城镇供水方面，数字化升级改造正让供水系统变得更加智能。通过安装各类传感器，能够实时监测水源地水质、水压，以及供水管网的流量、漏损情况等。例如，某城市在供水管网中部署了大量智能传感器，利用大数据分析技术，精准定位管网中的漏水点，及时进行修复，大大降低了水资源的浪费。过去，该市每年因管网漏损导致的水资源损失高达数百万立方米，实施智能化改造后，漏损率大幅下降，节约了大量水资源和维护成本。
排水系统的智能化同样至关重要。智慧排水系统借助物联网、地理信息系统（GIS）等技术，实现对城市排水管网的全方位监测和管理。它能够实时掌握雨情、水情，根据降雨量和排水流量的变化，自动调整排水泵站的运行，有效应对城市内涝问题。在一些试点城市，智慧排水系统成功经受住了暴雨的考验。以往，每逢暴雨，城市部分区域就会出现严重积水，给居民生活和交通带来极大不便。如今，通过智能化的排水管理，能够提前做好应对准备，及时排水，内涝情况得到了显著改善。
供电系统的智能化转型也在加速推进。智能电网利用先进的信息技术和通信技术，实现对电力生产、传输、分配和使用的全过程监控和管理。它能够根据用户的用电需求，精准调配电力资源，提高供电可靠性和电能质量。同时，智能电网还能与分布式能源系统（如太阳能、风能发电等）有效融合，促进清洁能源的消纳。在一些新能源发展较快的地区，智能电网通过对分布式能源的实时监测和调控，实现了清洁能源在电力供应中的占比稳步提升，推动了城市的绿色低碳发展。
燃气和热力系统的智能化改造则聚焦于安全和节能。智能燃气表能够实时监测燃气用量，并通过无线通信技术将数据传输给燃气公司，方便用户缴费和燃气公司管理。同时，在燃气管道上安装智能传感器，能够及时检测到燃气泄漏等安全隐患，并迅速发出警报，采取相应的处置措施。热力系统通过智能化控制，能够根据用户的室内温度需求，自动调节供热流量，实现精准供热，既提高了用户的舒适度，又降低了能源消耗。
地下综合管廊作为城市的 “生命线工程”，其智能化管理尤为关键。通过建立地下综合管廊智能化管理系统，利用三维建模技术，实现对管廊内各类管线的可视化管理。该系统能够实时监测管廊内的环境参数（如温度、湿度、有害气体浓度等），以及管线的运行状态，及时发现并处理故障和安全隐患。例如，某城市的地下综合管廊智能化管理系统，能够对管廊内的电力、通信、燃气、供水等多种管线进行统一监控和管理。一旦某条管线出现异常，系统能够迅速定位故障位置，并通过智能调度，安排维修人员及时进行处理，确保管廊的安全运行，保障城市基础设施的正常运转。
智能建造与建筑工业化协同发展，正深刻改变着传统建筑行业的面貌。
智能建造与建筑工业化：
重塑建筑行业新格局
建筑信息模型（BIM）技术作为智能建造的核心技术之一，正得到越来越广泛的应用。BIM 技术通过建立三维数字化模型，将建筑工程项目的各种信息整合在一个平台上，实现了设计、施工、运营维护等各个阶段的信息共享和协同工作。在项目设计阶段，设计师利用 BIM 技术能够更加直观地进行方案设计和优化，提前发现设计中的问题，避免施工过程中的设计变更。在施工阶段，施工人员可以通过 BIM 模型，清晰地了解建筑结构、管线布局等信息，提高施工效率和质量。例如，某大型建筑项目在采用 BIM 技术后，设计变更次数减少了 30% 以上，施工进度提前了 20%，项目成本降低了 15% 左右。
城市信息模型（CIM）平台建设是新型城市基础设施体系的重要内容，它如同城市的数字孪生体，为城市规划、建设、管理和运行提供了强大的支撑。
数字设计的发展为建筑创作带来了更多的可能性。借助先进的计算机辅助设计软件和虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术，设计师能够创造出更加新颖、独特的建筑作品。同时，数字设计还能够实现与生产、施工环节的无缝对接，提高设计方案的可实施性。在一些高端建筑项目中，设计师利用 VR 技术，让业主在项目建设前就能够身临其境地感受建筑的空间布局和环境氛围，提前提出修改意见，确保最终的建筑成果符合业主的期望。
智能生产在建筑工业化中发挥着重要作用。建筑构配件的智能化生产，提高了生产效率和产品质量。通过自动化生产线和智能化设备，能够实现建筑构配件的精准生产，减少人工误差。例如，在预制混凝土构件生产中，采用智能化的钢筋加工设备和混凝土浇筑设备，能够保证构件的尺寸精度和强度性能，同时提高生产效率。一些先进的预制构件生产企业，其生产效率相比传统生产方式提高了数倍，产品质量也得到了显著提升。
智能施工的推进，让施工现场更加高效、安全。各类智能装备设备在施工中的应用，如智能塔吊、智能升降机、建筑机器人等，大大减轻了工人的劳动强度，提高了施工安全系数。建筑机器人能够在一些危险、恶劣的施工环境中作业，如高空外墙施工、狭小空间作业等。例如，某建筑企业使用外墙喷涂机器人进行外墙涂料施工，不仅施工速度快，而且喷涂效果均匀，质量稳定，同时避免了工人高空作业的安全风险。
智慧工地建设则通过信息化手段，实现对施工现场的全方位管理。利用物联网、大数据、云计算等技术，将施工现场的人员、设备、材料、进度、质量、安全等信息进行实时采集和分析，为项目管理提供科学依据。在智慧工地，管理人员可以通过手机 APP 或电脑端，随时随地查看施工现场的情况，及时发现并解决问题。例如，通过对施工人员的考勤管理和行为分析，能够确保施工现场的人员配备合理，避免人员闲置或过度劳累；通过对设备的实时监测，能够提前预测设备故障，及时进行维护保养，保证施工设备的正常运行。
城市信息模型（CIM）平台：
城市的数字孪生体
CIM 平台通过集成城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据，构建起城市的三维空间数据模型。在数据汇聚方面，涵盖了时空基础数据、资源调查数据、规划管控数据、建设项目数据、公共专题数据、物联感知数据等各类信息。例如，某城市的 CIM 平台整合了城市的地形地貌、建筑物、道路、桥梁、地下管线等基础地理信息，以及城市的人口分布、经济发展、环境监测等各类专题数据。通过对这些数据的融合和分析，能够为城市规划提供全面、准确的信息支持。
在城市规划领域，CIM 平台发挥着重要作用。利用其可视化分析能力，规划师可以在三维场景中对城市空间进行宏观、中观、微观等不同尺度的分析，如天际线分析、可视域分析、限高分析等，为城市规划方案的制定提供科学依据。在某城市的新区规划中，通过 CIM 平台的模拟分析，规划师优化了建筑布局和道路设计，提高了城市空间的利用效率，同时打造了更加优美的城市天际线。
在城市建设过程中，CIM 平台也大显身手。以 CIM + 智慧工地应用为例，能够实现全域在建工程空间分布可视化、工地现场可视化。通过集成工程人员、材料、执法、巡检等信息，对施工进度进行仿真模拟，对噪音、扬尘进行实时监测，对塔吊、深基坑等危险源进行监控预警，切实保障工地项目施工安全。在某大型建筑工程建设中，借助 CIM + 智慧工地平台，项目管理人员能够实时掌握工程进度，及时调配施工资源，有效避免了施工延误和安全事故的发生。
在城市管理方面，CIM 平台同样不可或缺。CIM + 城市生命线应用依托 CIM 基础平台，充分运用 IoT 设备实现供水、排水、供电、燃气、桥梁、隧道等市政基础设施智能感知数据的汇聚融合，构建城市安全运行监测 “一张网”，加强城市安全生命线的全方位监测和智能化管理。例如，在某城市的燃气管道管理中，通过 CIM 平台与燃气管道上的智能传感器连接，能够实时监测燃气管道的压力、流量等参数，一旦发现异常，立即发出警报，及时采取措施，保障燃气供应安全。
此外，CIM 平台在社会公共服务领域也有着广泛的应用。CIM + 城市体检应用基于 CIM 平台汇聚的城市体检数据，并通过大数据挖掘分析自动估算城市现状人口、单位、房屋、建筑面积等指标数据，实现对城市运行生态体征的综合评估和监测预警，为城市运行管理和城市更新提供科学化的决策手段。通过城市体检，能够及时发现城市发展中存在的问题，如交通拥堵、公共服务设施不足等，为城市的优化和改进提供方向。
作为全国 “新型城市基础设施建设试点城市”，长沙在城市信息模型（CIM）平台建设方面取得了显著成效，为其他城市提供了宝贵的经验借鉴。
城市运行管理服务平台：
城市的智慧大脑
城市运行管理服务平台是城市的智慧大脑，实现了城市运行的智能化管理和全场景的城市综合管理服务及安全运行监测。
通过构建国家、省、城市三级平台体系，并加强与城市智慧中枢等现有平台系统的有效衔接，城市运行管理服务平台能够实现信息共享、分级监管、协同联动。在城市运行监测方面，利用物联网、大数据、人工智能等技术，对城市的交通、能源、环境、公共安全等各个领域进行实时监测。例如，在交通管理方面，通过整合城市道路上的摄像头、交通流量监测设备等数据，实时掌握交通拥堵情况，并通过智能交通信号控制系统，动态调整信号灯配时，缓解交通拥堵。在某城市的核心区域，实施智能交通信号控制后，交通拥堵指数下降了 20% 左右，车辆通行效率明显提高。
在城市综合管理服务方面，城市运行管理服务平台将城市管理中的各个部门和业务进行整合，实现了城市管理的一体化。例如，在城市环境卫生管理中，平台能够实时监控环卫车辆的运行轨迹和作业情况，合理调配环卫资源，提高环卫作业效率。同时，通过与市民的互动，接收市民对环境卫生问题的投诉和建议，及时进行处理和反馈，提升市民的满意度。在某城市的环境卫生管理中，通过城市运行管理服务平台的应用，环卫作业效率提高了 30% 以上，市民对环境卫生的投诉率下降了 40% 左右。
在安全运行监测方面，城市运行管理服务平台能够对城市的各类安全隐患进行及时预警和处置。例如，在城市消防管理中，通过接入建筑物内的消防设施监测数据和视频监控数据，实时监测消防设施的运行状态和火灾隐患。一旦发现火灾隐患，立即通知相关部门进行整改，同时在发生火灾时，能够迅速为消防救援提供准确的信息支持，提高灭火救援效率。在某城市的一次火灾事故中，城市运行管理服务平台及时将火灾发生地点、周边道路情况、建筑物结构等信息提供给消防救援部门，为火灾的快速扑灭提供了有力保障。
地方实践应用：
长沙的 CIM 平台建设之路
长沙的 CIM 平台建设依托新型智慧城市和 “双智” 试点工程成果，旨在构建数字孪生城市的数据底座，形成全要素全覆盖的统一城市信息模型数据底图。在建设过程中，长沙取得了 “1+1+1+5” 建设成果。
建立一套 CIM 标准规范是长沙 CIM 平台建设的重要基础。长沙遵循国家、省、市及行业的标准规范技术参考模型，结合本地实际需要，明确了 CIM 数据分类分级、汇聚、加工、入库、更新与共享、应用推广等相关要求，出台了 5 本 CIM 标准规范，为平台建设和应用指明了方向。
汇聚一张 CIM 数字底图是长沙 CIM 平台建设的关键环节。长沙采用国家 CGCS2000 空间坐标系和 1985 高程系统，根据全市建成区不同情况，设定不同精度标准，接入行政区划、数字正射影像、倾斜三维、矢量电子地图、地理实体、动态水域、道路路网模型、地质体三维模型、兴趣点、宏观经济等各类数据，构建起全市 CIM 数字底图，为后续的应用提供了丰富的数据支撑。
搭建一个 CIM 基础服务平台是长沙 CIM 平台建设的核心内容。基于 CIM 数字底图，长沙建设了核心引擎、数据汇聚与管理系统、数据查询与可视化系统、平台模拟分析系统、运行与服务系统、平台开发接口等功能模块，构建集成的 CIM 基础服务平台，提供数据汇聚与管理、数据查询和可视化、平台模拟与分析、平台运行与服务、平台开发接口五大能力，实现 “数据服务化，应用服务化”，为全市各级各部门快速搭建 CIM + 应用提供数据资源、应用能力及开发服务支撑。
打造五个 CIM + 智慧应用是长沙 CIM 平台建设的重要目标。基于 CIM 基础服务平台，长沙聚焦新城建任务，联动城市各领域构建多维场景，开发了智慧工地、城市生命线、智能网联、智慧消防、城市体检等 5 个场景的 CIM + 智慧应用。在智慧工地应用中，通过 CIM 平台实现了对建筑工地的全方位监控和管理，提高了施工安全和质量；在城市生命线应用中，对供水、排水、供电、燃气等市政基础设施进行实时监测，保障了城市的安全运行；在智能网联应用中，为智能网联汽车提供了数据支持，推动了智能交通的发展；在智慧消防应用中，实现了火灾隐患的快速排查和消防救援的高效指挥；在城市体检应用中，通过对城市运行数据的分析，为城市规划和管理提供了科学依据。
在建设模式上，长沙立足本地实际，探索出了一条具有特色的项目建设新路径。实施项目统筹集约建设形式，构建了业务部门（长沙市住房和城乡建设局）主导应用需求、数据资源部门（长沙市数据局）综合计划统筹、国有公司（长沙数智科技集团有限公司）集约建设运营，行业企业依法公平参与的建设运行新模式。这种模式避免了全市共性资源重复投资，极大节约了财政资金，进一步提升了项目建设水平。同时，长沙 CIM 平台注重与城市超脑等共性能力平台深度融合，强化数据资源和系统能力复用，从后台架构和底层逻辑出发，对跨部门、跨平台、跨系统、跨时段数据进行统筹归集，采用统一时空基准、统一格式标准、统一融合路径，建立了多来源、多格式、多种类、多时相数据治理机制，实现了数据的互联共享，打造了可复制、可推广的 CIM 基础平台助力智慧城市建设的模式样板。
展望未来：
共筑城市美好明天
构建智能高效的新型城市基础设施体系，是城市更新进程中的必由之路，也是实现城市可持续发展的关键所在。随着科技的不断进步和政策的持续推动，我们有理由相信，在智能化市政基础设施建设和改造、智能建造与建筑工业化协同发展、城市信息模型（CIM）平台建设以及城市运行管理服务平台建设等方面，将会取得更加丰硕的成果。
未来的城市，将是一个充满智慧与活力的城市。智能化的市政基础设施将确保城市的水、电、气、热等供应稳定可靠，排水防涝能力显著增强，地下综合管廊安全高效运行。智能建造与建筑工业化将为我们带来更多高品质、绿色环保的建筑作品，建筑行业的生产效率和质量将大幅提升。城市信息模型（CIM）平台将成为城市规划、建设、管理和运行的强大助手，为城市决策提供更加科学、精准的依据。城市运行管理服务平台将实现对城市运行的全方位、实时化监控和管理，让城市的每一个角落都处于智慧的守护之下。
让我们携手共进，积极投身于新型城市基础设施体系建设的伟大实践中，为城市更新贡献自己的力量，共同铸就城市更加美好的明天。在这个充满机遇与挑战的时代，我们有责任、有义务为子孙后代创造一个更加宜居、宜业、宜游的城市环境，让城市成为人们美好生活的幸福家园。
编辑：住房和城乡建设信息化网
作者：Rain润