振动传感器项目建筑工程方案

振动传感器项目

建筑工程方案

目录

一、产业环境分析...................................................2

二、行业壁垒........................................................4

三、必要性分析.....................................................6

四、公司简介........................................................6

公司合并资产负债表主要数据.........................................8

公司合并利润表主要数据.............................................8

五、工程监理实施细则...............................................8

六、工程监理规划..................................................10

七、工程监理的含义及性质..........................................12

八、工程监理的法律地位和责任.....................................15

九、BIM技术在运营维护阶段的应用..................................22

十、BIM技术在规划设计阶段的应用..................................26

十一、智能建筑与智慧城市..........................................36

十二、新一代智能制造技术在建筑业的应用...........................45

十三、进度计划方案................................................48

项目实施进度计划一览表............................................48

十四、投资估算....................................................50

建设投资估算表.....................................................52

建设期利息估算表...................................................52

流动资金估算表.....................................................54

总投资及构成一览表.................................................55

项目投资计划与资金筹措一览表......................................56

一、产业环境分析

到2020年，全面建成小康社会，经济社会发展再上一个新台阶。

——综合实力大幅提升。全省经济保持稳定较快、高于全国平均

增长，地区生产总值年均增长85%,提前比2010年翻一番；一般公

共预算总收入达5800亿元以上，其中地方一般公共预算收入达3300

亿元以上；全社会固定资产投资年均增长15%；社会消费品零售总额年

均增长H%。主要经济指标平衡协调，投资效率和企业效益明显上升，

工业化和信息化融合发展水平进一步提高，产业高端化、集群化进程

不断加快，先进制造业加快发展，新产业新业杰不断成长，服务业比

重进一步上升，发展质量和效益明显提升。

——城乡区域更加协调。新型城镇化建设加快推进，发展空间格

局进一步优化，福州、厦漳泉两大都市区同城化步伐加快，辐射带动

作用进一步加强，中小城市和特色小城镇加快培育，区域间协作协同

效益显著，欠发达地区发展步伐明显加快，农村发展内生能力增强，

城乡一体化发展迈上新台阶，户籍人口城镇化率达48%左右，常住人口

城镇化率达到67%左右。

——改革开放取得重大进展。重点领域和关键环节改革取得实质

性突破，若干领域走在全国前列，若干区域成为全国改革排头兵和试

验田。开放型经济发展水平全面提高，利用外资和对外投资、进出口

贸易规模效益不断提升，年均实际利用外资75亿美元，外贸出口总额

年均增长2%o21世纪海上丝绸之路核心区和自贸试验区建设取得明显

成效，闽台经贸合作、人文交流更加密切，平潭综合实验区等对台合

作平台作用更加凸显。

——创新创业活力显著增强。理论创新、制度创新、科技创新、

文化创新等上新水平，创新在全社会蔚然成风。基本形成适应创新驱

动发展要求的制度环境和人文环境，区域创新创业生杰体系更趋完善,

高新技术产业增加值占GDP比重达16%,研究与试验发展经费支出占

GDP比重超过2%,每万人口发明专利拥有量达7.5件，科技进步贡献

水平不断提高，进入创新型省份行列。

——人民生活水平全面提高。城乡居民人均收入年均增长8%,提

前比2010年翻一番，到2018年现行国定扶贫标准贫困人口全部脱贫、

2020年现行省定扶贫标准贫困人口全部脱贫。就业、教育、文化、社

保、医疗、住房等公共服务体系更加健全，基本公共服务均等化水平

稳步提高。人民素质和社会文明程度显著提高。文化产业成为国民经

济支柱性产业。平安福建、法治福建、诚信福建建设全面推进，人民

权益得到切实保障。

——生态文明先行示范效应凸显。生产方式和生活方式绿色、低

碳水平上升。能源和水资源消耗、建设用地等总量和强度，以及单位

生产总值二氧化碳排放量下降、主要污染物减排总量，均控制在国家

下达的指标内。森林覆盖率继续保持全国首位，水、大气、生杰环境

质量保持优良。生杰文明制度体系基本建成，可持续发展水平明显提

高。

二、行业壁垒

1、跨行业的专业知识壁垒

MEMS是一门交叉学科，MEMS产品的研发与设计需要机械、电子、

材料、半导体等跨学科知识以及机械制造、半导体制造等跨行业技术

的积累和整合。MEMS行业的研发设计人员需要具备上述专业知识技术

的深入储备和对上下游行业的深入理解，才能设计出既满足客户需求、

又适合供应商实际加工能力的MEMS产品，因此对研发人员的专业知识

和行业经验都提出了较高的要求。

2、各生产环节均存在技术壁垒

与大规模集成电路行业相比，MEMS产品的研发步骤更加复杂，除

了完成MEMS传感器芯片的设计外，还需要开发出适合公司芯片设计路

线的MEMS晶圆制造工艺。在晶圆制造厂商缺乏成熟的MEMS工艺模块

的情况下，公司需要参与开发适合晶圆制造厂商的制造工艺模块，即

使在晶圆制造厂商已经具备成熟制造工艺模块的情况下，需要根据公

司的芯片设计路线确定每款芯片的具体工艺流程。

由于MEMS传感器需要与外界环境进行接触，感知外部信号的变化,

所以需要对成品的封装结构和封装工艺进行研发与设计，以降低产品

失效的可能性。由于MEMS传感器承担了对外部信号的获取和转换等功

能，下游应用场景多样，产品内部的极微小型机械系统对外界应用环

境相对敏感，因此公司还需要负责MEMS专业测试设备系统和测试技术

的开发，以满足MEMS传感器产品性能和质量测试的需求。因此，MEMS

传感器行业在芯片设计、晶圆制造、封装和测试环节都具有壁垒。

3、技术工艺非标准化壁垒

MEMS传感器具有“一种产品一种加工工艺”的特点。MEMS传感器

产品种类多样，各种产品的功能和应用领域也不尽相同，使得各种

MEMS传感器的生产工艺和封装工艺均需要根据产品设计进行调试，晶

圆和成品的测试过程也采取非标准工艺，因此MEMS传感器产品不存在

通用化的技术工艺，需要从基础研发开始对产品设计、生产工艺、设

备开发和材料选取等各生产要素经历长时间的研发和投入，并在大量

出货的过程中不断对上述生产要素进行完善和优化。

三、必要性分析

1、现有产能已无法满足公司业务发展需求

作为行业的领先企业，公司已建立良好的品牌形象和较高的市场

知名度，产品销售形势良好，产销率超过100%。预计未来几年公司的

销售规模仍将保持快速增长。

随着业务发展，公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的

市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段，不断挖掘产能

潜力，但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设，

公司将有效克服产能不足对公司发展的制约，为公司把握市场机遇奠

定基础。

2、公司产品结构升级的需要

随着制造业智能化、自动化产业升级，公司产品的性能也需要不

断优化升级。公司只有以技术创新和市场开发为驱动，不断研发新产

品，提升产品精密化程度，将产品质量水平提升到同类产品的领先水

准，提高生产的灵活性和适应性，契合关键零部件国产化的需求，才

能在与国外企业的竞争中获得优势，保持公司在领域的国内领先地位。

四、公司简介

（一）基本信息

1、公司名称：XXX有限责任公司

2、法定代表人：刘xx

3、注册资本：1160万元

4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx

5、登记机关：xxx市场监督管理局

6、成立日期:2014-9-20

7、营业期限:2014-9-20至无固定期限

8、注册地址：xx市xx区xx

（二）公司简介

公司将依法合规作为新形势下实现高质量发展的基本保障，坚持

合规是底线、合规高于经济利益的理念，确立了合规管理的战略定位,

进一步明确了全面合规管理责任。公司不断强化重大决策、重大事项

的合规论证审查，加强合规风险防控，确保依法管理、合规经营。严

格贯彻落实国家法律法规和政府监管要求，重点领域合规管理不断强

化，各部门分工负责、齐抓共管、协同联动的大合规管理格局逐步建

立，广大员工合规意识普遍增强，合规文化氛围更加浓厚。

公司依据《公司法》等法律法规、规范性文件及《公司章程》的

有关规定，制定并由股东大会审议通过了《董事会议事规则》，《董

事会议事规则》对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、

决议及会议记录等进行了规范。

（三）公司主要财务数据

公司合并资产负债表主要数据

项目2020年12月2019年12月2018年12月

资产总额2910.382328.302182.78

负债总额1588.911271.131191.68

股东权益合计1321.471057.18991.10

公司合并利润表主要数据

项目2020年度2019年度2018年度

营业收入13786.3611029.0910339.77

营业利润2714.572171.662035.93

利润总额2486.621989.301864.96

净利润1864.961454.671342.77

归属于母公司所有

1864.961454.671342.77

者的净利润

五、工程监理实施细则

（一）监理实施细则的编制依据和内容

监理实施细则是在监理规划的基础上，针对工程项目中某一专业

或某一方面监理工作编制的操作性文件。对专业性较强、危险性较大

的分部分项工程，项目监理机构应编制监理实施细则。

1、监理实施细则的编制依据

监理实施细则应依据下列内容编制。

(1)已批准的监理规划。

(2)与专业工程相关的标准、设计文件和技术资料。

(3)施工组织设计、专项)施工方案

此外，监理实施细则的编制还可依据工程监理单位的规章制度和

经认证发布的质量管理体系，以达到监理内容的全面、完整，有效地

提高工程监理工作质量。

2监理实施细则的内容

《建设工程监理规范》(GB/T50319-2013)明确规定，监理实施

细则内容包括

①专业工程特点。

②监理工作流程。

③监理工作要点。

④监理工作方法及措施。

(二)监理实施细则的编审程序

监理实施细则应在相应工程施工前，由专业监理工程师编制。监

理实施细则编制完成后，需要报总监理工程师审核批准后方可实施。

监理实施细则审核的主要内容包括

①专业工程特点描述是否准确。

②监理工作流程是

建筑与房地严经济专业知识和实务（中级

否完整、翔实，是否与施工流程相衔接。

③监理工作要点是否明确、清晰，目标值控制点设置是否合理、

可控。

④监理工作方法是否科学、合理、有效，监理工作措施是否具有

针对性、可操作性等

在工程监理实施过程中，监理实施细则可根据实际情况进行补充、

修改，并应经总监理工程师批准后实施。

六、工程监理规划

（一）监理规划的编制依据和内容

监理规划是项目监理机构全面开展工程监理工作的指导性文件。

监理规划的编制既要考虑到工程特点，也要结合项目监理机构的实际

状况，要使监理规划具有实际指导性和可操作性。

1、监理规划的编制依据

监理规划应依据下列内容编制。

(1)相关法律、法规和标准。

(2)拟建工程外部环境调研资料，包括自然、社会、经济条件等

方面的资料

(3)工程项目有关审批、核准或备案文件。

(4)工程监理合同及施工、材料设备采购合同。

(5)委托方要求

(6)工程实施过程中输出的有关工程信息。

2、监理规划的编制和内部审核

(1)监理规划应在签订工程监理合同及收到工程设计文件后，由

总监理工程师组织专业监理工程师编制。

(2)项目监理机构编制完成的监理规划需要报送工程监理单位技

术负责人进行审核。审核的主要内容如下。

1)监理范围、工作内容及监理目标是否与工程监理合同要求和建

设意图相一致。

2)项目监理机构的组织形式是否合理，人员配备及进退场计划是

否满足监理工作需要。

3)监理工作实施计划是否合理、可行。

4)工程质量、造价、进度控制方法和措施是否科学、合理、有效。

5）安全生产管理的监理工作内容和方式是否明确有效，相关制度

是否建立和健全。

6）监理工作制度是否健全、有效。

3、监理规划的审批确认

经工程监理单位技术负责人审核签字后的监理规划，应在召开第

一次工地会议前报送建设单位审批确认。监理规划经建设单位审批确

认后方可实施。

在工程监理实施过程中，由于实际情况或条件发生变化而需要调

整监理规划时，应由总监理工程师组织专业监理工程师修改，并应经

工程监理单位技术负责人批准后报建设单位审批确认。

七、工程监理的含义及性质

（一）工程监理的含义

工程监理是指工程监理单位受建设单位委托，根据法律和法规、

工程建设标准、勘察设计文件及合同，对工程施工质量、造价、进度

进行控制，对合同、信息进行管理，对工程建设相关方关系进行协调,

并履行建设工程安全生产管理法定职责的服务活动。

工程监理制度是我国强制实行的一项制度。《中华人民共和国建

筑法》（以下简称《建筑法》）明确规定，”国家推行建筑工程监理

制度”。与国际上一般的工程咨询服务不同，法律、法规赋予了工程

监理单位工程质量、安全生产管理职责工程监理可从以下五个方面进

行理解。

(1)工程监理的行为主体是工程监理单位。工程监理既不同于政

府主管部门的监督管理，也不同于工程总承包单位或施工总承包单位

对分包单位的监督管理。

(2)工程监理的实施前提是建设单位的委托和授权。建设单位需

要与工程监理单位以书面形式订立工程监理合同，明确监理工作的范

围、内容、服务期限和酬金，以及双方的义务和违约责任。

(3)工程监理的实施依据包括法律和法规、工程建设标准、勘察

设计文件及合同。其中，合同既包括工程监理合同，也包括与所监理

工程相关的施工合同、材料设备采购合同等。

(4)工程监理的实施范围主要在施工阶段。工程监理单位在工程

勘察、设计、保修等阶段提供的服务活动均为相关服务。

(5)工程监理的基本职责是在建设单位委托授权范围内，通过合

同管理和信息管理，以及协调工程建设相关方关系，控制建设工程质

量、造价和进度三大目标，即“三控两管一协调”此外，还需履行建

设工程安全生产管理的法定职责，这是《建设工程安全生产管理条例》

赋予工程监理单位的社会责任。

(二)工程监理的性质

工程监理性质可概括为服务性、科学性、独立性和公平性四个方

面。

1、服务性

工程监理人员利用自己的知识、技能和经验，采用必要的试验、

检测手段，为建设单位提供管理和技术服务。工程监理单位既不直接

进行工程设计，也不直接进行工程施工；既不向建设单位承包工程造

价，也不参与施工单位的利润分成

2、科学性

工程建设规模日趋庞大，建设环境日益复杂，功能需求及建设标

准越来越高，新技术、新工艺、新材料、新设备不断涌现，工程建设

参与单位越来越多，工程风险日渐增加，工程监理单位只有采用科学

的思想、理论、方法和手段，才能驾驭工程建设，协助建设单位力求

在计划目标内完成工程建设任务。

3、独立性

独立性是工程监理单位公平地实施监理的基本前提。首先，工程

监理单位应是一个独立法人实体，与被监理工程的承包单位以及建筑

材料、建筑构配件和设备供应单位不得有隶属关系或者其他利害关系。

其次，在工程监理工作中，工程监理单位必须建立项目监理机构，按

照自己的工作计划和程序，根据自己的判断，采用科学的方法和手段,

独立地开展工作。

4、公平性

公平性是工程监理行业能够长期生存和发展的基本职业道德准则。

特别是当建设单位与施工单位发生利益冲突或矛盾时，工程监理单位

应以事实为依据，以法律、法规和有关合同为准绳，在维护建设单位

合法权益的同时，不能损害施工单位的合法权益。例如，在调解建设

单位与施工单位之间争议，处理费用索赔和工程延期、进行工程款支

付控制及结算时，应客观、公平地对待建设单位和施工单位。

八、工程监理的法律地位和责任

（一）工程监理的法律地位

自工程监理制度实施以来，相关法律、法规逐步明确了工程监理

的法律地位。

1、明确了强制实施监理制度的工程范围

建筑法》规定，国家推行建筑工程监理制度。《建设工程质量管

理条例》明确了五类工程必须实行监理

①国家重点建设工程。

②大中型公用事业工程。

⑤成片开发建设的住宅小区工程。

④利用外国政府或者国际组织贷款、援助资金的工程。

⑤国家规定必须实行监理的其他工程。

《建设工程监理范围和规模标准规定》（建设部令第86号）又进

一步细化了必须实行监理的工程范围和规模标准，具体内容如下。

（1）国家重点建设工程。国家重点建设工程是指依据《国家重点

建设项目管理办法》所确定的对国民经济和社会发展有重大影响的骨

干项目。

（2）大中型公用事业工程。大中型公用事业工程是指项目总投资

额在3000万元以上的工程项目

1）供水、供电、供气、供热等市政工程项目。

2）科技、教育、文化等项目。

3）体育、旅游、商业等项目。

4）卫生、社会福利等项目。

5）其他公用事业项目。

为了保证住宅质量，对高层住宅及地基、结构复杂的多层住宅应

当实行监理。

（3）利用外国政府或者国际组织贷款、援助资金的工程。具体包

括：

1）使用世界银行、亚洲开发银行等国际组织贷款资金的项目。

2）使用国外政府及其机构贷款资金的项目。

3）使用国际组织或者国外政府援助资金的项目。

（4）国家规定必须实行监理的其他工程。具体包括：

1）项目总投资额在3000万元以上关系社会公共利益、公众安全

的下列基础设施项目

①煤炭、石油、化工、天然气、电力、新能源等项目。

②铁路、公路、管道、水运、民航以及其他交通运输业等项目；3

邮政、电信枢纽、通信、信息网络等项目。

④防洪、灌溉、排涝、发电、引（供）水、滩涂治理、水资源保

护、水土保持等水利建设项目；道路、桥梁、地铁和轻轨交通、污水

排放及处理、垃圾处理、地下管道、公共停车场等城市基础设施项目。

⑥生杰环境保护项目。

2）学校、影剧院、体育场馆项目

2、明确了建设单位委托工程监理单位的职责

《建筑法》规定，实行监理的建筑工程，由建设单位委托具有相

应资质条件的工程监理单位监理。建设单位与其委托的工程监理单位

应当订立书面委托监理合同。

《建设工程质量管理条例》规定，实行监理的建设工程，建设单

位应当委托具有相应资质等级的工程监理单位进行监理，也可以委托

具有工程监理相应资质等级并与被监理工程的施工承包单位没有隶属

关系或者其他利害关系的该工程的设计单位进行监理

3、明确了工程监理单位的职责

《建筑法》规定，工程监理单位应当在其资质等级许可的监理范

围内，承担工程监理业务。《建设工程质量管理条例》规定，工程监

理单位应当选派具备相应资格的总监理工程师和监理工程师进驻施工

现场。未经监理工程师签字，建筑材料、建筑构配件和设备不得在工

程上使用或者安装，施工单位不得进行下一道工序的施工。未经总监

理工程师签字，建设单位不拨付工程款，不进行竣工验收。

《建设工程安全生产管理条例》规定，工程监理单位应当审查施

工组织设计中的安全技术措施或者专项施工方案是否符合工程建设强

制性标准。工程监理单位在实施监理过程中，发现存在安全事故隐患

的，应当要求施工单位整改；情况严重的，应当要求施工单位暂时停

止施工，并及时报告建设单位。施工单位拒不整改或者不停止施工的,

工程监理单位应当及时向有关主管部门报告。

4、明确了工程监理人员的职责

《建筑法》规定，工程监理人员认为工程施工不符合工程设计要

求、施工技术标准和合同约定的，有权要求建筑施工企业改正。工程

监理人员发现工程设计不符合建筑工程质量标准或者合同约定的质量

要求的，应当报告建设单位要求设计单位改正。

《建设工程质量管理条例》规定，监理工程师应当按照工程监理

规范的要求，采取旁站、巡视和平行检验等方式，对建设工程实施监

理。

(二)工程监理的法律责任

1、工程监理单位的法律责任

(1)《建筑法》规定，工程监理单位不按照委托监理合同的约定

履行监理义务，对应当监督检查的项目不检查或者不按照规定检查，

给建设单位造成损失的，应当承担相应的赔偿责任。工程监理单位与

建设单位或者建筑施工企业串通，弄虚作假、降低工程质量的，责令

改正，处以罚款，降低资质等级或者吊销资质证书；有违法所得的，

予以没收；造成损失的，承担连带赔偿责任；构成犯罪的，依法追究

刑事责任。工程监理单位转让监理业务的，责令改正，没收违法所

得；可以责令停业整顿，降低资质等级；情节严重的，吊销资质

证书。

(2)《建设工程质量管理条例》规定1)工程监理单位有下列行

为的，责令停止违法行为或改正，处合同约定的监理酬金1倍以上2

倍以下的罚款；可以责令停业整顿，降低资质等级；情节严重的，吊

销资质证书：0超越本单位资质等级承揽工程的。

②允许其他单位或者个人以本单位名义承揽工程的。

2）工程监理单位转让工程监理业务的，责令改正，没收违法所得,

处合同约定的监理酬金25%以上50%以下的罚款；可以责令停业整顿，

降低资质等级；情节严重的，吊销资质证书。

3）工程监理单位有下列行为之一的，责令改正，处50万元以上

100万元以下的罚款，降低资质等级或者吊销资质证书；有违法所得的,

予以没收；造成损失的，承担连带赔偿责任

①与建设单位或者施工单位串通，弄虚作假、降低工程质量的。

②将不合格的建设工程、建筑材料、建筑构配件和设备按照合格

签字的。

4）工程监理单位与施工单位以及建筑材料、建筑构配件和设备供

应单位有隶属关系或者其他利害关系承担该项建设工程的监理业务的,

责令改正，处5万元以上10万元以下的罚款，降低资质等级或者吊销

资质证书；有违法所得的，予以没收。

（3）《建设工程安全生产管理条例》规定，工程监理单位有下列

行为之一的，责令限期改正；逾期未改正的，责令停业整顿，并处10

万元以上30万元以下的罚款；情节严重的，降低资质等级，直至吊销

资质证书；造成重大安全事故，构成犯罪的，对直接责任人员，依照

刑法有关规定追究刑事责任；造成损失的，依法承担赔偿责任

1）未对施工组织设计中的安全技术措施或者专项施工方案进行审

查的。

2）发现安全事故隐患未及时要求施工单位整改或者暂时停止施工

的。

3）施工单位拒不整改或者不停止施工，未及时向有关主管部门报

告的。

4）未依照法律、法规和工程建设强制性标准实施监理的。

（4）《中华人民共和国刑法》规定，工程监理单位违反国家规定,

降低工程质量标准，造成重大安全事故的，对直接责任人员，处5年

以下有期徒刑或者拘役，并处罚金；后果特别严重的，处5年以上10

年以下有期徒刑，并处罚金。

2、监理工程师的法律责任

工程监理单位在履行工程监理合同时，是由具体的监理工程师来

实现的，因此，如果监理工程师出现工作过错，其行为将被视为工程

监理单位违约，应承担相应的违约责任。工程监理单位在承担违约赔

偿责任后，有权在企业内部向有过错行为的监理工程师追偿损失。因

此，由监理工程师个人过失引发的合同违约行为，监理工程师必然要

与工程监理单位承担一定的连带责任。

《建设工程质量管理条例》规定，监理工程师因过错造成质量事

故的，责令停止执业1年；造成重大质量事故的，吊销执业资格证书,

5年以内不予注册；情节特别恶劣的，终身不予注册。工程监理单位违

反国家规定，降低工程质量标准，造成重大安全事故，构成犯罪的，

对直接责任人员依法追究刑事责任。

《建设工程安全生产管理条例》规定，注册监理工程师未执行法

律、法规和工程建设强制性标准的，责令停止执业3个月以上1年以

下；情节严重的，吊销执业资格证书，5年内不予注册；造成重大安全

事故的，终身不予注册；构成犯罪的，依照刑法有关规定追究刑事责

任。

九、BIM技术在运营维护阶段的应用

(一)面向运营维护的BIM技术

美国国家标准与技术协会(NIST)研究报告显示，每年因计算机

辅助设计、工程设计和软件系统中的互操作性不够充分而造成的损失

高达158亿美元，而业主和运营商在持续设施运营和维护方面耗费的

成本几乎占总成本的213。美国建筑师协会(AI)正在考虑如何修改其

合同文件，以规范建筑信息模型的迁出流程；实施一种协议结构，以

便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业

主/运营商，以便使用更有效的数据管理建筑运营维护。

目前，国内外已开始研究BIM在建筑运营维护阶段的运用。将BIM

三维模型与传统运营维护管理系统相结合，可将BIM模型中存储的大

量建筑相关信息，如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件

造价和采购等数字信息运用于运营维护管理系统，克服传统的二维运

营维护管理系统过程抽象的缺点，实现对建筑物的三维可视化运营维

护管理。

基于BIM的运营维护管理解决方案，在具体实现技术上往往结合

物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等高新科技等，解决或

改善基于BIM的运营维护管理平台可能出现的

数据采集、空间定位和运行速度问题。例如，对于数据采集及空

间定位问题，可通过建立相应的物联网来实现数据的自动采集，以及

现实设备与模型自动匹配，实现空间定位功能；对于系统运算能力的

高要求问题，可运用云技术为系统提供强大的计算机存储能力和不同

设备间的数据共享。将物联网、云技术、RFID,移动终端等结合起来

应用于基于三维展示平台的运营维护系统，不但能为建筑物实现三维

可视化信息模型管理，使空间信息与实时数据融为一体，而且为建筑

物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力，从而将建筑物运营维

护提升到智慧建筑的全新高度。

（二）基于BIM的运营维护管理功能

基于BIM的运营维护管理通常被理解为：运用BM技术与运营维护

管理系统相结合，对建筑空间、设备、资产及软性服务进行科学管理。

基于BIM的运营维护管理功能包括以下六个方面。

1、运行监控

基于BIM模型集成对设施的搜索、查阅、定位功能，可以查阅供

应商、使用期限、联系电话、维护情况等信息，可以查询相应设施在

建筑中的准确定位，直观展示设施是否正常运行，以及查询设施历史

运行数据，从而对即将到达寿命期的设施及时预警和更换配件，防止

事故发生。

2、维护计划

在建筑物使用寿命期内，建筑物结构及设备需要不断得到维护。

BM结合运营维护管理系统，可以充分发挥空间定位和数据记录的优势,

合理制订维护计划，分配专人进行专项维护工作，降低建筑物在使用

过程中可能出现的突发状况的概率。对一些重要设施还可以参考跟踪

维护工作的历史记录，以便对设施的适用状杰提前作出判断。

3、资产管理

套有序的资产管理系统将有效提升运营维护管理水平。BIM信息能

够直接导入资产管理系统，减少系统初始化的数据准备及人力投入。

此外，通过BIM结合RFID的资产标签芯片，还可使资产在建筑物中的

定位及相关参数信息一目了然，快速查询。

4、建筑环境分析

基于BIM的运营维护管理平台可以获取建筑空间中的温度、湿度、

C02浓度、光照度、空气洁净度等信息数据，并通过开发能源管理功能

模块，自动统计分析建筑能耗情况。此外，基于BIM的专业建筑物系

统分析软件，可以分析模拟和验证优化建筑性能。

5、空间管理

基于BIM获取各系统和设备空间位置信息，直观形象且方便查找,

提高数据库的准确度，避免数据的重复及错误。基于BM增加建筑设备

及空间的管理能力，不仅可以有效管理空间资源，也可以帮助管理团

队记录空间使用情况，确保空间资源的最大利用率。

6、应急管理

基于BM的突发事件应急管理包括预防、警报和处理。利用BIM及

相应灾害分析模拟软件，可以在灾害发生前模拟灾害发生的过程，制

定人员疏散、救援支持应急预案。当灾害发生后，通过与楼宇自动化

系统结合，及时获取建筑物及设施的紧急状态信息，能清晰地呈现建

筑物内部疏散路线，提高应急行动成效。

十、BIM技术在规划设计阶段的应用

（一）BIM在设计前期阶段的应用

建筑成本、建筑使用情况、建筑结构复杂程度、建筑施工周期及

其他关键性问题均由设计前期阶段的初步设计所决定，故其意义重大。

不同于几乎全部依赖设计师及其团队知识积累的传统前期设计，

采用BIM技术的前期设计特点为直观模拟分析和方向性指导两方面。

在此阶段，建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素，因

此，创建场地三维模型是采用BIM技术进行设计需要完成的重要工作。

（1）场地建模。场地建模包括现状地形建模和现状地物建模两个

方面。

（2）场地设计。其目的是通过设计，使场地中各要素尤其是建筑

物与其他要素之间能形成一个有机整体，使场地的利用能够达到最佳

状杰，以充分发挥最大效益，节约土地，减少浪费。场地设计主要包

括场地分析、场地平整、边坡处理、道路布设。

（3）匹配规划设计条件。在设计的前期阶段，匹配以经济技术指

标为特征的规划设计条件尤为重要。但在传统设计前期阶段，很难做

到对指标的实时监控，而BIM基于其参数化和信息联动的技术特性可

以高效地对指标情况进行实时统计。

（4）投资估算。预算超支的现象普遍存在于工程建设中，其主要

原因是对工程项目投资估算和预算不准确，在环境因素发生变化时对

项目成本的控制能力不够。BIM把传统的依靠业主方和建筑师经验的投

资估算变为基于模型数据的估算。设计任务书编制。传统的设计任务

书一直以书面信息传达为主，指标不明确致使设计任务书表达不清楚

的情况时有发生，而基于BIM模型的设计任务书可在很大程度上解决

此类问题。

（5）BIM实施规划。BIM实施规划为具体项目执行BIM应用设定

目的、规范协作流程、确定信息交换机制、明确实施内容并规定交付

内容及技术标准。一般来说，其内容包括项目基本情况、实施组织及

BIM实施的具体内容和相应技术措施。

（二）BIM在方案设计阶段的应用

思维的随意性和连贯性在建筑设计的方案构思阶段很重要，因此,

方便顺手的传统手绘草图仍然不可替代，但BIM工具在方案建模、建

筑生态模拟、建筑可视化分析与表现方面有其独特作用。

1、方案建模

（1）体量建模。方案构思阶段，设计师往往从概念开始建模，体

型确定后再通过具体构建去实现造型。

（2）参数化建模。参数化建模是指通过相关数字化设计软件把设

计的限制条件与设计的形式输出之间建立参数关系，生成可以灵活调

控的计算机模型。

（3）体量模型构件化。方案构思阶段要考虑简单的构件构造从而

深化方案设计，BIM软件在构件化方面也有不俗表现。

2、建筑生态模拟分析

建筑生态模拟是指在建筑建成前按照设计方案对建筑性能进行精

确的数字化仿真模拟，并在此基础上有针对性地改进和优化设计方案。

生杰模拟分析是建立在数字化仿真基础上的，因此，不仅对几何模型

有较高要求，同时对于环境参数也有着严格要求。传统的二维CAD模

型无法实现准确可联动的建筑生杰模拟分析。应用BIM进行建筑生杰

模拟分析的内容如下。

（1）能耗模拟。能耗模拟是基于传热学基本理论，针对建筑进行

全年逐时仿真模拟，以预测建筑的能源消耗量。

（2）自然采光模拟。利用建筑信息模型进行自然采光模拟，以获

得更高的使用舒适度，并降低不必要的照明及空调消耗。

（3）自然通风模拟。自然通风模拟是利用计算流体力学技术精确

分析室内风速、温度及舒适度，从而为进一步优化设计提供坚实依据,

同时最大限度地提高建筑的使用舒适度。

3、建筑可视化分析与表现

BIM技术带来的全新设计方式使其在设计阶段达到设计与3D表现

的同步性，设计者可以实时检视设计成果，同时对剖面和各层平面的

切割检查可以让设计者更好地把握建筑的空间感受。不仅如此，BIM结

合虚拟现实技术应用，还可以提供区别于目前以渲染图为主的沉浸式

三维体验感受。

（三）BIM在初步设计阶段的应用

BIM技术在初步设计阶段应用的主要目的在于优化建筑布局等功能

和形体设计细节，确认结构系统、机电系统方案细节，协调专业设备

间的空间关系

1、设计准备

建立BIM模型对于整个工程设计策划至关重要，其目的在于指导

设计者更高效地工作其主要内容包括项目信息概况、模型拆分、建模

方法、项目进度、图纸编制计划。

2、建筑设计

消防与疏散优化。消防与疏散优化是基于计算机技术对存在人员

聚集、流动、分散等物理过程的场所正常运转或出现应急状况的真实

再现，对工程设计起到优化参考作用。

3、特殊工艺设备设施系统设计

当建筑物用作生产运营场所时，除具有常见的建筑机电设备系统

外，通常还会配置特殊的工艺设备设施系统，用于提供工艺生产能力

或改善运营服务效率。在初步设计阶段，这些特殊工艺设备设施系统,

作为建设工程已形成生产能力的一个组成部分，已成为达成生产服务

目标必不可少的支撑系统。

4、工程概算

近年来随着BIM在我国的快速发展，BIM在工程概算及工程量计算

中的应用得到研究与探索，逐步开始改善我国工程概算与实际严重脱

节甚至流于形式的情况。

（四）BIM在施工图设计阶段的应用

施工图设计是建筑设计的重要阶段，借助BIM技术，施工图设计

在信息时代发生了深刻变化。以BIM建筑信息模型作为设计信息的载

体，将设计信息归总为数字化、数据库，以数据库方式部分代替传统

的图纸模式传递设计信息，从而使工程建设信息可以快捷、准确地查

询、更新、删除和保存。

1、专业模型深化

建筑、结构和设备各专业在施工图设计阶段的设计方法和流程与

初步设计阶段并无多大区别，施工图设计BIM模型承接初步设计阶段

BM模型，以高效保证BM模型在设计周期内流转、传递与深化，为BIM

模型在全寿命期流转做好阶段性准备工作。

（五）基于BIM的虚拟建造

基于BIM的虚拟建造是实际建造过程在计算机上的虚拟仿真实现,

以便发现实际建造中存在或者可能出现的问题。采用参数化设计、虚

拟现实、结构仿真、计算机辅助设计等技术，在高性能计算机硬件等

设备及相关软件本身发展的基础上协同工作，可对建造中的人、财、

物信息流动过程进行全真环境的3D模拟，为工程项目各参与方提供一

种可控制、无破坏性、耗费小、低风险并允许多次重复的试验方法，

可以有效地提高建造水平，消除建造隐患，防止建造事故，减少施工

成本与时间，增强施工过程中的决策、控制与优化能力，增强建筑企

业核心竞争力。基于BIM的虚拟建造包括基于BIM的预制构件虚拟拼

装和基于BIM的施工方案模拟两方面内容。

1、基于BIM的预制构件虚拟拼装

在预制构件生产完成后，其相关的实际数据（如预埋件实际位置、

窗框实际位置等参数）需要反馈到BIM模型中，对预制构件的BIM模

型进行修正。在出厂前，需要对修正的预制构件进行虚拟拼装，旨在

检查生产中的细微偏差对安装精度的影响。若虚拟拼装显示细微偏差

对安装精度的影响在可控范围内，则可出厂进行现场安装；反之，不

合格的预制构件则需要重新加工。

构件出厂前的预拼装和深化设计过程的预拼装不同，主要体现在:

深化设计阶段的预拼装主要是检查深化设计的精度，其预拼装结果反

馈到设计中对深化设计进行优化，可提高预制构件生产设计的水平；

而出厂前的预拼装主要融合了生产中的实际偏差信息，其预拼装的结

果反馈到实际生产中对生产过程工艺进行优化，同时对不合格的预制

构件进行报废，可提高预制构架生产加工的精度和质量。

2、基于BIM的施工方案模拟

通过BIM技术建立建筑物的几何模型和施工过程模型，可以实现

对施工方案进行实时交互和逼真模拟，进而对已有施工方案进行验证、

优化和完善，逐步代替传统施工方案的编制方式和操作流程。在对施

工过程进行三维模拟操作时，能预知实际施工过程中可能碰到的问题,

提前避免和减少返工及资源浪费现象，优化施工方案，合理配置施工

资源，节省施工成本，加快施工进度，控制施工质量，达到提高建筑

施工效率的目的。

虚拟施工流程。从图中可以看出，虚拟施工是一个复杂的系统工

程，不仅包括建立建筑结构三维模型、搭建虚拟施工环境、定义建筑

构件先后顺序、对施工过程进行虚拟仿真、管线综合碰撞检测及最优

方案判定等不同阶段，同时还涉及建筑、结构、水暖电、安装、装饰

等不同专业、不同人员之间的信息共享和协同工作。

（六）基于BIM的施工现场临时设施规划

应用BIM技术协调施工现场临时设施规划，主要是为解决多阶段

平面布置协调中依靠二维图纸堆叠查看的复杂和各阶段平面布置信息

不连续问题。BIM作为工具可代替传统的CAD直接进行施工现场临时设

施规划工作。基于建立的BIM三维模型及搭建的各种临时设施，可对

施工场地进行布置，合理安排塔吊、库房、加工场地和生活区等位置,

解决现场施工场地平面布置问题，解决场地划分问题；通过与业主的

可视化沟通协调，对施工场地进行优化，选择最优施工路线。

（1）标准化族库建立。为规范模型表现形式、方便模型统一管理,

施工现场临时设施规划模型建立前，要依照企业标准、设计图纸、设

备选型建立临时设施族库，族库应包含必要的可调参数。

（2）主体模型简化。由于施工现场临时设施规划重点在于展现堆

场、机具、临时设施布置情况，因此，可对主体模型进行必要的简化

处理以降低模型复杂程度，对周围的主要建筑物、道路、环境等以外

轮廓形式予以体现。

（3）模型信息建立。模型信息是后期施工现场临时设施规划优化

调整的重要依据，因此，充足、标准的模型信息对平面布置协调具有

重要意义。

（4）平面布置模拟。在模型及信息完备的基础上，可对使用紧张

的堆场、大重物资和大型设备进场、重型材料吊装进行平面布置模拟,

对材料运输路径、堆放场地、起重半径进行复核，从而确定最优化方

案。

（5）模型信息使用。上述各种模型信息均是日后平面管理的重要

依据，通过信息整合，可将孤立的施工现场临时设施规划连续化，形

成施工现场临时设施规划变化过程，系统地统筹各阶段平面布置，作

为平面管理、分包堆场申请、使用、考核的参考指标。

（七）基于BIM的施工进度管理

BIM技术应用，有助于提升工程施工进度计划和控制效率。一方面,

支持总进度计划和项目实施中分阶段进度计划的编制，同时进行总、

分进度计划之间的协调平衡，直观高效地管理施工进度有关信息。另

一方面，支持管理者持续跟踪工程实际进度信息，在BIM条件下将实

际进度与计划进度进行动态跟踪及可视化模拟对比，进行工程进度趋

势预测，为项目管理人员采取纠偏措施提供依据，实现工程进度动态

控制。

1、基于BIM的施工进度计划基础信息要求

BIM模型是BIM施工进度管理实现的基础。BIM建模软件一般将模

型元素分为模型图元、视图图元和标注图元。模型图元是BIM模型的

核心元素，是对建筑实体最直接的反映。

2、基于BIM的施工进度计划编制

传统的施工进度计划编制，主要包括工作分解结构的建立、工期

估算及工作逻辑关系安排等内容。同样，基于BM的施工进度计划编制,

第一步是建立工作分解结构(WB)然后将WBS作业进度、资源等信息

与BIM模型图元信息链接，即可实现4D进度计划，其中的关键是数据

接口集成。基于BIM的施工进度计划编制流程。

(A)基于BIM的工程造价管理

在正式施工之前，就可通过BIM5D模型确定不同时间节点的施工

进度与施工成本，可以直观地按月、按周、按日观察工程具体实施情

况，并得到各时间节点的造价数据，使造价管理与控制更加有效。

1、基于BIM的工程造价过程控制

利用BIMSD技术可以有效地提高施工阶段造价控制能力和精细化

管理水平。

(1)施工前期阶段。进行基于BIM的工程量精确计算、计价工作

后，基于BIM模型进行施工模拟，不断优化方案，提高计划的合理性,

提高资源利用率，这样可减小施工阶段可能存在的错误损失和返工的

可能性，减小潜在的经济损失。

(2)施工阶段。基于BIMSD模型，可及时生成材料采购计划、劳

动力入场计划和资金需用计划等，借助BIM模型中材料数据库信息，

严格按照合同控制材料用量，确定合理的材料价格，发挥“限额领料”

的真正效用。同时，基于三维模型，自动进行变更工程量计算和计价、

工程计量和结算，相应变更和计量记录自动保存，方便查询；并能够

实时把握工程成本信息，实现施工成本动杰管理，通过成本多算对比

提高成本分析能力。

十一、智能建筑与智慧城市

(一)智能建筑

智能建筑概念源于美国。美国智能建筑学会认为：智能建筑是对

建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合，为

用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。

我国智能建筑起步于20世纪90年代，在90年代中后期达到建设

高峰。2015年H月正式实施的《智能建筑设计标准》(GB50314-2015)

将智能建筑定义为：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合

应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传

输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环

境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功

能环境的建筑。

1、智能建筑基本构成

智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的技术功效和

绿色建筑为目标，追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和

经济合理。智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息

设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能

化系统机房工程等组成。

(1)信息化应用系统。信息化应用系统是指以信息设施系统和建

筑设备管理系统等智能化系统为基础，为满足建筑物各类专业化业务、

规范化运营及管理需要，由多种类信息设施、操作程序和相关应用设

备等组合而成的系统。信息化应用系统包括公共服务、智能卡应用、

物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务

等应用功能。

(2)智能化集成系统。智能化集成系统是指为实现建筑物运营及

管理目标，基于统一的信息平台，以多种类智能化信息集成方式，形

成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能

的系统。智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统

组成，采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式，以实现绿色

建筑，满足建筑的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为目标。

（3）信息设施系统。信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管

理对信息通信的需求，将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和

显示等功能的信息系统整合，形成建筑物公共通信服务综合基础条件

的系统。信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内

信号覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、

信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议

系统、信息导引及发布系统、时钟系统等。

（4）建筑设备管理系统。建筑设备管理系统是指对建筑设备监控

和公共安全系统等实施综合管理的系统，其包括建筑设备监控系统、

建筑能效监管系统，以及需要纳入管理的其他业务设施系统，以节约

资源、优化环境质量管理为目标，具有建筑设备能耗监测，运行监控

信息互为关联、共享的功能。

（5）公共安全系统。公共安全系统是指为维护公共安全，运用现

代化科学技术，具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综

合技术防范或安全保障体系综合功能的系统，其包括安全防范综合管

理和入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、

停车场（库）管理系统等。

（6）应急响应系统。应急响应系统是指为应对各类突发公共安全

事件，提高应急响应速度和决策指挥能力，有效预防、控制和消除突

发公共安全事件的危害，具有应急技术体系和响应处置功能的应急响

应保障机制或履行协调指挥职能的系统。

（7）智能化系统机房工程。智能化系统机房工程是指为提供机房

内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件，以确保各智能化系统

安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程。

智能化系统机房包括信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系

统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、

消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间（弱电间、

电信间）等。机房工程紧急广播系统备用电源的持续供电时间，必须

与消防疏散指示标志，照明备用电源的连续供电时间一致。

2、智能建筑技术基础

计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础，能实现对

建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、

交换、传输、处理、存储、检索与显示等功能。自动化控制技术通过

信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控，根据外界条

件、环境因素、负载变化情况自动调节设备，使设备运行始终处于最

佳状杰，对电力、供热、供水等能源的调节，安全、舒适、节能。

(二)智慧城市

2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美国智慧城市的概念。

2012年我国智慧城市试点全面启动。我国《国民经济和社会发展第十

三个五年规划纲要》提出：以基础设施智能化、公共服务便利化、社

会治理精细化为重点，充分运用现代信息技术和大数据，建设一批新

型示范智慧城市。截至2018年n月，全国100%副省级以上城市、90%

地级以上城市，总计700多个城市提出或在建智慧城市，已有277个

智慧城市试点和3个新型智慧城市试点。

《智慧城市术语》(GB/T37043-2018)将智慧城市定义为：运用

信息通信技术，有效整合各类城市管理系统，实现城市各系统间信息

资源共享和业务协同，推动城市管理和服务智慧化，提升城市运行管

理和公共服务水平，提高城市居民幸福感和满意度，实现可持续发展

的一种创新型城市。

1、智慧城市顶层设计

智慧城市顶层设计是指从城市发展需求出发，运用体系工程方法

统筹协调城市各要素，开展智慧城市需求分析，对智慧城市建设目标、

总体框架、建设内容、实施路径等方面进行整体性规划和设计的过程。

（1）基本原则。智慧城市顶层设计遵循以下基本原则。1）以人

为本。以“为民、便民、惠民”为导向。

2）因城施策。依据城市战略定位、历史文化、资源禀赋、信息化

基础设施及经济社会发展水平等方面进行科学定位，合理配置资源，

有针对性地进行规划和设计。

3）融合共享。以实现数据融合、业务融合、技术融合，以及跨部

门、跨系统、跨业务、跨层级、跨地域的协同管理和服务为目标。

4）协同发展。体现数据流在城市群、中心城市以及周边县镇的汇

聚和辐射应用，建立城市管理、产业发展、社会保障、公共服务等多

方面的协同发展体系。

5）多元参与。在开展智慧城市顶层设计过程中应考虑政府、企业、

居民等不同角色的意见及建议。

6）绿色发展。考虑城市资源环境承载力，以实现可持续发展、节

能环保发展、低碳循环发展为导向。

1）创新驱动。体现新技术在智慧城市中的应用，体现智慧城市与

创新创业之间的有机结合，将智慧城市作为创新驱动的重要载体，推

动统筹机制、管理机制、运营机制、信息技术创新。

（2）基本过程。智慧城市顶层设计基本过程分为需求分析、总体

设计、架构设计、实施路径设计四步。

1）需求分析。通过城市发展战略与目标分析、城市现状调研分析、

智慧城市现状评估、其他相关规划分析等方面的工作，梳理出政府、

企业、居民等主体对智慧城市的建设需求。

2）总体设计。在需求分析基础上，确定智慧城市建设的指导思想、

基本原则、建设目标等内容，识别智慧城市重点建设任务，提出智慧

城市建设总体框架。

3）架构设计。依据智慧城市建设需求和目标，从业务、数据、应

用、基础设施、安全、标准产业七个维度和各维度之间的关系出发，

对业务架构、数据架构、应用架构、基础设施架构、安全体系、标准

体系及产业体系进行设计。

4）实施路径设计。在前期阶段成果的基础上，依据智慧城市重点

任务建设，提出智慧城市建设重点工程，并明确工程属性、目标任务、

实施周期、成本效益、政府与社会资金、阶段建设目标等，设计各工

程项目的建设运营模式、实施阶段计划和风险保障措施，确保智慧城

市建设顺利进行。

2、智慧城市评价指标

（1）评价指标设计原则。智慧城市评价指标设计应遵循以下原则

1）导引性。指标设计要突出智慧城市的本质和特征，注重智慧城

市建设的质量与成效，可充分发挥对本领域智慧化建设的引导作用。

2）代表性。评价指标应体现本领域特点，应具有典型性和代表性。

3）人本性。评价指标应注重为民、便民、惠民成效，突出城市管

理和公共服务的质量和水平。

4）规范性。指标选取要制定分项评价指标。

5）可操作性。评价指标应可量化计算，且指标相关的历史数据、

最新数据便于采集。

6）系统性。评价指标共同组成评价本领域智慧城市建设水平成效

的有机整体，彼此之间尽可能相对独立。

（2）评价指标体系内容。智慧城市评价指标体系可分为能力类指

标、成效类指标两类。能力类指标、成效类指标所涉及的各个方面均

可作为一级指标。每个一级指标下又包含若干二级指标评价要素，每

个二级指标评价要素代表对一级指标某一个侧重面的考量依据。

1）能力类指标。能力类指标是指对智慧城市建设运营基础能力的

评价指标，即城市运用各种资源建设运营智慧城市的基本能力评价指

标。能力类指标可用于评价城市运用物联网、云计算、大数据、空间

地理信息集成等新一代信息技术，进行城市规划、建设和提升城市管

理.服务水平的一系列要素项。

智慧城市评价中的能力类一级指标通常包括信息资源、网络安全、

创新能力、机制保障及基础设施五方面。其中，信息资源一级指标又

可包括三项二级指标，即信息资源开放、信息资源共享、信息资源开

发利用；网络安全一级指标又可包括四项二级指标，即网络安全管理,

监测、预警与应急，信息系统安全可控，要害数据安全；创新能力一

级指标又可包括四项二级指标，即新一代信息技术应用、模式创新、

技术研发与创新、科研成果转化；机制保障一级指标又可包括五项二

级指标，即规划与建设方案、标准体系、政策法规、投融资机制、组

织管理机制；基础设施一级指标又可包括两项二级指标，即信息基础

设施和公共基础设施。

2）成效类指标。成效类指标是指对智慧城市建设运营效果的评价

指标，即城市各应用领域智慧化建设运营的成效评价指标。成效类指

标可用于评价城市居民、企业及政府管理者本身所感受到的通过智慧

城市建设带来的便捷性、宜居性、舒适性、安全感、幸福感等一系列

相关的要素项。

智慧城市评价中的成效类一级指标通常包括公共服务、社会管理、

生杰宜居、产业体系四方面。其中，公共服务一级指标又可包括五项

二级指标，即服务便捷度、服务丰富度、服务覆盖度、服务集成度、

服务满意度；社会管理一级指标又可包括六项二级指标，即办理快捷

度、管理公开度、管理精准度、跨部门协同度、公共安全管理水平、

信用环境建设水平；生杰宜居一级指标又可包括四项二级指标，即生

态环境改善度、环境监测防控能力、社区信息服务水平、生活数字化

程度；产业体系一级指标又可包括五项二级指标，即农业生产经营信

息化水平、两化融合水平、新型信息服务提供能力、特定行业信息化

发展水平、电子商务发展与应用成效。

十二、新一代智能制造技术在建筑业的应用

智能制造可归纳为三个基本范式，即数字化制造、数字化网络化

制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是

新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品设计、

制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成，不断提升企业

的产品质量、效益、服务水平，减少资源能耗，是新一轮工业革命的

核心驱动力，是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-

物理系统”(Human-Cyber-PhySicalSyStemS,HCPS)揭示了新一代智

能制造的技术机理，能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程

实践。

(1)传统制造与“人-物理系统”(Human-PhySicalSyStemS,

HPS)o传统制造系统包含人和物理系统两大部分，是完全通过人对机

器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统

(机器)的生产效率和质量，物理系统(机器)代替了人类大量体力

劳动。传统制造系统中，要求人完成信息感知、分析决策、操作控制

及认知学习等多方面任务，不仅对人的要求高，劳动强度大，而且系

统工作效率、质量还不够高，完成复杂工作任务的能力还很有限。

（2）新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传统制

造系统相比，智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信

息系统，形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发

展，“人一信息一物理系统”发生质的变化，形成新一代“人一信息

物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了

认知和学习功能，信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能

力，更具有学习提升、产生知识的能力。

（二）3D打印技术

1、基本原理

（1）建筑3D打印技术作为新型数字建造技术，集成了计算机技

术、数控技术、材料成型技术等，采用材料分层叠加的基本原理，由

计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息，并对其进行

一定处理，按某一方向（通常为Z向）将模型分解成具有一定厚度的

层片文件（包含二维轮廓信息）然后对文件进行检验或修正并生成正

确的数控程序，最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现

建筑物或构筑物的自动建造，也被称为“增材建造

CadditivecOnStructiOn）三维模型建立与近似处理。三维建模方法

有两种：首先，通过建筑参数化建模软件（如Revit,3Dmax等）直接

建模；其次，利用逆向工程（reverSeengineering,RE）或反求工程

（如三维扫描等）通过点云数据构造出三维模型。