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功能介绍

新基建时代智慧建筑研究报告

（2020）

作者 | 杜明芳

前 言

区别于传统基建，新基建主要发力于科技端，关注逻辑注重战略性新兴产业对经济的刺激，注重国家中长期发展所必须的科技支撑。当前，新基建正引发新一轮投资建设热潮，但新基建的内涵与外延仍需继续研究探讨，新基建的实施方法路径及其影响经济社会发展的成功模式仍需在实践中持续摸索推进。新基建时代的智慧建筑如何定义？智慧建筑如何在众多新基建领域中脱颖而出？本报告密切结合新基建内涵与发展现状，系统性阐述智慧建筑的新内涵、新技术、新理论、新思路、新模式、新趋势，并提出新概念、新观点。

u主要内容u

1）国家新基建战略及其对城乡治理的影响

2）智慧建筑新内涵及泛智慧建筑

3）四视角理解新基建时代智慧建筑（AI建筑，建筑工业互联网，建筑大数据，数字孪生建筑）

4）未来智慧建筑发展建议

报告撰写前开展了主题为“新基建驱动的城乡治理现代化”的问卷调研，设置了如下问题：哪些新基建措施见效快？如何推进城乡治理现代化？需求较迫切的新基建领域是哪些？……通过对问卷大数据的分析客观具体的回答了以上仍处于不太明朗状态的问题，这对新基建、城乡治理、智慧建筑的下一步发展将起到一定决策辅助作用。

u创新观点和创新技术点u

泛智慧建筑，泛智慧建筑标准体系，基于“数据线索”的建筑工业互联网，基于脑机接口构建AI建筑系统，基于“数据线索”的智慧建筑大数据管理体系，数字孪生组成七大部分，数字孪生建筑，智慧建筑新产业生态体系。

u核心观点u

1）数字孪生的本质：通过建模仿真，实现物理系统与赛博系统的相互控制，进而实现数据驱动的虚实一体互动和智慧决策支持。

2）数字孪生的作用：提升生产效率，提升协作效率，提供通用智能基础设施，进而提供产业新引擎，赋能城市和社会治理。

3）数字孪生建筑如何设计和实现？通过3个步骤：构建工作流循环体，信息系统建模，工程建造（建造多层级数字孪生应用工程）。

u未来智慧建筑发展建议u

1）大力培育发展智慧建筑新产业生态体系（含八大子体系）

2）构建与国际同步的智慧建筑标准体系

3）构建指导工程落地的智慧建筑应用体系模型

报告充分体现了智慧建筑的新内涵、新技术、新模式、新趋势，希望能对新基建时代的建筑产业转型升级、城乡数字治理、智慧建筑和智慧城市标准化发展带来启发。

杜明芳

作者简介：

杜明芳，工学博士（控制科学与工程专业），副教授（电子、通信及自动控制），清华大学信息国家研究中心大数据与知识工程团队骨干。住建部信标委委员，IEC SEG9国内专家组专家，中国自动化学会、中国人工智能学会、中国卫星导航定位协会大数据专业委员会、中国通信工业协会、中国投资协会城镇化专委会专家委员。北京市高等教育系统中青年骨干教师，北京市模式识别与智能系统人才团队骨干成员。曾从事自动化、建筑电气与智能化、轨道交通本科专业一线教学近10年，获北京市教育教学成果二等奖、校级教学成果一等奖。博士课题期间参研国内首辆纯电动无人驾驶汽车。以第一作者发表学术论文近200篇，其中SCI/EI/ISTP检索40余篇，获第五届（2018年）、第六届（2019年）BIM技术国际交流会优秀论文奖。主持或主要参与国家级、省部级科研项目20余项，参与制定雄安新区智能城市基础设施建设标准（预测组组长）（ 2019年），主笔完成国家发改委战略咨询课题《人工智能对产业发展的影响及我国政策选择研究》（ 2019年）。代表性专著有：《智能建筑系统集成》（“十一五”规划本科教材）、《智慧建筑：智能+时代建筑业转型发展之路》（“十三五”国家重点出版物出版规划项目，2020年4月）、《无人驾驶汽车技术》（人民交通出版社，2019年9月） 、《AI+新型智慧城市理论、技术及实践》（中国建筑工业出版社培训教程， 2020年1月）、《现代控制技术 组件与系统》（美国经典教材，翻译）。近两年策划并撰写智慧城市、智能制造、新基建类研究报告或白皮书、蓝皮书20多个，典型的如：《中国新基建与5G智慧城市建设蓝皮书》（2020年3月，业内较早发布，阅读量平均1.5万人/月）；《新基建时代5G新型智慧城市建设蓝皮书（2020）》；《5G工业互联网发展研究报告》（2019年）；《绿色智慧城市泛在能源物联网白皮书》 （2019年） ；《5G-V2X敏捷车联网研究报告》 （2019年） ；《AI+城市应用发展研究报告》；《陆海空自主移动机器人及智慧系统应用报告》；《城市轨道交通产教融合研究报告》；《区块链+助力新型智慧城市治理报告》；《5G工业互联网1.0及其在建筑产业中的应用报告》；《AICPS+智慧城乡创新发展研究报告》；《智能+引领城市基础设施运营管理升级报告》，《5G数字孪生建筑与城市研究报告》。近年文章发表于《计算机辅助设计与图形学学报》、《兵工学报》、《 Journal of Beijing Institute of Technology》、《智能系统学报》、《中国工业报》、《中国城市报》、《中国能源报》、《新华网》、《中国智库网》等EI期刊或主流媒体。开发并线上直播10个面向未来城市的产教融合荔枝微课专栏课程。《中国信息界》、《土木建筑工程信息技术》、《智能建筑》等杂志编委。工作和研究领域涵盖：智慧城市（侧重于智慧建筑、智慧交通、智慧能源、顶层规划设计、城市大数据、城市区块链）、智能控制、图像模式识别、机器人、无人车及车联网、工业自动化、5G、卫星导航及智能组合导航、产业规划、数字经济。

咨询与合作

邮箱：industry40@sina.com

微信：smartcityccid

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区别于传统基建，新基建主要发力于科技端，关注逻辑注重战略性新兴产业对经济的刺激，注重国家中长期发展所必须的科技支撑。当前，新基建正引发新一轮投资建设热潮，但新基建的内涵与外延仍需继续研究探讨，新基建的实施方法路径及其影响经济社会发展的成功模式仍需在实践中持续摸索推进。新基建时代的智慧建筑如何定义？智慧建筑如何在众多新基建领域中脱颖而出？本报告密切结合新基建内涵与发展现状，系统性阐述智慧建筑的新内涵、新技术、新理论、新思路、新模式、新趋势，并提出新概念、新观点。

u主要内容u

1）国家新基建战略及其对城乡治理的影响

2）智慧建筑新内涵及泛智慧建筑

3）四视角理解新基建时代智慧建筑（AI建筑，建筑工业互联网，建筑大数据，数字孪生建筑）

4）未来智慧建筑发展建议

报告撰写前开展了主题为“新基建驱动的城乡治理现代化”的问卷调研，设置了如下问题：哪些新基建措施见效快？如何推进城乡治理现代化？需求较迫切的新基建领域是哪些？……通过对问卷大数据的分析客观具体的回答了以上仍处于不太明朗状态的问题，这对新基建、城乡治理、智慧建筑的下一步发展将起到一定决策辅助作用。

u创新观点和创新技术点u

泛智慧建筑，泛智慧建筑标准体系，基于“数据线索”的建筑工业互联网，基于脑机接口构建AI建筑系统，基于“数据线索”的智慧建筑大数据管理体系，数字孪生组成七大部分，数字孪生建筑，智慧建筑新产业生态体系。

u核心观点u

1）数字孪生的本质：通过建模仿真，实现物理系统与赛博系统的相互控制，进而实现数据驱动的虚实一体互动和智慧决策支持。

2）数字孪生的作用：提升生产效率，提升协作效率，提供通用智能基础设施，进而提供产业新引擎，赋能城市和社会治理。

3）数字孪生建筑如何设计和实现？通过3个步骤：构建工作流循环体，信息系统建模，工程建造（建造多层级数字孪生应用工程）。

u未来智慧建筑发展建议u

1）大力培育发展智慧建筑新产业生态体系（含八大子体系）

2）构建与国际同步的智慧建筑标准体系

3）构建指导工程落地的智慧建筑应用体系模型

报告充分体现了智慧建筑的新内涵、新技术、新模式、新趋势，希望能对新基建时代的建筑产业转型升级、城乡数字治理、智慧建筑和智慧城市标准化发展带来启发。

杜明芳

作者简介：

杜明芳，工学博士（控制科学与工程专业），副教授（电子、通信及自动控制），清华大学信息国家研究中心大数据与知识工程团队骨干。住建部信标委委员，IEC SEG9国内专家组专家，中国自动化学会、中国人工智能学会、中国卫星导航定位协会大数据专业委员会、中国通信工业协会、中国投资协会城镇化专委会专家委员。北京市高等教育系统中青年骨干教师，北京市模式识别与智能系统人才团队骨干成员。曾从事自动化、建筑电气与智能化、轨道交通本科专业一线教学近10年，获北京市教育教学成果二等奖、校级教学成果一等奖。博士课题期间参研国内首辆纯电动无人驾驶汽车。以第一作者发表学术论文近200篇，其中SCI/EI/ISTP检索40余篇，获第五届（2018年）、第六届（2019年）BIM技术国际交流会优秀论文奖。主持或主要参与国家级、省部级科研项目20余项，参与制定雄安新区智能城市基础设施建设标准（预测组组长）（ 2019年），主笔完成国家发改委战略咨询课题《人工智能对产业发展的影响及我国政策选择研究》（ 2019年）。代表性专著有：《智能建筑系统集成》（“十一五”规划本科教材）、《智慧建筑：智能+时代建筑业转型发展之路》（“十三五”国家重点出版物出版规划项目，2020年4月）、《无人驾驶汽车技术》（人民交通出版社，2019年9月） 、《AI+新型智慧城市理论、技术及实践》（中国建筑工业出版社培训教程， 2020年1月）、《现代控制技术 组件与系统》（美国经典教材，翻译）。近两年策划并撰写智慧城市、智能制造、新基建类研究报告或白皮书、蓝皮书20多个，典型的如：《中国新基建与5G智慧城市建设蓝皮书》（2020年3月，业内较早发布，阅读量平均1.5万人/月）；《新基建时代5G新型智慧城市建设蓝皮书（2020）》；《5G工业互联网发展研究报告》（2019年）；《绿色智慧城市泛在能源物联网白皮书》 （2019年） ；《5G-V2X敏捷车联网研究报告》 （2019年） ；《AI+城市应用发展研究报告》；《陆海空自主移动机器人及智慧系统应用报告》；《城市轨道交通产教融合研究报告》；《区块链+助力新型智慧城市治理报告》；《5G工业互联网1.0及其在建筑产业中的应用报告》；《AICPS+智慧城乡创新发展研究报告》；《智能+引领城市基础设施运营管理升级报告》，《5G数字孪生建筑与城市研究报告》。近年文章发表于《计算机辅助设计与图形学学报》、《兵工学报》、《 Journal of Beijing Institute of Technology》、《智能系统学报》、《中国工业报》、《中国城市报》、《中国能源报》、《新华网》、《中国智库网》等EI期刊或主流媒体。开发并线上直播10个面向未来城市的产教融合荔枝微课专栏课程。《中国信息界》、《土木建筑工程信息技术》、《智能建筑》等杂志编委。工作和研究领域涵盖：智慧城市（侧重于智慧建筑、智慧交通、智慧能源、顶层规划设计、城市大数据、城市区块链）、智能控制、图像模式识别、机器人、无人车及车联网、工业自动化、5G、卫星导航及智能组合导航、产业规划、数字经济。

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