建设工程档案大数据在智慧城市中的应用

　　摘要：当前，智慧城市建设受到和全世界的共同重视和关注，在智慧城市建设环境背景下，建设工程档案智慧化建设也在迅速发展，建设工程档案智慧化的核心即建设工程档案的大数据化。笔者针对建设工程档案大数据在智慧城市建设中具有的特性以及二者之间的关系展开研讨，并进一步对建设工程档案大数据在智慧城市中的应用进行分析。

　　关键词：智慧城市;建设工程档案;大数据;特性;应用

　　随着社会的发展，城市建设突飞猛进，城市越来越大，人口越来越多，城市负担逐步加剧，城市病问题随之而来并日趋严峻，为摆脱城市发展困境，促进城市可持续健康发展，智慧城市建设已成为当今城市发展不可逆转的潮流。建设工程档案即是城市建设中大量数据的存储载体，也是构建智慧城市的主要基础，建设工程档案大数据能够将城市建设大数据进行高度集成，因而在智慧城市建设中必不可少，堪为大用。

　　一、智慧城市的基本概念和意义

　　自本世纪初智慧城市概念提出，智慧城市建设随之蓬勃发展。智慧城市就是借助成熟的现代信息、技术智能的学习型算法、强大的云计算算力，依靠建设工程全要素的设计、施工、运维等建设工程数字化资源作为算据基础，对城市运行核心系统中各种重要信息进行分析、整合、优化，实现住宅、社区、环保、医疗、电力等信息化与城市化的智慧性高度融合。以2015年竣工的全世界公认的智慧建筑代表荷兰阿姆斯特丹TheEdge前沿大厦为例，该建筑以其数字化智能建设、运维的应用，为使用者提供信息化控制管理的“有生命、会思考”办公建筑的炫酷体验，可窥见到未来无限可能的智慧城市之一斑[1]。

　　二、智慧城市建设中建设工程档案大数据的基本特性

　　(一)建设工程档案大数据可以成为智慧城市大智库。

　　智慧时代的建设工程档案大数据可以发展成为智慧城市的大智库，其主要原因是智慧城市的本质是通过使用有关联的先进信息技术大数据及建造手段，实现城市中各个部门和各个系统之间信息共享与协作的愿景。可以将BIM、CIM、AI、物联网、区块链等信息化技术想象成为智慧城市的中枢神经，信息化技术转化生成的建设工程档案大数据则可以作为智慧城市的核心得到高效合理运用。整合在智慧城市背景下运行的建设工程档案大数据资源，可以搭建成信息化、数字化的建设工程档案管理平台，以建设工程档案大数据为大智库，然后融合经过计算优化的先进信息化建造科技，全面贯穿规划、招投标、施工、运营、维护等过程，创建大数据下的全生命周期智慧城市[2]。在此基础上，可以创建硬件一流兼具城市大数据管理中心功能的智慧档案馆，处理协调智慧城市中大交通、大环保、大城乡等变化冲突关系，维护城市的智能设施健康有序运转。

　　(二)智慧城市建设需要依靠建设工程档案大数据为核心。

　　一是建设工程档案信息要素全面，来源可靠。长期以来，建设工程档案因其来源可靠且要素全面的特质在城市发展建设过程中发挥着重要作用。建设工程档案大数据系统是由建设主管部门及其所属各有关机构、建设单位、城建档案管理部门等多方协同把关，形成的可靠、系统、全面的建设工程档案管理体系。在城市建设过程中，建设各参建主体、材料供应商、专业监管部门、第三方检测服务机构等连续不断形成文字、图纸、图表、声像等各种载体的信息资料，这些资料经过收集、整理及城建档案管理部门专业化管理，形成来源真实可靠，详实准确，涵盖几何、物理等全要素的建设工程档案。在智慧城市建设中，随着数字化技术不断广泛应用，建设工程档案可以实现实时同步建设过程，实现记录、形成、收集由原来的多人多次工作变成直接形成整理，并且实现签字、盖章、删除、变更等手续均有留痕，记录信息更加真实和难于篡改。

　　二是建设工程档案大数据可构建三维孪生虚拟数字城市，智慧化城市管理。未来建设工程档案记录将建立在BIM、CIM等新型数字信息化技术手段支撑基础上，这不仅是传统的二维资料，还是能够记录一个三维的孪生虚拟数字城市。可见，可以根据审美、时代等需要不断升级变化。建设工程档案部门将会保存同真实建筑乃至城市完全一样的孪生建筑和孪生城市模型，这个孪生模型可以精细化到一块砖、一片瓦、一个螺丝钉，每一个细节都与真实城市完全等比一致，然而却可以轻量化到一部服务器、一台电脑甚至一块硬盘就可以保存。智慧城市的管理部门可以通过对虚拟城市全面的维护，展开实时动态的城市管理。不但可以实时获得智能化的预警信息，运用前瞻性的视角来预测城市发展进程，还可以合理地根据城市建设变化分析，作出最佳城市发展以及城市管理的决策，也可以及时预测突发灾害和事件。

　　三是建设工程档案大数据可资辅智慧城市建设。建设工程档案在一定条件下可以实现大数据的集合、统计、分析，从而对智慧城市的建设进行资政辅助。建设工程大数据平台具有承载建设工程数据信息的重要作用，完全可以通过政府部门的扶持成为智慧城市的大数据中心，为智慧城市运营的各个环节提供支撑。在智慧城市背景下，具有专业、权威信息系统的建设工程大数据平台可以将那些散状分布的单元整合成立体的城市空间，通过分析大量智慧城市点状物的分布使用情况，便利地为智慧城市的建设发展提供预测与数据支撑，对可预测或已触发警报的控制模块予以全面维护，实现智慧城市的自我维持发展功能;可以通过对不同建造方法、不同建造理念、不同地理特征差异、不同人文风俗习惯下智慧城市发展建设情况进行分析、计算，为智慧城市建设标准、技术、产品、理念的迭代更新提供保障依据。

　　三、智慧城市和建设工程档案大数据之间的关系

　　未来的智慧城市与建设工程档案大数据之间具有相辅相成、如影随形的关系，建设工程档案大数据或将成为智慧城市的灵魂、智慧新城的大脑。其中建设工程档案主要是指在城市规划和建设以及管理等活动中产生并归入城建档案的科技类工程文件资料，它能够真实记录城市特有的自然风貌以及建筑物体和结构、地上以及地下综合管线等各项工程建设实际情况。建设工程档案作为建设过程中最详细、最能反映建筑物内部结构状况的图纸、文字、数字模型等，具有很多可挖掘性的信息内容，其资源利用价值非常巨大。若将智慧城市当成一个有思想的成年人，那么建筑物就是这个成年人的血肉，而建设工程档案则是控制这个人的灵魂。每一座建筑物本身都是一个小型的智慧系统，建设工程档案保存着建筑物体建造前后和建设全过程中每一个细节的数据信息资料，并且这些数据信息对建设单位和当前建筑物使用者而言，都具有极大的利用价值。此外，建筑物本身具有的空间位置就是一个个最基本的地理数据的信息要素，建筑物作为每个城市活动的重要场所的支撑点与基站，可以被用作各个部门和各个系统之间联系的信息起始点，可以有选择性地调用建设工程档案数据信息，并与智慧城市中其他方面的要素相关联，从而获取智慧城市管理与决策过程中所需的各类信息资料。

　　四、建设工程档案大数据在智慧城市中的具体应用

　　(一)应用在智慧建筑，提供舒适建筑体验。

　　应用建设工程档案大数据对钢筋混凝土龄期变化、玻璃及保温材料热传递效率、空间立体体积等的动态记录结合实时的日照强度、季节变化、风力风向、空气湿度、空气质量、人群密集度等展开分析计算，通知传感器进行灯光、空调等人和建筑物的和谐调整，可以给建筑物内的人提供更加舒适的居家办公体验。由于建筑材料、时间、外界影响等因素处于动态变化中，建设工程的档案信息资料也随之具有种类繁多以及内容复杂的特征，大数据平台可以实现对人工档案管理手段全面的升级，在大数据平台的有效支撑下，建设工程档案数据资源将会得到全面的汇总、归类、计算、分析，充分保证智慧城市的良好运转。如前文提及的TheEdge前沿大厦，其没有固定的办公桌，可以根据需要调整成使用者最适宜的或安静或便于社交互动的办公环境，可以随意调节温湿度和亮度并保持持续环境清洁，给与使用者提供充满活力和兴奋度的创意工作条件。TheEdge前沿大厦成为通过对建筑几何、物理等建设工程档案内容覆盖资源的大数据计算分析下智慧建筑的典型代表[2]。

　　(二)应用在智慧交通，提供多元交通可能。

　　建设工程档案大数据可以整合各类建设工程档案中的高速路网、水运码头、民航机场、高铁站线、城市地铁、跨江大桥等交通工程的建设和分布情况并进行汇总，搭建智慧交通管理陆、海、空、地一体化管理超级平台，为出行提供更多元的选择和更智能的体验[3];可以通过记录传递发光智能公路施工工艺、风力太阳能路灯节能措施、路网流量监控智能化管理系统等技术，实现技术的推广应用打造出更多加持高科技、节能等手段的智慧交通;可以搭建一个城市基础设施的动态监控天眼，哪个地方窨井盖掉了、马路中心塌陷了等损坏发生后会有即刻报警显示，然后提醒管理方调配城建维护保养部门的人员带着匹配型号的配件材料立即修复损坏点，甚至未来可以实现报警后机器人根据档案数据提供的分析自动去修复。

　　(三)应用在智慧设计，借力升级工艺水平。

　　建设工程档案在修旧或紧急建设设计中存在巨大价值，可以通过旧有图纸进行改造设计，借助前人智慧升级创造产生更加卓越的设计成果。如智慧城市的必备基础设施5G基站的建设，可以通过改造4G基站实现，参考原有的4G基站位置及原设计方案有效提高改造的效率。再如疫情期间武汉雷神山火神山的建设，都是基于原北京小汤山医院的建设工程档案资料进行优化的，但新建设的医院充分运用了信息大数据管理，使病人的休养环境变得更加利于康复。

　　(四)应用在智慧管线，保障城市运营畅通。

　　地下管线相当于城市的血管，它的畅通与稳定是城市健康运转的保障。建设工程档案大数据可以收集、普查汇交形成动态地下管线数字信息网络，完整与精确的地下管线动态数字信息大数据能够为智慧城市的建设和管理提供科学的数据支撑。不仅可以有效预防建设过程中挖爆自来水、燃气等公共基础设施造成经济损失或出现危险性破坏的后果，还可以为城市轨道交通等地下工程建设提供便捷的服务，有效实现综合管廊工程的智能监管和报警[4]。关于地下综合管廊工程的智能监管，以目前社会热议的垃圾分类工作为例，瑞典的垃圾分类处理管道系统就是一个很好的借鉴[5]。其要素是在小区内设有全程数字化直通收集站的垃圾管道或者是在部分新建小区居民家中设置数字化厨余垃圾处理管道，这种方式操作起来更便捷卫生，能够节约运输成本。这种地下智能管网式垃圾分类处理很值得借鉴，相信对涉及该类设计工艺及图纸的建设工程档案的挖掘也会成为未来智慧城市-智慧管网建设的一个热门研究课题。

　　综上分析，建设工程档案大数据能够为智慧城市建设提供支撑，而且建设工程档案大数据必将成为智慧城市的核心支撑，因此建设工程档案大数据管理模式必须进行全面推进。建设工程档案大数据是智慧城市的灵魂，随着城市规模的不断扩大，需要进一步加强建设工程档案大数据管理意识，增强建设工程档案大数据管理的宣传和推广力度，实现建设工程档案大数据规范化和法制化管理，使其在智慧城市建设中能够得到广泛、充分、科学的应用，从而推动城市管理的智慧化发展。

　　参考文献：

　　[1]王小麦.荷兰阿姆斯特丹TheEdge前沿大厦写字楼[J].室内设计与装修,2016(06):50-53.

　　[2]蒋蓉.城建档案在智慧城市建设中的重要作用[J].档案,2018,540(10):58-59.

　　[3]蒋卫民.建设智慧型交通指挥中心的问题及对策[J].现代信息科技,2019(07):128-130.

　　[4]宋应涛.城市地下管网的智慧化建设[J].智能城市,2019(16):85-86.

　　[5]邵乐韵.瑞典：垃圾回收也可以轻松有趣[J].创新时代,2017(06):11.

　　李姝雨

《建设工程档案大数据在智慧城市中的应用》

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