智能建造驅動下智慧城市發展建設的策略研究

基金項目：本文系肇慶市2025年度哲學社會科學規劃項目“智能建造驅動下肇慶智慧城市發展建設的策略研究”（25GJ-208）、2025年度科研規劃項目“數字化轉型背景下智能建造驅動智慧城市建設的策略研究”（KYY2025013）研究成果。

黨的二十大報告指出，打造宜居、韌性、智慧城市。這是我國深刻把握城市發展規律，對新時代新階段城市工作作出的重大戰略部署。智慧城市概念源于2008年IBM公司提出的智慧地球的理念，是通過物聯網、大數據、人工智能、5G等新一代信息技術與城市基礎設施、公共服務、產業經濟深度融合，實現城市治理精細化、服務便捷化、產業智能化、環境可持續化的新型城市發展模式。肇慶市作為粵港澳大灣區重要的節點城市，一直積極推進新型智慧城市建設，在肇慶市“數字政府”改革和“十四五”規劃中，提出以“數字肇慶”為核心，推動城市治理、民生服務、產業經濟的數字化轉型，以提高城市管理的智能化水平，切實滿足肇慶市未來城市發展定位，進一步推動肇慶發展成為創新、綠色、高效、智慧的城市格局。在智慧城市的框架下，智能建造是其中一個重要的領域，依托智能建造技術助力智慧城市建設具有重大的理論與現實意義。

一、肇慶市智慧城市現狀及存在的問題

至2025年，肇慶市智慧城市建設取得顯著成效，基本建成“嶺南山水智城”，形成“數字政府高效能、城市治理精細化、民生服務便捷化、產業發展數字化\"的智慧城市新格局，成效主要體現在兩個方面。其一，城市治理能力顯著提升，全市政務服務事項基本實現“一網通辦”，高頻民生事項實現“零跑動”，政務數據實現共享，支撐跨部門協同治理和科學決策。其二，智慧民生服務更加普惠便捷。在智慧醫療方面，醫院可接入“互聯網 + 醫療健康”平臺，實現遠程會診、電子病歷共享。在智慧教育方面，打造“肇慶智慧教育云”，覆蓋絕大部分中小學，推動優質教育資源城鄉均衡。在智慧社區方面，建成智慧社區示范點，提供智能安防、養老監護、便民繳費等一站式服務。

雖然肇慶智慧城市建設取得一定成效，但仍面臨三方面挑戰。第一，頂層設計待強化，缺乏全市統一的智慧城市專項規劃，各部門建設標準不一，存在重復投入現象，數據共享機制不健全，政務、交通、環保等系統尚未完全打通，“數據孤島”問題突出。第二，特色應用深度不足，智慧旅游、生態保護等領域場景單一，缺乏沉浸式體驗和商業模式創新，本土化創新較少，未能充分結合肇慶“山水湖城”特色。第三，本地數字經濟企業規模小，人工智能、大數據等領域人才短缺，傳統產業數字化轉型緩慢。

肇慶智慧城市建設已具備基礎框架，但需在頂層統籌、數據融合、特色場景營造、可持續運營等方面重點突破。未來應立足“嶺南山水城市”定位，聚焦文旅、生態、制造等優勢領域，打造差異化智慧城市樣本，同時加強政企協同和縣域均衡發展，推動智慧化成果全民共享。

二、智能建造技術在智慧城市建設中的應用路徑

作為粵港澳大灣區重要節點城市，肇慶市正加速推進新型城鎮化與產業數字化轉型，智能建造技術作為新一代信息技術與工程建造深度融合的產物，是當前城市數字化轉型的重要推動力，其核心在于通過數字化、智能化手段提升建造效率和城市管理能力。智能建造技術推進智慧城市建設的可行性路徑主要體現在三個方面。

（一）BIM與CIM融合，構建城市級數字孿生底座

BIM（建筑信息模型）是以三維數字化技術為核心，貫穿建筑全生命周期（設計、施工、運維）的集成化信息管理工具，其核心價值在于實現建筑數據的可視化、協同化和可分析化。CIM（城市信息模型）則是以城市為尺度，整合建筑、道路、地下管網、自然環境等多源數據的數字孿生平臺，其目標是實現城市規劃、建設、管理的全局優化。BIM聚焦單體建筑，CIM覆蓋城市系統，二者的融合能打通從“建筑細胞”到“城市有機體”的數據鏈條。通過BIM與CIM的聯動，能實現城市規劃、建筑設計、施工管理、城市運維的一體化決策支持[]。

BIM與CIM的深度融合，本質在于搭建從建筑單體到城市整體的全維度數據交互體系。這種創新性的融合體現在兩個方面。第一，BIM技術為CIM平臺提供了精細化的建筑信息模型，涵蓋幾何尺寸、材料屬性、設備參數等微觀數據單元；而CIM構建起包含地理空間、市政設施、人口分布等要素的城市級數字底板，為建筑信息提供宏觀空間坐標與社會經濟語境，形成“微觀-宏觀”的數據閉環。第二，二者的聯動打破了傳統規劃建設中的層級壁壘。BIM的精準設計成果可直接嵌入CIM的城市空間分析模型，使建筑單體的功能布局、交通組織等設計要素在城市級尺度下接受日照分析、風環境模擬等多維度驗證；反之，CIM輸出的區域發展規劃指標、基礎設施配套要求等宏觀約束條件，又能實時反饋至BIM設計環節，實現從建筑方案構思到城市空間規劃的動態校準。

隨著新一代信息技術的迭代演進，BIM與CIM的融合正邁向智能化新階段。5G網絡的低時延特性保障了海量空間數據的實時流轉，物聯網設備的全域部署實現了物理城市與數字孿生體的實時更新，人工智能算法則賦予系統自主學習與決策優化能力。未來，這一數字孿生基礎設施不僅將服務于規劃建設專業領域，還將通過開放API接口與可視化交互界面，吸納公眾參與城市治理，成為支撐智慧城市可持續發展的核心數字底座[2]。

（二）人工智能與自動化施工：驅動智能建造的核心引擎

人工智能（AI）與自動化施工是智能建造技術體系中最為前沿的領域，通過從設計優化到施工執行的全流程智能化，大幅提升了建造效率，并且顯著降低了人力成本和安全風險，成為推動智慧城市高質量建設的關鍵動力[3]。

1.3D打印技術：構建生態化“山水新城”

肇慶擁有獨特的山水格局與深厚的歷史文化底蘊。其“山湖城江林”的自然稟賦（如七星巖、鼎湖山等國家級景區），以及宋文化、端硯文化等歷史遺產，構成了“山水城市”的核心特質。3D打印技術憑借其個性化制造、材料節約、復雜結構實現等優勢，在肇慶智慧城市的建設過程中為實現生態修復、文化傳承、產業協同提供了技術支持。第一，生態基礎設施打印：針對西江、星湖等水域，采用可降解陶土或再生混凝土打印人工魚礁、生態護坡，為魚類、兩棲類提供棲息環境，同時過濾水質。在西江肇慶段部署3D打印人工礁盤，結合智能傳感器監測水質與生物多樣性，形成“打印一監測一優化”閉環。在鼎湖山等易滑坡區域，打印蜂窩狀混凝土結構作為護坡，內置光纖傳感器，實時監測山體穩定性；利用3D打印技術在裸露山體表面塑造仿自然紋理，恢復植被附著條件，實現“防護 ¹⁺ 景觀”雙重功能。第二，綠色建筑與固廢利用：在肇慶新區等新建區域，推廣“山水仿生”3D打印建筑。例如，以七星巖喀斯特地貌為靈感，采用本地石灰石骨料打印多孔結構建筑表皮，既能降低能耗，又能形成獨特的視覺效果。建筑屋頂可集成3D打印太陽能光伏板，與建筑結構進行一體化設計，提升能源自給率。同時，將肇慶本地建筑廢棄物、磷石膏等轉化為3D打印混凝土，用于鄉村振興項目（如民宿、文化驛站），降低碳排放的同時推動循環經濟發展[4]。

2.建筑機器人：實現數智化建筑施工

建筑機器人在施工效率、質量控制和安全保障方面具有顯著優勢。但就目前來看，建筑機器人的應用尚未形成規模效應，需結合本地產業特點和政策導向，探索差異化的發展路徑。

結合肇慶的實際需求，建筑機器人在以下場景具有較高應用潛力。第一，新區開發與基礎設施建設：肇慶新區作為重點發展區域，需快速推進道路、橋梁、醫院等項目。建筑機器人可應用于混凝土澆筑（如智能隨動式布料機）、高空作業（如爬升式外墻噴涂機器人）等環節，提升施工效率并降低安全風險。第二，老舊小區改造與綠色建筑：肇慶正推進老舊小區改造和綠色建筑發展，建筑機器人可在墻面翻新、管道檢測、節能改造等場景發揮作用。例如：管道檢測機器人能快速定位滲漏點，減少人工開挖成本；地坪施工機器人可實現精準鋪設，提升綠色建材的應用效果。第三，模塊化建筑與裝配式施工：廣東省將模塊化建筑作為智能建造的重點方向，廣州、深圳等地已提出明確目標。肇慶可借鑒佛山博智林建筑機器人經驗，推動建筑機器人與裝配式技術結合，例如在保障性住房項目中應用模塊化建筑，通過機器人完成構件吊裝和裝配，提升標準化水平5]。

（三）重視智慧城市人才培養，探索智能建造復合型人才培養新模式

在智能建造驅動智慧城市發展的戰略背景下，人才作為核心要素，直接決定了肇慶市智慧城市建設的深度與可持續性。然而，當前傳統建筑行業人才培養模式與智能建造所需的跨學科知識體系存在顯著脫節，復合型人才短缺已成為制約智慧城市建設的關鍵瓶頸。為此，肇慶市需以智能建造技術為引擎，構建“政校企協同、產學研融合”的人才培養新模式，為智慧城市發展提供堅實的智力支撐。

1.重構課程體系，實現跨學科知識融合與動態更新

智能建造專業課程涉及土木工程、機械工程、電子信息工程、人工智能等多個學科領域，因此在課程設置上應實施跨學科融合，打破傳統學科之間的壁壘。但是這并不意味著智能建造專業課程的設置是多學科的直接疊加，這樣無疑會大幅度增加教學的任務量，也不符合智能建造人才培養的要求。在智能建造專業課程體系建設中要將多學科進行交叉融合，并保證每年更新 20% 的課程資源，確保人才培養與技術迭代同步，從而培養學生的綜合能力和跨領域解決問題的能力，提高其適應未來建筑行業發展的能力。

2.開展“現代學徒制”試點，探索人才培養新模式

在職業教育改革不斷深化的背景下，肇慶市應開展“現代學徒制”試點，積極探索人才培養新模式。試點首要任務便是打破傳統校企合作中存在的松散、不穩定關系，構建“契約化”雙主體育人機制，以此推動人才培養與產業需求深度融合。校企雙方簽訂“現代學徒制人才培養合作協議”，明確權責分工：學校負責基礎理論教學與通識能力培養，企業承擔崗位技能訓練與職業素養培育，共同制定《智能建造現代學徒培養方案》。在組織管理方面，校企聯合成立“智能建造現代學徒制管理委員會”，由學校分管副校長與企業人力資源總監擔任雙主任，形成強有力的領導架構。管理委員會下設課程開發、實訓管理、考核評價三個專項工作組，各工作組各司其職、協同合作。課程開發組根據企業技術更新與崗位需求變化，及時優化課程體系與教學內容；實訓管理組統籌安排學徒在企業的實訓計劃，保障實訓教學的有序開展；考核評價組制定科學合理的考核標準與評價體系，從理論知識、實踐技能、職業素養等多個維度對學徒進行全面考核，確保培養過程與企業需求精準對接，切實提高人才培養質量。

三、結語

在新型城鎮化與數字化轉型的時代浪潮中，智能建造技術已成為驅動智慧城市高質量發展的核心引擎。BIM與CIM的融合構建了城市級數字孿生底座，打通了從單體建筑到城市系統的數據鏈條，為城市規劃、建設、運維的一體化決策提供了技術支撐。人工智能與自動化施工中的3D打印技術和建筑機器人，分別在生態修復、文化傳承與施工效率提升、安全保障等領域展現出顯著優勢，為肇慶打造“山水新城”和破解傳統建造模式困境提供了可行方案；多學科交叉培養以及“現代學徒制”試點則從根本上為智慧城市建設注入了可持續發展的智力動能。未來，肇慶需立足特色，強化頂層設計與數據共享，深化特色場景創新，加強縣域均衡與產業支撐，將技術勢能轉化為治理效能，實現城市發展愿景，為大灣區提供“肇慶方案”。

參考文獻：

[1]劉占省，史國梁，孫佳佳.數字孿生技術及其在智能建造中的應用[J].工業建筑，2021（3）：184-192.

[2]張潤東，孫曉陽，顏衛東，等.BIM+CIM全生命期“智建慧管\"技術在江蘇園博園項自中的應用[J].施工技術（中英文）， 2022（5）_：5-9 ：

[3]虞海英.人工智能背景下智慧城市建設路徑研究[J].城市建設理論研究（電子版），2025（15）：214-216.

[4]馮躍，章佳.智慧城市理念指導下的建筑設計路徑探究[J].智能建筑與智慧城市，2025（5）：18-20.

[5]楊凱武，高建.裝配式建筑中智能機器人的價值及實施[J].科學技術創新，2025（11）：110-113.

作者簡介：

吳夏至，碩士，建筑工程學院助教。研究方向：智能建造、智能檢測。