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“荷塘月色,智创采荷”

2023-04-29邬京虹朱效勇

信息系统工程 2023年3期
关键词:数字孪生

邬京虹 朱效勇

摘要:“未来社区”的题中之义,高质量和美好生活是两个关键词,荷花塘社区作为全省首个“拆改结合”未来社区建设模式,旨在建设以数字化为媒介,跨行业可复制的生活、教育、康养“三维共同体”,基于数字孪生的荷花塘未来社区建设应用,构建“360荷悦生活”未来采荷新范式,构建以TOD 为导向的开放式未来社区。

关键词:改造更新;数字孪生;场景应用;数字化实施

一、项目概述

项目实施单元为江干区采荷路以南,秋涛路两侧带状区域,用地面积约34.04公顷。项目位于历史老区,文化底蕴深厚,为20世纪八九十年代杭州市代表性大型居住区之一,为浙江省最好的教育学区之一、中国最具影力的服装产业集聚地之一,茗茶文化、荷文化等多样文化积淀。更新地块调整后平均容积率显著提高,且实施单独占地幼儿园、小学各一所,减轻区域配套缺口。

目前实施单元内建筑建设年代久远、风貌各异、群组关系较弱,组合模式不系统,缺乏建筑制高点且空间层次不丰满,比邻钱江新城核心区但发展差距较大,碎片化的更新难以与钱江新城合力发展。

二、规划定位

(一)建设目标

试点建设既不能走大拆大建的房地产开发老路,也不能过多增加财政负担,采荷荷花塘社区以“拆改结合”方式打造未来社区。以“海塘文化”为精神枢纽,“智创采荷”为价值核心,聚焦社区原住民与新移民两类群体,打造具有品质人居、优质创业、文化包容、富有活力的未来都市生活。项目建设以数字化为媒介,打造跨行业可复制的生活、教育、康养“三维共同体”,构建“360荷悦生活”未来采荷新范式。

(二)路径举措

整体性规划—插花式提升—系统性治理—智能化输出—智慧化管理。

(三)亮点与特色模式

探索碎片化更新地区“化整为零”空间与功能整合的新路径。以大开放双层公共空间(地面与地下)构筑社区共享理念,以高质量社区综合体构建社区品质生活,以产业功能嵌入激发社区活力实现“产城融合”,以CIM大平台搭建社区智慧化治理。

三、数字孪生社区实践应用

(一)总体布局

构建以TOD为导向的开放式未来社区,划分更新地块和整治提升地块两大区域。开发基于TOD导向梯级分布、“疏密有致”空间布局、功能复合、地上地下最大化综合利用。以围合式庭院绿化为中心,形成向外辐射的线性景观绿化系统,融合绿化为居民提供更加接近自然的景观氛围。通过九大场景功能布置,落实21项配套设施建设。

(二)数字孪生社区场景应用

1.未来邻里

创建双中心——邻里中心、文化活动中心,以多年龄段、多功能性、多元化为原则,打造集未来展厅、幸福学堂、社区礼堂等功能于一体的全年龄邻里活动场所,实现集活力、休闲、多元、共享、社交、文创于一体的邻里生活场景。数字化保障:建立“时间银行”新型社区互助模式。采用积分机制,激励居民积极参与邻里活动,养成共享与交流的习惯;由未来社区运营公司牵头管理,引导居民组建O2O社群。

2.未来教育

以教育为主题,以学校为核心载体,设立幼托教育、学龄教育、成人讲堂、老年大学等课程,满足全龄段分时段的学习需求;设置多处共享图书馆,也可捐赠书籍、分享知识,捐赠行为可获得积分。数字化保障:创建教育MALL—全年龄段共享的O2O教育平台,提供全龄段教育和多样化教育。实现社区学生对学校课程的线上学习、交流、分享。教育者可以在平台上发布信息,展示专业技能,历史服务情况和诚信评分等体系,并且纳入社区积分系统。个人专业能力依托智慧平台得到分享,实现教育资源最大化利用。

3.未来健康

设置公园低碳慢行道、城市慢跑绿道;建设社区运动中心,免费提供完善的健身器材。设置日间照料中心、社区卫生服务站等,围绕全民康养目标,建设社区高质量医疗服务、数字化健康管理、智能健康终端应用。数字化保障:解决人员统计困难、信息传播滞后、居民物资紧缺及独居老人照顾等问题,设置疫情防控、管理和居家诊疗平台。专家名医提供远程健康诊询服务;社区内部多点布局智能药柜与社区健康管理中心联网,提供自助购药服务。设置智慧养老、移动医护等多项数字化举措。

4.未来交通

以TOD空间集约化模式,实施功能混合、地上地下综合利用、功能复合、疏密有致的规划布局。设置车行、慢行交通及静态交通三大交通体系。数字化保障:建立共享停车,应用自动导引设备(AGV)智能停车技术,具备车位导航、智能停车与寻车、感应式无线充电功能。区内机器人配送、无人机配送服务,实现无接触服务。

5.未来服务

创建O2O一站式服务中心,打造多样社区空间,提供优质社区服务,满足不同职业、不同身份、不同年龄段居民的生活需要。管家服务全面升级,通过制定各类多维度的特色增值服务提升居民服务附加值的同时创造运营收入,反哺基础物业实现物业基础服务零收费,保障可持续化运营;整合退休老人、中青年志愿者服务各类场景,实现劳动力资源和服务需求的平衡。数字化保障:社区建设道路摄像网、一站式报警网,同时以智慧社区平台为基础,以大数据和无盲区安全覆盖网为保障,建立智慧门禁、智能燃气探测、智慧监控等智能安防设施,实现社区消防、预警、安保等实时防护功能;制定线上线下联动的安防。

6.未来建筑

空间集约化利用,解决用地紧张、功能日趋复杂的矛盾;户型的可变模式、装饰装修一体化将大大提高空间利用率和实际性,能有效解决居民居住难的问题;屋顶、庭院和室外景观的多种绿色生态措,打造成可持续发展的未来建筑。数字化保障:建立统一的社区数字化信息平台。基于社区CIM平台,“改造—规划—设计—建设—运营”全生命周期实现数字化、可视化管理;社区CIM平台作为中脑,成为连接城市大脑和家庭小脑的重要桥梁。综合运用GIS+BIM+IOT等技术,基于智慧传感器和5G网络,实现社区大数据全面收集,实现真实社区和数字孪生社区同生共长。

7.未来创业

实现WeWork人才公寓与双创空间的有机结合。以“创客厅”的理念为创业客户提供办公、健身等全方位全功能配套的创业服务场地;依托数字化平台为创业者提供咨询、金融、设计、营销等一条龙创业服务,建立“创业导航”定向推送各类相关政策。基于采荷优质的教育产业,配合政府人才政策,“引凤筑巢”,设置人才公寓使教育人才引得来、留得住。建立住房租售“定对象、限价格”的特色人才落户绿色通道,构建多层次人才和全龄化人群打造各类人才集聚的人才社区。数字化保障:共享办公服务,云打印、公共会议预约、办公用品租赁、数据管理、车辆管理、企业服务等丰富多样的应用,为创业者提供更加智能、便捷、高效的工作氛围。采用智能化管控平台,设备远程监控,连通照明、门禁、电梯,实现管控智能化及安全化。

8.未来低碳

设置零碳厕所、荷叶光伏板应用,打造多能协同低碳能源体系;引进真空管道垃圾收集系统、落实垃圾分类工作;引进集中供冷供暖、开展低碳“行走”计划等实现真正的未来低碳社区。数字化保障:智能化环境监测系统搭建。针对社区内能源消耗情况进行监控,通过信息记录对能源使用进行方式优化,达到节能减排,智慧环保的目的。基于环境、天气预报等多方数据,分析各区域用能特点,制定个性化策略,对社区设施进行智能化管理。保证用能舒适度的同时,合理平移负荷,有效提高设备运行效率。

9.未来治理

建立新社区管理模式,依托社区数字精益管理平台,构建党建引领的政府导治、居民自治的未来治理场景。数字化保障:打造“数字化孪生社区”的智能化应用。对社区工作任务进行精益梳理,让数据跑步,社区数字化高效办事。一方面为社区管理者提供统一的管理工作平台,另一方面提供全新的“一平台、一窗、一人”的全能社区办事模式,解决社区政务和服务的“最后一公里”的问题。同时配置网格员负责在社区内走访,搜集社区动态和突发问题,上传平台,给予及时处理。

四、数字化实施及成效

(一)主要目标

1.建立数据孪生社区

建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等数字化技术搭建未来社区,记录社区建设现状,汇聚人口、规划等多维度信息属性,明确社区现状及改造、重建重点,辅助设计方案制定和项目建设实施,促进工程建设提质增效,促进创新性未来社区理念落地[1]。

2.工程全过程数字化

未来社区CIM平台,为社区规划、建设直至运营提供统一的分析、协作及管理服务[2]。依托省未来社区CIM平台上全部社区现状基底数据,促进数据资源协调及建设原始风貌可溯,使数字孪生社区具有过去、现在、未来多态,为本社区建成后的智慧化运营构筑数字基底。

(二)工作内容

1.提供省级CIM平台

免费提供未来社区CIM平台本体、软硬件配套、版本升级、测试维护服务。满足“应用CIM平台”要求。

2.CIM数据汇聚

提供试点社区基底模型,汇聚试点设计建设各阶段BIM模型;基于孪生社区维护系统、数字化建设管理等子系统汇聚各阶段工程数据成果,并提供便捷的轻量化;满足“CIM平台系统架构完整,子业务系统模块明确。能与省级CIM平台无缝对接”“CIM平台系统应用覆盖实施单元”要求。

3.数字化建设管理

利用标准版数字化建设管理系统,提供涵盖工程建设基础建设管理的功能模块(含进度、质量、成本管理等),数据无缝实时汇总到CIM平台。具有PC、移动端双入口,面向业主、工程承包单位等参建单位,助力试点高效建设施工。

4.在线空间数据服务

基于CIM平台,提供参建各方基于三维沙盘进行辅助决策的服务;提供在线大数据云服务;可以接入IOT设备提供三维空间背景等。满足“CIM平台系统应用覆盖实施单元,相关LOT等物联网设备完善;有条件的,配建大数据管理中心等信息设施场所”要求。

5.CIM平台推广应用技术咨询

提供向城区拓展管理范围的技术方案。满足“CIM平台功能向城区拓展,运用到城区引导的联片开发建设”要求。

(三)实施成效

1.构建数字化平台

根据未来社区数字化建设层级,整个杭州市的城市大脑由阿里提供,作为顶层建设[3]。第二层是整个荷花塘未来社区数字中脑,作为落地片区级CIM平台,汇集辖区内所有社区数据。第三层级是荷花塘及青荷苑双社区数字小脑,作为社区运营的实际数据采集单元。

在用户入口方面,根据需求设定了三个不同的平台入口,满足政府、用户以及运营管理的不同需求。政府入口做好数字驾驶舱以及“浙政钉”中的数据对接,用户入口开发“荷悦未来”业主端App以及管家端App,运营管理入口是提供物业使用的管理系统。三者数据及业务相互连通,并在数字驾驶舱最终汇集与展示。

2.BIM模型创建及轻量化处理

针对项目“拆改结合”的特点,最终平台上线交付的BIM模型创建选择“新建建筑BIM建模+旧改建筑倾斜摄影相结合”的模式进行。BIM模型建立部分主要为服务驿站、围墙大门、门卫小品等新建建筑,社区内旧改住宅、景观等采用倾斜摄影处理。模型完成后,根据平台数据格式,将BIM模型与倾斜摄影模型轻量化处理,保留运维所需数据,保证平台流畅运行。

据运维需求,在智能化设计的基础上需要对设备布点进行重新复核及设计,并与模型中的设备构件做位置适配。

3.基于BIM的运维平台开发

采荷“金牌管家”智慧运营管理平台包括“两中枢”和“四模块”,其中两中枢为联动中枢和数据中枢,四模块为“党建引领”“金牌管家”“智慧物联”“暖心服务”。

联动中枢主要通过三个不同的用户端口,实现信息的互联互通;数据中枢基于泛感知、汇数据、智应用,构建从数据的采集—融合分析—智能感知—联动处置的闭环。

五、结语

荷花塘未来社区项目实现老城区“化零为整”更新模式,带动周边大型旧住宅区整体更新;插花式改造为城市老街道未来社区建设提供了范本;“数字孪生”社区实现数字社区与现实社区同生共长;建设过程CIM数字化管理方案,实现建设过程统筹管理。荷花塘未来社区项目树立了全省旧改项目的新标杆。

参考文献

[1]施仲添.数字赋能未来社区建设的思考与建议[J].中国工程咨询,2021(12):20-25.

[2]石巍.未来社区数字化建设[J].中国建设信息化,2021(19):36-39.

[3]张永刚,关轶童,严云霞.杭州吉鸿未来社区数字社区建设的实践探索[J].建设科技,2022(13):61-63.

课题项目:1.2021-K-149,住房和城乡建设部课题“基于数字孪生模型的未来社区建设—以未来建筑场景设计为例”;2.ZD2020070101,国家级职业教育教师教学创新团队课题“新时代高等职业院校”“建筑信息模型制作与应用”专业领域团队教师教育教学改革创新与实践

作者单位:邬京虹,浙江建设职业技术学院;朱效勇,浙江东南建筑设计有限公司

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