数字孪生先锋城市建设是今年深圳市智慧城市和数字政府建设重点工作，以数字孪生为特点的智慧城市建设也提出“夯实以BIM/CIM为核心的全市域时空信息平台和孪生数字底座”。在深圳城市和建筑设计领域，BIM/CIM已是重要的规划、设计和管理工具，发挥着越来越重要的作用，也有着越来越多的应用场景。本期酷茶，我们邀请了设计师、工程师、研究者共同探讨，分享在城市与建筑设计中BIM/CIM平台的实践探索和未来展望。

 嘉宾分享 

黄伟文

未来+学院联合创办人

从0到1：城市空间模型的虚实生成

如何从⼀⽚空地通过计算机参与⽣成来到达我们想象的城市？

智慧城市⽬前⾸先得有⼈⼿⼯做规划设计，再数字化建模和仿真体验（从1999年我就在规划局与同事创建了城市仿真室），或通过倾斜摄影建模、通过各种途径收集现状⼤数据做各种各样的分析和模拟——这都是从1到1或者2的过程，对已有数据进⾏搜集、整理、分析，产⽣新的数据。如果⼀⽚空地是0，如何从0开始⾃动⽣成城市空间设计及指引、直⾄应⽤这些成果建成我们想象的城市？这是我现在做的⼀些探索。

如果让机器从0开始⽣成⼀个合格的城市设计，它必须对城市有理解。我们对⽬前官⽅城市设计⽂件做⽂本分析后可得到官⽅城市设计定义，是“⼈⺠政府对建筑⻛貌、特⾊的公共监督”，主要关注的是“建筑⻛貌”。个⼈化对城市及建筑⻛貌的想象历史上⼀直存在，建筑师、政治家⼲预和决定城市的形态，这在现代之前的威权社会可能做到。但是在现代社会，城市受到很多因素和⼒量影响。拿我经⼿的深圳福⽥中⼼区来说，从1996年开始做了很多不同版本的规划，不同的城市想象最终都⽆法完全实现。

所有的设计者想象的城市设计⽅案通过规划部⻔、开发商、市场会产⽣偏移，最终实现的结果是你想象不到的——我们必须对这种城市设计的机制和实际效果完全熟悉之后，才有可能让计算机来帮我们做城市设计。

所以我们还要对现有城市设计做变⾰，不要靠想象设计和具体效果图，⽽是靠规则、导则来确定城市开发可以做什么、不可以做什么，其它更具体的城市形象⼯作交给建筑师、开发商。我以当年做的深圳湾科技⽣态园设计为例。我只是把道路、公共空间、底层商业和建筑的密度，视线通廊等定义清楚。城市设计的管控如果能明确其关键要素是体量轮廓⽽不是形象⻛格，计算机就可以参与进来⽣成模型和指引，同时还要给开发商、业主空间，或者给其他下游环节的规划师、建筑师空间，我们可以共同调整优化、开放沟通。

不过开放沟通必须要建⽴⼀个评价标准，否则计算机也⽆法帮你完成设计。对城市的认知和评价要建⽴⼀个系统框架，城市设计要将规划、建造、运营、评估，以及更前⾯的⽴项、规划等前后链条串联起来。还要在地理上考虑城区和周边的环境、乡村，扩⼤城市设计的眼界和视⻆。我们建⽴了六个维度的城市设计评价体系，应⽤这个体系我曾尝试对深圳40年的发展进⾏评价，包括社会、经济、⽣态、空间、历史、治理等。

规划设计常规从⼀块⼟地到⼆维、三维⽅案，很多因素会引起它的改变，中间可能还要调整⽅案。所以城市设计应该是从中间或者从⼀开始朝各个⽅向都可以改变，像变形⾦刚或者橡⽪泥⼀样变成什么样⼦都可以，这我称之为时空层⾯的六维城市设计。对于城市设计成果的表达，15年前我和同事发明了空间控制总图的⼆维⽅式，后来我还想⽤三维⽴体⽅式来表达，现在即在探索完全从0开始，让计算机⽣成⼀个可开放互动的六维城市设计。

我们从0⽣成⼀个数字模型之后还不够，还需要模型的实体化，因为需要公众的交流和参与。这是我当年做的⼀个展览作品，和公众⼀起做城市，他们可以⽤泥来捏建筑组成城市，也可以⽤泥做成板来切出城市的街道公共空间和街坊实体，这是两种相反的城市空间建构⽅法。

我们可以⽤什么实体来模拟城市？我⾃⼰设计了⼀个机器，可以把虚拟的空间变成实体模型，也就是说从0到1的数字模型后，还可以变成实体模型。这是2019年双年展的现场展示我们做的机器。这个机器可以把城市设计的汇报、决策做到⼀个可变的模型桌⼦上，⽆论是从 0开始还是既有的城市设计⽅案，都可以快速导成实体模型，领导、开发商、规划师可以⼀起讨论、即时修改优化模型，既可视化、⼜是触觉可变可互动的。

例如河套地区的⽣成过程，道路⾛向、绿地的⽐例可以随时在虚拟或实体的模型⾥调整。传统城市设计汇报会就是PPT讲完、⽂本翻完，回去⽤⼀两周时间修改，然后再定⼀个时间再来汇报。有了我们的“信模”城市设计模型系统，就是现场指哪⼉改哪⼉，不仅可以⻅到、还可以触碰到空间实体并进⾏修改。我还有个设想，你甚⾄可以在微信群⾥提出开发需求来跟我们要城市设计效果，我们再⽣成模型发给你，不满意可以提意⻅，⽤微信通过Chat就可以把城市设计任务完成了。

隆颢

深圳市智慧城市科技发展集团有限公司副总经理

深圳CIM平台的建设和体会

今天我分享的是深智城近几年在智慧城市建设上的技术探索与实践。

深智城按照市委、市政府要求，基于多年规自局沉淀的空间成果，叠加汇聚各委局数据，构建全市域统一时空信息平台，把范围做到更广、把精度做到更细。结合应用逐步挖掘平台价值，形成更加强大的数据底座，支撑各类城市治理场景，以用促建，逐步完善数据底座的能力。覃伟中市长最近两年在新年伊始，都来到了深智城做实地的调研，并部署深圳智慧城市、数字政府建设相关工作，回顾过往、展望新年。深智城集团的任务是要统筹全市BIM/CIM的平台建设、实现核心技术的攻关，统一建设全市时空数字底座，赋能城市治理，加快跨部门、跨场景的应用建设，加大民生服务类板块的建设。

自然资源部有实景三维中国建设要求，住建部有CIM平台的建设要求，包括省自然资源厅、省住建厅、省政数局都有相应的智慧建设要求，很多城市在对应不同要求时会设有好几个系统实现对接。但深圳就是以一个BIM/CIM为核心的全市域统一时空信息平台和孪生数字底座来对接自然资源部、住建部的要求、省里的要求以及市里的要求，以此实现数据资源治理体系的健全。

2022年底，在全市智慧领导小组会议上，市领导明确表示，深圳有望把数字孪生板块做成世界级的。原因有三：一是深圳的空间数据基础很好。二是深圳有完整的ICT产业链。三是深圳人口聚集度高、城市开发量大、产业聚集度高，超高层建筑数量全球第二，路网密度、车流密度全国第一，深圳市有世界级超大城市治理所面临的各类难题。

2023年上半年，市政府办公厅正式发布了《深圳市数字孪生先锋城市建设行动计划（2023）》，正式对鹏城自进化智能体建设，数字孪生为特点的深圳智慧城市和数字政府建设提出计划安排。在不久的将来，深圳有望在智慧城市建设方面走在全国前列，成为“数字中国”的城市典范。

《行动计划》还予以数字孪生城市建设更高的建设要求，即是“建设一个一体协同的数字孪生底座、构建不少于十类数据相融合的孪生数据底板、上线承载超百个场景、超千项指标的数字孪生应用、打造万亿级核心产业增加值数字经济高地”，并且要求“数实融合、同生共长、实时交互、秒级响应”。住建局、交通局、工务署已经制定了各自分管行业的BIM标准。但实际上，由于标准制定要求高，建设单位及设计单位通常由于成本太高很难完全落实，将来在技术实施、数据融合方面、机制体制方面还有更多工作要做，这需要分步推进、久久为功。

BIM数据如何和CIM平台进行融合？首先是多格式BIM的转换、数据质量质检、模型报批报审、统一存储到市BIM平台、再往CIM平台进行汇聚，这是一个完整的业务流程。这当中，涉及到统一的资源调度，统一的时空底板，空间的智能中枢。统一的资源调度就涉及各级云的互联互通，包括网络资源、云资源。现在涉及到CIM平台有两端的渲染，云端渲染对数据的传输、对网络的要求不是那么高，因为它只传输视频流。端渲染的话，就需要把云端的大量数据资源抽取到端上，需要200M独立网络才能保障得了，这里就需要做各类资源的平衡。

2023年8月27日，《全市域CIM平台技术方案》发布，提出了相应的建设指引和成果目标。希望做成一个自适应的引擎，从宏观到中观到微观，从细颗粒度粗粒度细，从传统测绘成果比如倾斜摄影数据一直到BIM的数据，能够一个引擎进行自适应的调度。

除此之外，我们还进行了空间索引工作。下一步政数局将推动“城市码”建设，规自局联合政法委先前实现了房屋的统一编码规则，这是非常有效的城市治理手段。建筑物一旦有统一编码，就可以挂企业数据、人口数据、产业数据等。空间平台关心的是“一物、一码、一坐标”，通过坐标可以很好融入空间平台，通过编码可以调取相关描述信息并与相应委局办进行数据达通。一旦面向全市应用的话，它的效率会大大提升。

刘江涛

深圳市规划和自然资源数据管理中心空间平台部部长

数字孪生时代的规划设计应用与实践

二十多年来，深圳市应该是最早常态化开展三维仿真的城市。

这是十多年前的老版本。目前我们逐渐从仿真的时代走向了真实的时代。这个真实是“同生共长，快速迭代”。现在我们各种现状的一张图，有实景三维，已经叠加了未来的规划，从选址到用规、工规，到施工图的动态迭代，最后持续增长，形成一个数字孪生城市。

现在这样一个城市底板，我们局里在2020年完成了倾斜摄影的工作，今年在做第二轮。通过倾斜摄影把全市的维度大于0.5米的建筑构筑物、长宽高的维度进行了建模，也就变成了一个全新的实景三维，按照住建部的说法叫CIM。这个底板给我们做了很好的基础，更多的是静态的、周期的，我们希望三年更新一次，每年进行动态更新。

数字孪生我们也做了一些前期的工作。这是做的小片区的，如果搞一个孪生，我们不可能在当前技术水平把当前城市的所有数据都叠加，而是把车道、线圈、流控、车辆的信息进行叠加，实现秒级的交通仿真。这个交通仿真和面向规划的仿真不一样，这是实时的方针，再结合三维的叠加，在很多规划项目中有很好的用处，比如可以把建筑设计的停车费结合交通仿真实现耦合的影响。

设计处这些年也打造了基于CIM的设计平台，把二十年前所做的仿真系统逐渐放到计算机当中，也在现代化。把深圳市以前积累的1万栋建筑都放在了规划设计平台，通过规划设计仿真建立了城市的案例库，把这么多年积累的成果放在一起之后，可以实现各种基于工具的决策。

随着技术发展，市里逐渐有了CIM。1998年开始建设的时候，我们经历了非常多的技术性迭代，刚开始我们探索的是所谓虚拟化沉浸式设计，通过三台弧面屏获得沉浸感。随着技术发展，我们有非沉浸式技术，有平板，还有头盔。规自局中像我这个团队应该是中国玩媒体最多的，几乎所有的媒体从全沉浸式、到半沉浸式、裸眼沉浸式的都有一个尝试，以此来看身临其境的体验对于规划设计会带来什么影响。

在发展规划当中，三届前的双年展和黄总合作了一个叫“穿越深圳”的项目，把20年前的深圳还原了，对未来20年的深圳进行了模拟。这里有一些老的岗厦的声音，也有未来深圳期望的发展。那个时候还没有元宇宙的概念，我们做了很多很有意思的尝试。

后来和中央美院、中科院也做了一些探索和尝试，这个尝试不是那么正规化的，都是在探索虚拟环境中各种视觉的表达、AI设计和未来设计方面当中的技术探索。在技术方面，从自研引擎走向各种引擎的叠加，我们现在有各种空间规划的数据，还有底板的数据，我们希望通过统一的平台进行承载，实现全空间的交互渲染。

关于协同设计。十多年前提出了在线规划，这么多年和设计处、测绘处在探索，到底如何把设计、测绘、底板做结合。这里涉及很多保密处理的问题，想推动是很难的。目前我们和设计处、测绘处做了一个工作，变成了一个工作坊或者云坊，希望通过一种研究和落地，设计在云端的方式，让各个设计单位通过一个环境实现统一的设计迭代。它可以实现设计和设计软件、设计师多方的云上协同。

下面的工作是和徐丹总的合作，这一块的工作涉及参量化设计，在刚才讲到的完全靠设计师绘制出来的三维模型再放到一个城市底板当中的设计，如何能和设计处进行衔接，这些年来我们一直在探索。

同时，我们尝试和设计处和市政院用香蜜湖的“品字形”公建，把我们的数字化设计要点进行数字化转译，进而再实现其三维模型表达。我们有很多对应的条文，这些条文怎么能够在三维空间更直观地给别人使用到，它需要有对应的工作。在研判过程中我们也得到了一个结论，深圳市的设计是很开放的，不同的地点都应该保有其特色才可能有价值，这就意味着我们并不可能像有些城市宣扬的，用统一的城市设计要点来管控整个城市。换言之，我们的参量式设计还是基于刚才讲的在线协同为基本驱动逻辑的参量式协同设计。

我们这些年也在尝试玩一些新的花样，从中规院的这套逻辑体系下，通过空间距法，把城市的路网、承载实现多维评估和迭代优化。这是我们在点上的项目做的尝试，也可以参量输入自动生成若干个城市指标，实现某种轻量化的城市和城市设计的对应尝试。

最后一块的工作是我们和MIT的团队的合作，当我们有足够多的数据时，如何能够实现实时交互的仿真。如果大家玩过就可以看到这是用积木块铺成的，每个积木块背后都有对应的建筑设计的指标，每个人都可以把教育设施改成医疗或者改成住房、房建，对应的设计要点可以和设计指标进行衔接，进而能去把虚拟空间、可接触的界面再实现指标的分析量化。我们仅仅是停留在纯粹实验的性质，但是它带来了一个很好的理念。

在未来，我们是把参量式设计、生成式设计、虚拟沉浸式设计等各种设计方式融会贯通，可以有政府、公众、各方利益者，通过虚拟空间实现交互和协同，最终大家可以以更低成本达成利益的协调或者未来城市空间的共识。

王波

深圳市市政设计研究院有限公司智慧数据中心主任

空间塑造与数据资产伴生协同设计的探索————市政院BIM/CIM技术经验交流

深圳的发展坚持“天时地利人和”的动因迭代，每个时代深圳都有核心的创新源泉。市政府的103号文件带来BIM/CIM的发展机遇，我认为它是想解决存量和增量的矛盾，把设计的内涵再延伸。

深圳做智慧城市是最有优势的城市，IT产业和智慧城市的结合，城市未来发展空间会更大。未来我们会在智慧领域做智慧城市、智慧交通和城市设计的探索，不只是通过立交、地下道路来解决交通问题，全市6000公里的里程有400万的车辆，如果把智慧做好，把车头间距处理好，也能提升整个城市的路网承载力。

未来的城市会是什么样子？这是我们做BIM/CIM之前需要思考的问题。我们可以在物理空间和数字孪生空间一一匹配的基础上，想象更多的应用，现在要做的是把数字基座做好。

市政院十年前就做了相应BIM的技术工作，积累了一定的经验。BIM的应用不单是做模型设计，更多是在设计和建设过程中考虑未来城市的数字资产，这是城市最主要的财富。

我们做了很多基础性工作，包括给交通局、住建局做了BIM方面报批报建的标准和一些基本规范。在此基础上，我们想把BIM作为重塑各个行业的工具，包括规划、交通、市政领域，每个行业要形成“+”的局面，破除设计的思维，这是我们想尝试的一个路径。我们也尝试了全市域的数字孪生场景，在规划阶段就做轨道线路的必要性和可行性分析。

给大家展示一些设计方案。我们轨道的换乘方式是用BIM做的模型，并不是方案做得更加立体化或者精致，而是能为决策工作提供更细微颗粒度。

红岭路的京基100也是这样的做法，我们考虑的不仅是交通的问题，还考虑整体的景观，打造网红场所。我们做龙大高速改建的时候发现有一棵大榕树，考虑做全生命周期绿化景观的改造，选取不同树种的生命周期做相应的改造。

星河丹堤的项目，我们把隔音坪的设施做得更满足沿线居民的要求。我们把声音的数据放进来，这样给业主呈现不仅有空间尺度的感觉，还能直观看到不同高度、距离产生的噪音影响。设计不仅仅是空间加物理学，还有声音情感的表达，加入这些因素之后，呈现的文件变得有声有色。

在内部我们也考虑通过BIM手段进行赋能。我们把清单招标、工程结算做在一起，来实现信息闭环。模型很难做到一模到位，但我们强调的是模型到数据的传递，从设计模型，到施工模型，到工程结算，用这套系统可以把设计的价值往前延伸一点。

现在BIM工程师在院里是网红岗位，我们希望数据资产吸引更多的设计师。我们做了市政交通领域的构件，目前已经有6万多个构件，上线了2万多个商业级的构件，设计师就会有一个很大的构件商城。除了设计之外，还有额外的数据资产的收入，我们希望好的年轻人能留下来。

我们认为在设计过程中要考虑数据资产带来的价值。目前，我们储备了65TB的数据资产，未来设计是伴随式的，不但要有相应的专业基础，还要有营商意识，未来设计的不是一个空间，不是行政审批的文件或者施工参照的依据，而是数据资产，资产有可能会带来收益，未来我们提供的不仅仅是设计作品，也可能是产品线，产品线是以数据资产的形式出现。未来不管交通、规划，还是BIM，它的前景一定很广阔，我们现在想把基础工作做好。

徐丹

深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司执行总建筑师

高质量规划管理数字化服务——深圳市建设工程规划许可（房建类）报建BIM交付技术规定

按照市政府《关于加快推进建筑信息模型（BIM）技术应用的实施意见（试行）》的通知（深府办函〔2021〕103 号）要求，全市所有新建项目（投资额1000万元以上、建筑面积1000平方米以上）全面实施BIM技术应用，在办理规划许可审批报建环节提交BIM模型。为了加快推进我市建设工程规划许可（房建类）建筑信息模型（BIM）报建工作，提高建设工程规划许可（房建类）建筑信息模型报建交付的信息化和规范化，受市规划和自然资源局的委托，我们编制了《深圳市建设工程规划许可（房建类）报建建筑信息模型（BIM）交付技术规定（试行）》。

从全市的BIM基础平台建设和应用来看，建设工程规划许可BIM应用是其中的一部分。为了保障后续采用BIM辅助建设工程规划许可审批和后续CIM应用，应对提交的BIM模型统一交付标准，并进行测试和验证。

目前市住建已经有了BIM的交付标准，它是从方案到施工图设计全链条的标准。对我们来说，我们关注建设工程规划许可阶段，主要涉及到建筑方案。后续《深圳市建设工程规划许可（房建类）报建建筑信息模型（BIM）交付技术规定》也将升级为市标。

从流程上来看，设计单位通过建模、导出、自检，然后上传，上传之后先预审，预审通过后进入审查端进行BIM辅助审查。

技术路线上，在建设用地规划许可（规划设计要点）阶段，建议下发三维数据，也就是说先有一个规划盒子（BIM数据），再把建设工程规划许可报建的BIM模型放进来进行比对。

为了把这个标准做好，我们首先梳理了业务层面到底要审什么，审的内容里面哪些是可以自动审查的，哪些是人审机辅的，哪些是需要人工审查的，并把它进行了分类。

然后我们统一了建设用地规划许可涵盖的建筑功能，把地上地下建筑功能进行了梳理，放在附表里，便于计算机进行自动识别。

最终的成果是一本工规报建BIM技术规定和一套审查项。技术规定对外发布，为设计单位提供建模依据；审查项主要提供给审批平台，为审批人员及平台开发提供依据。

这是技术规定发布的成果（PPT图示），主要包括基本规定、模型创建、模型内容、模型表达要求。工规阶段对于BIM模型的要求相对比较简单，它的信息涵盖内容没有施工图BIM那么多，我们主要把工规审批的数据信息和要求放进来。

为了便于设计单位应用，我们请了一家软件公司，把技术规定的相关要求做了一个简要的工规报建的软件，目的就是把标准数字化，把功能、属性、信息等嵌入进去，设计院可以用它辅助建模，经测试可以提高30%以上的效率。