科技赋能未来人民城市建设不仅要满足人们对未来美好生活体验的多元化需求，也要支撑未来城市可持续发展的社会需求。现代科技将支撑未来人民城市建设的方方面面。

　　在当前科技与社会经济高速发展的时代，人们在满足于基本物质生活需求的基础上，越来越多的需求集中在利用科技手段来提高生活质量的各个方面，对更智能、更便捷、更高效的生活体验需求日益旺盛。现代科技将支撑未来人民城市建设的方方面面。

　　科技赋能未来人民城市建设需求

　　人的自然性和社会性决定了人的需求的多样性和层次性。因此,人们对美好生活的向往是多元化的，是由多要素构成的。这也决定了未来科技赋能人民城市发展的需求的多元化，不仅要满足人们对未来美好生活体验的多元化需求，也要支撑未来城市可持续发展的社会需求。同时，科技也要保障未来城市安全运维和管理需求。

　　便捷高效的交通出行需要多层次交通科技的支撑。随着城市的不断发展，交通拥挤问题日益突出，人们对高效便捷的交通出行体验需求愈发明显，需要依靠科技进一步完善公路、铁路、机场、港口等交通基础设施，促进区域交通设施互联互通，提升交通出行效率。

　　快速智能的生活和消费体验需要现代信息科技的支撑。信息技术已在方方面面改变着人们的生产生活，在当前信息科技快速发展的背景下，人们对快速智能的生活和消费体验显现出更强烈的需求。一是信息采集和处理的数字化和标准化需求，以降低信息交换成本;二是信息传输的更高速需求，以扩大信息传输规模;三是大规模数据的可视化和可分析需求，以实现信息的普遍连接，便于人们准确认识经济社会发展规律;四是应用终端多样化和智能化需求，使人们生活和消费方式更加便捷化、智能化、扁平化。

　　城市高质量发展和可持续需要绿色科技的可持续支撑。首先，能源的可持续支撑，关乎城市未来的经济水平提升和社会高质量发展，需要大力发展风电、太阳能、核电等可再生能源科技，并提升清洁高效型火力发电厂的智慧化水平，以及天然气管网联网，形成互联互保的能源互联网。其次，持续改善生态环境质量是未来人民城市可持续发展的关键，需要做到以下4点：一是做到精确治污，发展污染及排放的环境及健康效应评估技术，支撑大气污染的快速、精准预测及源排放的精细化调控;二是研发主要污染排放源近零排放或负排放技术，释放相关产业发展空间;三是发展复杂水环境与水资源的系统治理技术体系;四是建立基于安全利用的固废和土壤污染可持续防治技术体系。

　　智能高效的城市运维和管理需要智能新科技的全面支撑。首先，未来人民城市规划需要有先进城市规划方法和建行技术来匹配，需要构建具有海量多元数据挖掘、城市建设效能数字推演、友好可视化的城市智慧信息平台(CIM)，开展基于CIM的绿色生态城区规划建设和治理。同时，随着5G甚至6G、物联网、大数据等技术的快速发展，推动智能化与工业化在工程建设领域的并行和融合是实现建造安全、高效、可持续的必经之路;其次，未来城市性能的提升需要大尺度多学科的技术支持以及智慧化手段的辅助，构建集成化统一运行管理平台是实现资源中心价值的必要途径。

　　城市发展的难点和突出问题需要科技提供支撑。安全是未来城市建设的第一要素，城市安全是城市可持续战略的重要组成部分。随着我国城市化进程明显加快，城市运行系统日益复杂，安全风险不断增大。城市安全基础薄弱，安全管理水平与现代化城市发展要求不适应、不协调的问题突出，给未来城市安全发展提出了新的需求。需要充分发挥科技创新的引领带动作用，积极开展关键技术研发和应用示范，构建立体、智慧、韧性、可控的城市安全体系，为未来人民城市建设保驾护航。

　　科技赋能上海人民城市建设成效

　　“十三五”期间，上海城市建设领域围绕“绿色生态城市规划、立体空间开发、绿色建筑与建材、绿色智能城市建设、超大城市运维与智慧管理、城市更新与历史风貌保护”六大重点方向，开展科技攻关和示范应用，取得了显著的成效。

　　提升科技水平。开展相关科技项目攻关及技术示范应用，取得了多项关键技术突破，使领域科技水平大幅提升。例如：研究建立了适用于上海的海绵城市规划体系和各层级规划编制方法，为规范和推动上海市海绵城市建设规划引领提供了技术支撑;研究解决了建筑立面与绿化的结合、土壤基质、植物配置与群落构建、模块化技术等多个城市绿化建设和养管的主要瓶颈问题;在高大结构高性能混凝土方面获得多项技术突破，技术成果应用于静安大厦、上海北外滩白玉兰广场等众多工程项目，取得了良好的经济和社会效益;形成了具有核心知识产权的跨江海隧桥通道建设关键技术，整体达到国际领先水平，为上海长江隧桥工程建设提供了有力支撑。

　　促进智能发展。积极推进现代信息化技术的应用，着力提升智能化水平，促进城市建设领域的智能化发展。例如：开展相关基于建筑信息模型(BIM)的应用研究，构建了基于BIM的全生命期信息化系统应用平台，使建筑设计、施工及运营全过程的智能化水平得以提升;研制并应用新型高效智能安检系统，在虹桥、浦东机场等地部署试运行，实现被检人员的非接触、无伤害、不停留，安检准确率在95%以上;通过开展运营地铁隧道结构智能检测与大数据分析预警关键技术研究，在“高精度+高效率+全覆盖”隧道结构智能检测、基于大数据分析的智能预警方面取得了重大突破，成果已广泛应用于上海、南京、杭州、佛山、天津等城市约1 000千米的运营地铁隧道工程。

　　提高建设和服务效率。推进前瞻布局和应用示范，使城市建设施工效率和城市基础设施服务公众的水平和能级大大提升。例如：通过推动地理信息系统+建筑信息模型(GIS+BIM)技术在城市建设中的应用，有效提高了工程效率、减少失误、节省资源，并为后期运营维护带来巨大的经济效益;开展高分子复合材料三维熔融沉积3D打印装备及成型技术研究，实现了超大尺度异型曲面的快速打印成型，成果已成功应用于上海普陀区桃浦智创城中央绿地公园、福建泉州百崎湖生态连绵带等地的人行景观桥的建设上;通过在内环宛平路开展快速路与地面道路交通协同技术研究，减少该区域道路拥堵时长15%以上。

　　节约建设成本。围绕立体空间开发、绿色建筑和建筑工业化，通过先进技术研发和应用，很大程度上减少了资源浪费、节约了建造成本。例如：对城市轨道交通建设中沿线道路狭窄、交通繁忙、建筑物密集的现状，首创类矩形隧道断面，可节约地下空间35%以上，且显著减小隧道埋深;开展高层建筑的预制装配式技术研究，有效降低了工程造价，减少资源浪费，减轻环境污染;开展桥梁预制拼装成套技术研究，有效解决了高架桥梁的全预制拼装建设，可显著缩短工期，减少资源消耗，降低时间成本。

　　助力环境保护。为减少环境破坏，促进城市节能发展，通过布局开展相关技术研究，为城市环境保护提供了支撑。例如：研发了国内首台大断面矩形盾构机及其隧道设计施工技术，减少盾构施工对地下空间中其他类似结构物、邻近建筑物与居民生活的影响，为在城市核心密集区构建轨道交通隧道提供了新方法;开展国家会展中心低碳智慧园区建设及安全运营关键技术与集成示范，首创了节能LED照明全展馆应用技术体系，构建了世界最高展厅送风、展会垃圾大分类系统等超越规范技术。

　　防控安全风险。为保障高层建筑消防安全、地下空间及周边环境安全，通过布局开展相关技术攻关，为城市安全防控提供了有效支撑。例如：形成了基于BIM系统的超高层建筑消防安全运行关键技术，攻克了结构消防安全、封闭型中庭消防安全、消防给水可靠性、玻璃幕墙与主体结构变形协同控制等技术难题，为城市超高层建筑提供安全支撑;研发了基于阵列式微电流场的围护结构渗漏隐患无损检测技术，有效保障超深地下空间及周边环境安全，有效规避和降低城市管理的巨大风险。

　　优化城市管理。围绕基础设施建设、交通运营管理和城市建筑管理等，开展先进技术研发，支撑城市管理水平提升。例如：开展大型交通基础设施安全、快速路网快速诊断修复等技术研究，提高快速路网桥隧、道路结构的耐久性;进行虹桥高铁停车库智能调控技术研究及示范，实现出入口每小时增放车辆300辆以上，显著提升了中国国际进口博览会周边交通枢纽的综合管控能力;构建了具有自主知识产权的超高层数字建造技术体系，开启了超高层数字建造新模式，成果在上海中心大厦成功应用。

　　推动文化传承。为保护历史建筑和推动既有建筑更新、布局开展一系列技术研发，使城市历史文化得以有效传承。例如：形成了一系列具有独创性、新颖性和先进性的关键技术，并在城市既有建筑改造利用工程中得到成功应用，技术推广应用面积超过210万平方米;形成了基本符合上海历史建筑特点的建筑文化遗产保护机制和方法，顺利完成了上海玉佛寺整体移位顶升、思南公馆外立面卵石墙面修缮、上海爱乐乐团大楼外立面水刷石墙面修缮等工程。

　　科技赋能未来人民城市建设展望

　　未来人民城市建设将继续贯彻创新、协调、绿色、发展、共享的发展理念，更注重提升城市建设领域的实际效能，更体现“以人为本”的发展理念，持续推进“绿色生态城市规划、立体空间开发、绿色建筑与建材、绿色智能城市建设、超大城市运维与智慧管理、城市更新与历史风貌保护”六大城市建设方向的科技发展，进一步提高城市运行管理效率和效益，提升人民生活满意度和获得感。

　　营造优美家居的生态环境。围绕城市生态系统建设，进一步强化顶层设计，推进城市建设领域十四五规划、中长期规划等相关研究工作。推进城市绿色生态发展规划与城市资源生态承载能力研究、复杂城市系统的综合集成研究相结合，研究超大型城市绿色生态规划、精益智能建造和智慧运行管理协调统一的规划建设管理运行模式。

　　打造智慧经济的城市基础设施。充分考虑地下空间开发的功能性和经济性，实现地下空间资源化、系统化、复合化、生态化、韧性化、智慧化的高质量综合利用，研究超大城市立体空间开发利用与城市基础设施建设技术，构建高效集约的建设用地开发模式和绿色基础设施体系。探索构建以物联网技术为基础，面向城市地下空间资源规划的城市地下公共设施信息模型，在此基础上，与数字孪生城市相结合，实现整个城市物理环境与数字环境的映射和同步。

　　增强绿色建筑的社会获得感。将绿色建筑与智能、健康进一步融合发展，将人的感受充分融入到绿色建筑的运用中，增强社会获得感，扩大社会影响。研究使用高性能节能材料，提升绿色建筑舒适度。进一步研发、挖掘建筑的可感知性，提升建筑对人的可感知度。探索融合互联网、物联网、云计算、大数据等新技术，全面实现节能、节水、节材，降低温室气体排放，全面提升绿色建筑的质量，使绿色建筑更加生态和人性化。

　　构建智能高效的建造模式。研究探索城市建筑的绿色化、工业化和智能化三化深度融合技术，促进高品质高性能绿色智能建造发展。布局绿色智能建造基础理论与关键技术研究，加强面向大规模工业化定制的建筑机器人研发，落实建筑工业化智能建造创新工艺应用研究，研究适老建筑空间模块化设计技术，开展装配整体式混凝土建筑全寿命期质量控制与维护关键技术研究，大力推动全预制装配式钢结构建筑、木竹结构建筑研究，推动传统建设模式向信息化生产建设模式转变。

　　实现充分可控的城市安全。开展建筑、社区和基础设施的全生命期精细化运维管理研究，提升城市基础设施服役年限与服役能力。整合调度城市各种设施信息资源，统筹社会治理多维度需求，提高城市运行管理的精准决策和服务投放。构建城市级运行管理与协同平台，提升大型城市运行领域问题定位、服务投放精准性，优化城市空间布局与综合功能，提升城市运行保障能力和服务水平。

　　促进持续多元的城市有机更新。开展城市建筑、基础设施、区域空间的多尺度有机更新研究，坚持存量发展原则，促进城市可持续发展。积极推广建筑调适技术应用，促进城市建筑节能改造及运行能力的提升。研究基础设施多尺度微扰动快速更新技术、反哺型城市生态与功能空间优化技术、城市活力升级改造与存量优化技术等，促进城市有机更新。

　　傅翠晓，就职于上海市科学学研究所，主要从事产业创新与技术预见方面的研究工作。

　　王磊，就职于上海新能源科技成果转化与产业促进中心，负责城市建设科技项目管理。

本文来自《张江科技评论》