10月31日上午，香港城市大学建筑学及土木工程学系主任吴兆堂教授受邀来访清华大学建设管理系，并为第二十三期“李楠研究小组系列学术邀请报告”作了题为“建筑数字化的未来发展趋势”的学术报告。本次报告由李楠副教授主持，到场嘉宾包括清华大学陈嘉宇副教授、香港城市大学骆晓伟副教授及来自中央财经大学、中国地质大学和南京航空航天大学的数位老师。报告吸引了来自清华大学、同济大学、东南大学等高校的线上线下60余位师生参加。
图1. 讲座报告现场
报告开始前，吴兆堂教授首先介绍了香港城市大学的基本情况。吴兆堂教授的报告主要分为三个部分，第一部分介绍了全球建筑业面临的主要挑战及团队主要的研究方向，第二部分分析了建筑业数字孪生现有的研究瓶颈，第三部分介绍了数字孪生技术在建筑业发展的应用和研究展望。
在报告第一部分中，吴兆堂教授首先从世界面临的气候环境、人口问题等挑战切入，介绍了全球趋势，分析了研究与政策的相关性，继而从可持续的、韧性的、宜居的、有智慧的、高效的未来高密度城市方面介绍了团队的主要研究方向与成果。在建造效率方面，探讨了通过VR和BIM等技术实现高效建设组织规划、安全训练，介绍了BIM和3D打印等技术的结合；在智慧运维方面，介绍了通过大数据评估交通表现、集成计算机视觉提供实时决策支持、固定资产的维护与管理、不同建筑类型和设计对传染病传播风险的影响等研究成果；在可持续建成环境方面，主要的研究成果包括建筑产品的CIC碳标签方案、全生命周期能源碳排放模型、针对多节能目标的优化措施投资等；在基础设施韧性方向，吴兆堂教授团队通过建模仿真探讨了水淹等灾害对道路等基础设施的影响，开展了多维社区韧性的评估。最后吴兆堂教授介绍了通过新闻挖掘、社会网络分析法进行宜居城市研究的主要成果。
图2.吴兆堂教授团队针对未来高密度城市的主要研究方向
在报告的第二方面中，吴兆堂教授指出了目前城市数字孪生主要的研究瓶颈，即目前的数据库之间存在相互割裂的问题，缺少一个完整的互联系统。吴教授继而探讨了如何将建筑、社会、城市等不同层次的数据打通，实现设施与建筑、社会、城市的数据相连。吴教授以香港水淹灾害为例，说明了运维阶段的重要性，提出要重视数字化在运维阶段的应用。
图3. 建筑数字化的未来发展方向
在报告第三方面中，吴兆堂教授介绍了建筑数字化未来的发展方向。吴兆堂教授认为针对碎片化的系统开发，首先是要界定待解决的问题，继而是建立数据库标准、将数据进行整合，这样一个整合需要政府及多方共同努力，实现系统的开发和中央数据库的建立。吴兆堂教授介绍了在传染病应对中数字孪生支持快速部署可重构医疗设施的研究项目、利用matterport等构建数字孪生智能实验室的研究成果，分析了数字孪生在城市规划、施工安全、运行效率、节能与减排等方面的应用点。从基础研究到应用研究转化和落地是吴兆堂教授团队努力的方向，实现这一过程需要从核心技术、社会环境、政策法律、经济效益、绩效指标、技术转让等多方面进行跨学科的研究，同时深化政产学结合。
图4.数字孪生的主要应用点
报告之后，吴兆堂教授与参会师生就数字孪生智能实验室的应用、室内定位与BIM的融合应用、AI对建筑业的影响、应对城市灾害、数字化过程中城市弱势群体的兼顾与受益等问题展开了深入探讨，整个报告气氛活跃，持续了近90分钟。
