全球知名分析机构gartner发布的2019年十大战略性技术趋势，这些趋势并非概念技术，而是已经有了决定性的突破，将发展成更广泛的应用，其高度波动性在未来五年内达到临界点。

这些趋势中包括人工智能、数字孪生、边缘计算、量子计算、沉浸式技术、区块链、智能空间等，同时这些技术之间的联系越来越紧密。由此可见数字孪生是目前的热门概念，在建筑领域，bim是创建和使用“数字孪生”的工具。

想象一个场景，一个全数字化的建筑样品，里面的每一个房间构造都是用户定制的，每一根管线的衔接都堪称完美，每一个构件都精确到毫米以下……按照样品数据预制构件，再工业化组装，然后诞生出一模一样的实体建筑，装满了传感器，自动采光、自动温控、自动调整灯光。

什么是数字孪生?

数字孪生的概念最早是由密西根大学的michael gneves教授在其2002年发表的一篇文章中提出的。目前，对于数字孪生的通用定义为：充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

打个比方我们可以投影的方式来阐述：数字孪生比喻为“投影”，它通过仿真技术采集现实世界中物理模型的各种数据，通过这些数据在屏幕上映射出一个和该物品一模一样的数字体。不但如此，我们还能通过这“投影”实时观察数字实体的运行情况，监控等各种运行参数，并通过大量数据积累结合人工智能对虚拟世界进行更进一步的模拟推演，推演结果最终对现实世界反馈，这就是该技术的价值所在。

数字孪生建筑的特征

全球知名的未来学家thomas frey预测，到2022年，85%的物联网平台将使用某种数字孪生技术进行监控，少数城市将率先利用数字孪生技术进行智慧城市的管理。

数字孪生建筑具有四大特点：精准映射、虚实交互、软件定义、智能干预。

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精准映射：数字孪生建筑通过各层面的传感器布设，实现对建筑的全面数字化建模，以及对建筑运行状态的充分感知、动态监测，形成虚拟建筑在信息维度上对实体建筑的精准信息表达和映射。

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虚实交互：未来数字孪生建筑中，在建筑实体空间可观察各类痕迹，在建筑虚拟空间可搜索各类信息，建筑规划、建设以及民众的各类活动，不仅在实体空间，而且在虚拟空间得到极大扩充，虚实融合、虚实协同将定义建筑未来发展新模式。

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软件定义：数字孪生建筑针对物理建筑建立相对应的虚拟模型，并以软件的方式模拟建筑人、事、物在真实环境下的行为，通过云端和边缘计算，软性指引和操控建筑的电热能源调度等。

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智能干预：通过在“数字孪生建筑”上规划设计、模拟仿真等，将建筑可能产生的不良影响、矛盾冲突、潜在危险进行智能预警，并提供合理可行的对策建议，以未来视角智能干预建筑原有发展轨迹和运行，进而指引和优化实体建筑的规划、管理，改善服务。

数字孪生面临的困境

在数据的感知方面，在目前的技术水平看来，在工厂中对机器的精确的全域感知依然有难度，更不要说其他领域了。物理实体的数据不够详尽，因此数字副本也会有所缺失，这就会导致数字副本得出的预测和判断有误差，这个问题的解决需要芯片、传感器、物联网等技术进步。

其次软件上，需要更加先进的算法，各类软件的整合，例如利用人工智能、边缘计算等技术，对数据进行更加快速的分析处理，进行可视化呈现。

目前数字孪生技术的瓶颈来自方方面面，还无法大规模普及使用，但它可以为工业制造、未来生活带来无限的可能。随着其他技术的发展，数字孪生将有更多想象空间。

目前建筑行业的数字孪生

数字孪生建筑对建筑产业将形成不可忽视的冲击力，是整个建筑业转型升级的核心引擎，当然，数字孪生建筑的推动绝不是一个企业可以完成的，这必将是一个行业多方共同搭建的平台，基于数字孪生建筑平台实现整个建筑业的数字化、在线化、智能化，并最终实现未来建筑的美好愿景。

目前的bim作为数字孪生在建筑行业的应用，也得到了很大的应用价值。不过还需要很长一段时间的磨合，毕竟像工业这么标准化的产品，数字孪生都有着重重困难，何况是每个复杂的建筑。但是长期来说，科技会慢慢改变建筑业，无论是数字孪生，还是bim，都是未来的大方向。来源：建设网

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