綠色理念 領(lǐng)馭未來

文｜本刊記者 陳昕

“十二五”時期，我國建筑節(jié)能和綠色建筑事業(yè)取得重大進展，建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，綠色建筑呈現(xiàn)跨越式發(fā)展態(tài)勢。全國省會以上城市保障性安居工程、 政府投資公益性建筑、大型公共建筑開始全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，北京、天津、上海、重慶、江蘇、浙江、山東、深圳等地開始在城鎮(zhèn)新建建筑中全面執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，推廣綠色建筑面積超過10億平方米。截至2015年底，全國累計有4071個項目獲得綠色建筑評價標(biāo)識，建筑面積超過4.7億平方米。

2017年3月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），建設(shè)節(jié)能低碳、綠色生態(tài)、集約高效的建筑用能體系被再次細(xì)化和提高，綠色建筑實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

技術(shù)支撐引領(lǐng)綠色建筑發(fā)展

綠色建筑需要借助不同軟件來實現(xiàn)建筑物的能耗、采光、通風(fēng)等分析，并要求與其相關(guān)的應(yīng)用平臺具備開放性。BIM平臺具備開放性的特點，允許導(dǎo)入相關(guān)軟件數(shù)據(jù)進行一系列可視化操作，為其在綠色建筑中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。同時，建筑信息模型和相關(guān)數(shù)據(jù)信息給綠色建筑分析軟件強大的數(shù)據(jù)支持，確保了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

建筑信息模型的統(tǒng)一性和參數(shù)化特征使綠色建筑分析過程中需要的模擬技術(shù)統(tǒng)一為一個整體。眾所周知，綠色建筑設(shè)計是一個跨學(xué)科、跨階段的綜合性設(shè)計過程，建筑信息模型正好適應(yīng)了需求。BIM的實施能將建筑各項物理信息的分析從設(shè)計后期顯著地提前，有助于建筑師在方案甚至是概念的設(shè)計階段進行綠色建筑的相關(guān)分析和決策。

具體而言，建立性能模擬軟件的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交換平臺需要先確定模擬軟件的流程框架，結(jié)合建筑信息模型技術(shù)，分階段以目標(biāo)為導(dǎo)向梳理傳統(tǒng)的設(shè)計流程，建立各階段性能目標(biāo)導(dǎo)向與設(shè)計技術(shù)和模擬技術(shù)的關(guān)系。進一步整理常用的軟件和數(shù)據(jù)交換格式，對常用的建模和計算軟件進行分析并整理出常用的數(shù)據(jù)格式，分析主要數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換?；跀?shù)據(jù)格式分析，建立標(biāo)準(zhǔn)化的模擬流程。包括各階段的模擬軟件如何實現(xiàn)的框架圖，各階段的建模和導(dǎo)入模型的修整原則，例如建模對象、空間尺寸的參照物、網(wǎng)格尺寸以及關(guān)注內(nèi)容的基本原則等。此外，還要建立一個基于通用的模型和平臺軟件層的數(shù)據(jù)交換流程。將標(biāo)準(zhǔn)化流程應(yīng)用在實際的工程案例中，可以精簡很多流程，并且能夠減少建模的工作量。

基于國內(nèi)的主流三維設(shè)計軟件進行通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究，可以使設(shè)計軟件和模擬軟件與數(shù)據(jù)庫進行交互，形成子庫，各專業(yè)基于數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)交換?？梢哉f，建筑信息模型為綠色建筑提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)上的支持，并可以廣泛而具體地應(yīng)用在綠色建筑的多個方面，包括節(jié)地與室外環(huán)境，節(jié)能與能源利用，節(jié)水與水資源利用，節(jié)材與材料資源利用等。

破局綠色建筑運營

綠色建筑是一個全生命周期的概念，運營維護是其中一個重要的環(huán)節(jié)。由于建筑的使用壽命時間長，各專業(yè)領(lǐng)域的狀況都有可能出現(xiàn)，很多時候需協(xié)調(diào)物業(yè)和業(yè)主。《規(guī)劃》強調(diào)，要加強綠色建筑運營管理，確保各項綠色建筑技術(shù)措施發(fā)揮實際效果，激發(fā)綠色建筑的需求；加強綠色建筑評價標(biāo)識項目質(zhì)量事中事后監(jiān)管。

針對綠色建筑的后期運營，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2016年12月15日發(fā)布1393號公告，批準(zhǔn)《綠色建筑運行維護技術(shù)規(guī)范》為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并于2017年6月1日正式實施?！兑?guī)范》針對綠色建筑運營環(huán)節(jié)，彌補該環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)缺失的漏洞，有諸多的創(chuàng)新點：首次構(gòu)建了綠色建筑綜合效能調(diào)適體系，確保建筑系統(tǒng)實現(xiàn)不同負(fù)荷工況運行和用戶實際使用功能的要求;基于低成本、無成本運行維護管理技術(shù)，規(guī)定了綠色建筑運行維護的關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)策略;建立了綠色建筑運行管理評價指標(biāo)體系，有利于優(yōu)化建筑的運行，實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的目標(biāo)。

BIM技術(shù)在建筑的運營維護，特別是綠色建筑的運營維護中起到了重要的作用。相對于傳統(tǒng)的物業(yè)管理方式，現(xiàn)代化的物業(yè)管理方式效率顯著提高，管理人員的需求降低，成本也不斷降低?，F(xiàn)代化的物業(yè)管理方式更為多樣化并具有高度的信息化。具體的工作流程是對現(xiàn)狀進行調(diào)研并對需求進行分析，根據(jù)現(xiàn)狀制定方案和工作目標(biāo)。硬件的改造和軟件的升級都可以通過BIM的建模來實現(xiàn)，建筑信息模型與其他的功能系統(tǒng)進行整合和對接，實現(xiàn)滿足用戶需求的綜合性的運營維護管理平臺。

位于北京CBD核心區(qū)的中國尊項目是北京未來的第一高樓，也是一個全專業(yè)的BIM建模設(shè)計，中國尊項目的BIM應(yīng)用從概念階段一直延伸到施工深化階段。在這個項目當(dāng)中，相關(guān)團隊通過制定Z15協(xié)同設(shè)計手冊、項目設(shè)計編碼手冊、BIM建模標(biāo)準(zhǔn)以及BIM實施法則等，更好地指導(dǎo)BIM技術(shù)的應(yīng)用。在該項目的綠色設(shè)計優(yōu)化階段，項目團隊?wèi)?yīng)用建筑信息模型進行綜合展示，例如室內(nèi)的氣密性分析、場外的風(fēng)環(huán)境模擬以及冷卻塔的運行功耗分析等等。

北京市建筑設(shè)計研究院有限公司第二建筑設(shè)計院辦公室改造項目則展示了在建筑的運營階段綠色建筑和建筑信息模型的結(jié)合，該項目榮獲LEED白金獎。項目從建筑信息模型綜合數(shù)據(jù)庫中提取建筑與能耗控制相關(guān)的約束性條件，對運營階段的能耗管理進行初始化的調(diào)整和實施。在動態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，集成建筑內(nèi)能源消耗的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，在BIM的可視化和參數(shù)化環(huán)境中進行能耗預(yù)估。在建筑運營穩(wěn)定并且業(yè)態(tài)穩(wěn)定的情況下，通過建筑能耗的管理系統(tǒng)采集設(shè)備運行的動態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合BIM數(shù)據(jù)庫的靜態(tài)信息進行仿真和預(yù)估，提出能源優(yōu)化的管理預(yù)案。

該項目對多個方面進行了改造，包括對外墻增加夾壁墻及雙層窗提高室內(nèi)保溫性能和密閉性，對室內(nèi)空氣的凈化處理，增設(shè)PM2.5、CO2、甲醛傳感器，提高空氣品質(zhì)。采用智能照明控制系統(tǒng)，配置光感及人員感應(yīng)探測器，設(shè)計工位定制燈具，上照燈通過反射效果形成室內(nèi)均衡的光環(huán)境，下照燈提供個性化調(diào)節(jié)功能。創(chuàng)新性的開發(fā)了壁裝智能集成面板，整合了照明控制系統(tǒng)、風(fēng)機盤管控制系統(tǒng)、電子除塵系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)、通訊錄、環(huán)境監(jiān)測等多種功能。同時，該項目設(shè)計范圍內(nèi)的所有機電設(shè)備均采用壁裝智能集成面板、電腦、手機三種方式進行控制。在平時使用時，整套系統(tǒng)自動運行。設(shè)置能源監(jiān)控系統(tǒng)，對水、電分別進行計量；電能部分照明、插座、風(fēng)機盤管分項計量；分別對室內(nèi)PM2.5，室外PM2.5進行檢測；整合數(shù)據(jù)，優(yōu)化電子除塵的控制。會議系統(tǒng)實現(xiàn)視頻會議、無紙化辦公、會議室預(yù)定、信息發(fā)布、弱電集成平臺展示等功能。此外，還為員工提供符合人體工程學(xué)的辦公家具、凈化水系統(tǒng)，設(shè)置健身房、圖書室等活動、學(xué)習(xí)空間。

目前，我國綠色建筑發(fā)展還面臨諸多困難和挑戰(zhàn)，包括能源利用效率低，標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行質(zhì)量參差不齊，綠色建筑總量規(guī)模偏少，發(fā)展不平衡，部分綠色建筑項目實際運行效果達不到預(yù)期等。針對這些問題，不僅需要政府從政策層面完善相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、制度，同時也需要整個行業(yè)真正認(rèn)識到綠色建筑目前的瓶頸所在，舉行業(yè)之力共同推動綠色建筑的發(fā)展，當(dāng)然，更重要的是還需要利用多種技術(shù)手段改善當(dāng)前綠色建筑存在的種種問題，從而全面提升綠色建筑的整體表現(xiàn)。