在大數(shù)據(jù)背景下綠色建筑發(fā)展制約因素研究

楊怡

摘 要：隨著信息化時代的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境保護(hù)得到非常大的重視，現(xiàn)代建筑在綠色可持續(xù)性方面的追求更加顯著。本文對綠色建筑的發(fā)展概況進(jìn)行論述，通過國內(nèi)綠色建筑的了解綠色技術(shù)手段，提出綠色建筑和大數(shù)據(jù)結(jié)合發(fā)展的重要性，分析大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的應(yīng)用，對綠色建筑未來發(fā)展的展望和期待。文中以綠色建筑施工技術(shù)為切入點，針對我國目前綠色施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：綠色建筑;制約因素

一、引言

當(dāng)前的綠色建筑已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，但是還未根本扭轉(zhuǎn)高消耗、高排放的粗放發(fā)展模式，科技進(jìn)步與創(chuàng)新的支撐作用也未體現(xiàn)出來。而且由于綠色建筑更加復(fù)雜，因此發(fā)展過程中面臨更大的挑戰(zhàn)和風(fēng)險。我國綠色建筑推廣的步伐較慢，這是與我國的國情和國力相關(guān)的，且在推廣的過程中存在著多方面的制約因素。

二、綠色建筑及其技術(shù)的內(nèi)涵及發(fā)展

（一）綠色建筑及其技術(shù)的內(nèi)涵

綠色建筑是指可持續(xù)發(fā)展，可循環(huán)，節(jié)能減排等，也可稱為"四節(jié)一保"，即節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)境保護(hù)。建筑有一個長期的循環(huán)過程，所以整個施工過程中都要考慮到環(huán)保的問題。綠色施工技術(shù)是以BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心的綠色技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)，以太陽能、智能電器、綠色材料為代表。從自然科學(xué)到人文學(xué)科，技術(shù)層面都很廣。采用"綠色"技術(shù)，不僅可以提高人類的生活質(zhì)量，而且可以有效地維護(hù)生態(tài)，實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，也可以采用綠色施工技術(shù)來實現(xiàn)城市的綠化。

（二）綠色建筑及其技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)能源運輸，環(huán)境衛(wèi)生，資源短缺等問題相繼出現(xiàn)之時，各國都認(rèn)識到僅依賴一種資源十分匱乏。于是，他們就投入到了對潔凈的能量的研發(fā)中。在建筑界，許多建筑行業(yè)的行家都在尋求節(jié)約能源。20世紀(jì)六十年代，索勒瑞的有關(guān)研究主要集中在生態(tài)都市與建筑生態(tài)學(xué)等方面。后來，他們又不斷地發(fā)展和革新。70年代以后，將環(huán)保概念融入到了許多的建筑中，并逐步發(fā)展成了一種新的設(shè)計方法。八十年代，隨著對環(huán)境保護(hù)技術(shù)的不斷改進(jìn)，到了90年代，更是形成了一股潮流。當(dāng)前，世界各國都十分關(guān)注環(huán)保技術(shù)及相關(guān)技術(shù)，并已形成相應(yīng)的制度，從而推動了環(huán)保技術(shù)的發(fā)展。

三、我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀

（一）綠色建筑發(fā)展概況

從上個世紀(jì)六十年代開始，世界各地相繼制定了有關(guān)綠色建筑概念和技術(shù)評估的準(zhǔn)則。各國在建設(shè)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，都建立起了自己獨特的綠色評估制度。最有名的莫過于美國 LEED，也就是美國節(jié)能和環(huán)保設(shè)計界的先驅(qū)。美國綠色建筑協(xié)會于1998年頒布并頒布執(zhí)行，是迄今為止在世界范圍內(nèi)公認(rèn)最好的一套評估系統(tǒng)。我國在2006實施了 GB/T50378-2006 《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，以滿足我國綠色建筑發(fā)展的需求。評估對象為住宅與公用兩種。在新形勢下，發(fā)展“綠色”是貫徹十九大精神的一種有效途徑。經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國的綠色建設(shè)由單一的工程建設(shè)發(fā)展到了全方位的發(fā)展，這是建設(shè)工業(yè)在環(huán)保方面的前進(jìn)，也是建設(shè)的一個重要趨勢。

2020年，國家發(fā)改委發(fā)布了《綠色建筑創(chuàng)建行動方案》，要求到2022年，全市所有的新建筑中，都要有70%以上的綠色建筑，而星級以上的綠色房屋，將繼續(xù)增多，這樣，我們的節(jié)能程度就會越來越好，居民的身體素質(zhì)也會越來越好，而隨著建筑的發(fā)展，環(huán)保建材的使用將會越來越廣泛，環(huán)保理念也將逐步滲透到人們的日常生活中，從而在人們的心中營造出一個充滿了“環(huán)?！钡纳鐣夥?。

當(dāng)前，我國的綠色建材發(fā)展還處在發(fā)展初期，總量小、分布分散、區(qū)域發(fā)展不均衡，綠色建材發(fā)展存在南方快、北方慢、東部沿?？?、西部地區(qū)慢等問題，與大規(guī)模推廣綠色建筑的要求差距較大，可喜的是近兩年各地綠色建筑發(fā)展呈現(xiàn)加快的趨勢。到目前為止，全國已有16270.7000平米的綠化面積，并且這個數(shù)字還在持續(xù)增長。目前，隨著我國綠化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，但目前還面臨著施工難度大、材料獲取困難、資源回收困難等問題，環(huán)保施工部門要加大工作力度，盡快解決好這一問題。

（二）國內(nèi)經(jīng)典綠色建筑范例

我國綠色建筑的發(fā)展十分迅速，在整個綠色建筑的發(fā)展過程中不乏優(yōu)秀建筑范例，其中具有代表性的當(dāng)屬 2004 年上海生態(tài)示范樓（，該環(huán)保生態(tài)樓使用了外墻保溫體系、遮陽系統(tǒng);使用斷熱鋁合金雙玻中空 LOW-E 窗;同時也有自然通風(fēng)系統(tǒng)、獨立控制濕熱的空調(diào)系統(tǒng)以及太陽能空調(diào)和地暖系統(tǒng);除此之外該示范生態(tài)樓整體的能耗較同類型的建筑降低了 75%，其中再生資源的利用率達(dá)到了 60%，整體體現(xiàn)了節(jié)省資源、回收利用、生態(tài)環(huán)保的理念。

由此，國內(nèi)綠色建筑技術(shù)手段十分豐富，并且有大量的應(yīng)用實例。隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)逐漸成為各行業(yè)發(fā)展的重要結(jié)合方式。

四、綠色建筑和大數(shù)據(jù)結(jié)合發(fā)展的重要性

（一）大數(shù)據(jù)的特征

首先，大數(shù)據(jù)指的是巨量的數(shù)據(jù)的一個集合，這種巨量數(shù)據(jù)是無法用常規(guī)軟件在短時間內(nèi)處理完成的[1]。所以出現(xiàn)了這種更新、更優(yōu)秀的處理數(shù)據(jù)的算法。總的來說，大數(shù)據(jù)具有以下特點：需要處理的數(shù)據(jù)數(shù)量極多、數(shù)據(jù)類型豐富、處理數(shù)據(jù)速度快速[2]。

（二）大數(shù)據(jù)對綠色建筑發(fā)展的意義

當(dāng)下，綠色建筑與大數(shù)據(jù)結(jié)合已經(jīng)成為一種趨勢。大數(shù)據(jù)對綠色建筑的發(fā)展有重要意義。在綠色建筑選擇采用技術(shù)的時候，大數(shù)據(jù)可以通過定性和定量的兩種分析比較方式，分析不同情況下綠色技術(shù)的選擇。同時，由于大數(shù)據(jù)的處理速度之快，可以在短時間內(nèi)給出較好的應(yīng)對方式。直接得出如何選擇綠色技術(shù)或者選擇怎樣的技術(shù)手段可以最大程度上做到該建筑對綠色生態(tài)的要求。那么就是從一定程度上提高了建筑綠色設(shè)計的效率。

在綠色建筑項目中，選擇適宜的綠色技術(shù)的時候，可以運用大數(shù)據(jù)進(jìn)行定性和定量分析。首先，定性分析主要是以相關(guān)專業(yè)人士的知識經(jīng)驗，通過比較各項綠色手段確定最終使用的技術(shù)。其次，定性分析具有一定的主觀判斷，更能體現(xiàn)大數(shù)據(jù)優(yōu)點的是定量分析，即通過建立綠色建筑相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，實時模擬分析綠色技術(shù)在實際項目里的綠色效果，例如：能耗降低量、材料保溫性能等。最終在進(jìn)行多項試驗后以選擇更好的技術(shù)手段。綠色建筑在大數(shù)據(jù)的模式下，可以更好的得到發(fā)展，通過大數(shù)據(jù)分析可以更加直觀的體現(xiàn)綠色建筑對環(huán)境的影響。大數(shù)據(jù)和綠色建筑相結(jié)合無疑是具有益處的，也是建筑發(fā)展需要利用的現(xiàn)代信息技術(shù)。對綠色建筑的發(fā)展有重要作用。

五、大數(shù)據(jù)背景下制約綠色建筑發(fā)展的主要因素

綠色建筑有其自身的優(yōu)勢，而且符合可持續(xù)中的理念，但是在具體推廣過程中依然存在著問題和影響因素，具體分析如下：

（一）綠色建筑設(shè)計的難度

因為綠色建筑是一種全新的概念，所以它還處于摸索階段，很難保證一棟綠色的建筑能達(dá)到預(yù)期的效果，更不可能讓人與自然的和諧共存。綠色建筑的應(yīng)用要求建筑結(jié)構(gòu)、功能、設(shè)備安裝等方面都要考慮到人與自然的聯(lián)系，要做到環(huán)環(huán)相扣，所以建筑的位置和間距必須要有一個很好的計劃，目前的城市規(guī)劃很難做到這種程度，所以在建筑的設(shè)計上很難滿足目前的建筑發(fā)展要求。

（二）綠色建筑理念宣傳不到位，公眾認(rèn)知與參與度不夠

綠色建筑行業(yè)的發(fā)展，要樹立環(huán)保意識，建設(shè)企業(yè)要有良好的環(huán)保觀念，了解發(fā)展環(huán)保的內(nèi)涵和價值。但是，目前我國的綠色建設(shè)理念還沒有形成一個統(tǒng)一的規(guī)范，還沒有在社會中得到廣泛的認(rèn)同和傳播，許多人對它的認(rèn)識還不夠透徹，人們對它還沒有一個共同的認(rèn)識和理解。[1]縱觀我國的發(fā)展歷史，我國的綠色建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對緩慢，發(fā)展相對滯后，許多人對"綠色、低碳"的概念一竅不通，認(rèn)識模糊，缺乏參與，導(dǎo)致了對市場的需求，長期以來，傳統(tǒng)的建筑觀念和施工方法仍然是主流。這是由于在經(jīng)營層次上缺少一套行之有效的支持系統(tǒng)，從而阻礙了綠色建設(shè)的發(fā)展。不管是在基建、經(jīng)營、消費等方面，都缺少對綠色建材和工業(yè)化發(fā)展的認(rèn)識;在營銷方面，對于綠色建材的推廣和扶持，相較技術(shù)支持的力度，加大宣傳和節(jié)能環(huán)保力度，只有吸引更多的綠色資源才能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。但是，當(dāng)前我國的社會對綠色建材的認(rèn)識和參與程度還很低，對綠色建材的宣傳力度不大，導(dǎo)致了我國綠色建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很困難。

（三）缺乏政策以及資金支持

盡管2006年制定了綠色施工評估指標(biāo)，并相繼推出了相關(guān)的環(huán)保法規(guī)和規(guī)范制度，然而，目前綠色施工的數(shù)量并不多，執(zhí)行速度也很慢。影響我國建筑業(yè)發(fā)展的諸多因素，特別是我國現(xiàn)行有關(guān)此種規(guī)范的制訂較晚，而對建筑設(shè)計的個人化尋求則對工業(yè)發(fā)展造成了很大的沖擊。[2]當(dāng)前的綠色施工試驗工程造價偏高，工程建設(shè)的短期收益有限。因此，我國在政策、財政等方面對"綠色"建筑產(chǎn)業(yè)化的支持力度不足，而在"綠色"工程上投資不足，導(dǎo)致了"綠色"概念與"產(chǎn)業(yè)"的發(fā)展受到阻礙。

（四）綠色建筑技術(shù)滯后，缺乏創(chuàng)新力

與世界各國相比，當(dāng)前的新型工業(yè)化發(fā)展系統(tǒng)是在"綠色"的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而"綠色"的概念和技術(shù)則是"引領(lǐng)"。例如，荷蘭在建設(shè)方面就引進(jìn)了SAR的概念，并引入了一個開放性的系統(tǒng)。另外，日本引進(jìn)的集成系統(tǒng)，能夠有效地改善建筑空間結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的性能，從而增強(qiáng)建筑空間的彈性和實用性。為了改進(jìn)工程技術(shù)和開發(fā)流程，在開發(fā)新的產(chǎn)品時采用標(biāo)準(zhǔn)化的流水線，這不僅要耗費巨資，而且其收益也很低，因此很多公司都不愿意把錢花在綠色建材上。從實際情況來看，目前我國大部分建設(shè)工程的技術(shù)和技術(shù)都是沿用了常規(guī)的技術(shù)和技術(shù)，在技術(shù)和技術(shù)上的創(chuàng)新上缺乏積極性。建筑工程的施工工藝技術(shù)含量高，將現(xiàn)代低碳綠色建筑理念與現(xiàn)代建筑理念相結(jié)合，需要采用綠色技術(shù)的強(qiáng)大支持。但由于我國當(dāng)前的建設(shè)工程技術(shù)落后，科技力量不足，缺少發(fā)展綠色施工所必需的技術(shù)，從而阻礙了我國綠色建筑業(yè)的發(fā)展。盡管近些年來，世界上許多國家都已經(jīng)開發(fā)出了低碳環(huán)保技術(shù)，并在此方面取得了一定的成效，但由于技術(shù)上的一些問題，還沒有完全進(jìn)入到我們的生活中。

（五）建筑的施工水平要求高

隨著建筑設(shè)計的不斷完善，對工程的要求也越來越高，與設(shè)計相比，更是難上加難。目前，國內(nèi)建筑行業(yè)的從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，許多團(tuán)隊僅有傳統(tǒng)的建筑施工經(jīng)驗，所以若要提升工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，讓相關(guān)人員來完成環(huán)保工程的建設(shè)，難度極大，難以滿足環(huán)保建筑的精細(xì)要求，難免會有一些疏漏。所以，在建設(shè)綠色建筑時，必須要有相應(yīng)的專業(yè)施工隊伍，首先要對綠色建筑的概念有深刻的了解，并在此基礎(chǔ)上，嚴(yán)格地按照設(shè)計圖來進(jìn)行。建筑材料的選用也要與綠色建筑相適應(yīng)。例如，使用空心雙層玻璃，可以達(dá)到良好的氣密性和良好的保溫性能。若在原材料的質(zhì)量不能得到保證的情況下，建筑的隔熱性能將會大幅降低，不能達(dá)到綠色建筑的品質(zhì)，從而對綠色建筑的未來發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，因此，綠色建筑要做好。

六、大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的運用策略

（一）綠色設(shè)計階段能耗模擬

綠色建筑之所以有較好的生態(tài)環(huán)保性，最主要在于建筑能耗的降低，能耗受到多種因素的影響，例如：氣候環(huán)境的因素、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)因素以及設(shè)備因素。其中，大數(shù)據(jù)的模擬可以很好的調(diào)整設(shè)備因素對能耗的影響。

1.合理降低設(shè)計參數(shù)

根據(jù)建筑物當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行節(jié)能模擬，在不犧牲建筑內(nèi)部人員活動舒適性的基礎(chǔ)上，合理的降低空調(diào)參數(shù)，夏季維持在26攝氏度，冬季供暖可適當(dāng)降低。

2.合理配置設(shè)備功率

建筑設(shè)備功率的大小應(yīng)適當(dāng)，設(shè)備功率過大，會導(dǎo)致出現(xiàn)不能滿負(fù)荷運行的情況，從而形成資源浪費。設(shè)備功率過小，則不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在能耗模擬時，可以設(shè)置多組功率進(jìn)行多次實驗，選取合適功率的設(shè)備進(jìn)行使用。

3.自動化能源管理

智能建筑能源管理系統(tǒng)中（Energy Management System for Inteligent Building）是由建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BAS，Building Automatic System）作為平臺來實現(xiàn)的。能夠針對建筑物的能源管理系統(tǒng)，通過收集建筑物的能耗數(shù)據(jù)，將整個建筑物的水、電力、燃料等用量集中用計算機(jī)處理成動態(tài)顯示。更直觀的看到資源用量，更便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)行更好的優(yōu)化。

（二）綠色建筑的評估優(yōu)化

建筑設(shè)計與最終落成的效果具有一定的差異，這種差異的影響因素過多，很難單一的分析來自哪個方面"。通過大數(shù)據(jù)的分析比較，可以逐一排除可能因素，對相應(yīng)影響進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，從而更加精確的優(yōu)化參數(shù)。由此，大數(shù)據(jù)的使用，可以幫助建筑設(shè)計進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化，可以提高綠色設(shè)計參數(shù)的精準(zhǔn)度。

同樣，在對建筑物進(jìn)行綠色標(biāo)準(zhǔn)評價的時候，將評價指標(biāo)輸人計算機(jī)中，通過大數(shù)據(jù)收集的參數(shù)進(jìn)行一一比對，能更快速更精準(zhǔn)的做到綠色評估。

（三）保證用戶的體驗

綠色建筑的使用，除了保證對外部環(huán)境的生態(tài)保護(hù)，還要保證對內(nèi)部使用者的舒適度的保證。大數(shù)據(jù)通過收集建筑內(nèi)人員活動的方式和習(xí)慣，調(diào)整室內(nèi)環(huán)境。并且及時提醒用戶室內(nèi)的實時狀況，突發(fā)事件發(fā)生時候能夠自動開啟應(yīng)急措施，在提高用戶使用性的同時，保證建筑的能耗不過高。

七、結(jié)束語

現(xiàn)在，綠色建筑的發(fā)展越發(fā)得到重視，綠色建筑發(fā)展過程中可以結(jié)合發(fā)展的角度非常多。在大數(shù)據(jù)的背景下，綠色建筑可以得到更好的發(fā)展。不論是在建筑能耗方面還是能源利用方面，都能得到有效的發(fā)展。大數(shù)據(jù)和綠色建筑的結(jié)合，可以充分把握綠色標(biāo)準(zhǔn)的要求，實現(xiàn)建筑真正的綠色。

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