“綠色低碳背景下的新城建技術(shù)”主題論壇

1月12日，在第十二屆全國建筑科研院所協(xié)作網(wǎng)會議期間，全國各省區(qū)市建筑科學(xué)研究院所共同成立了《新城建科技》期刊理事會，并舉辦了“綠色低碳背景下的新城建技術(shù)”主題論壇。本刊理事單位的多位專家就綠色、低碳建筑以及建筑數(shù)字化等領(lǐng)域的研究和實(shí)踐成果進(jìn)行了交流。本期摘錄6位專家在論壇上的部分演講內(nèi)容。

周紅波

上海建科集團(tuán)股份有限公司總工程師，教授級高級工程師，中國土木工程學(xué)會工程風(fēng)險與保險研究分會副理事長，上海市建筑信息模型技術(shù)協(xié)會副會長。

雙碳背景下的上海地區(qū)超低能耗建筑研究與實(shí)踐

上海市作為高密度特大城市，建筑領(lǐng)域碳排放呈現(xiàn)逐年增長態(tài)勢，降低能源依賴成為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域的迫切需求。在碳達(dá)峰碳中和時代背景下，上海大力推動超低能耗建筑發(fā)展，力求有效降低能源消耗和碳排放水平，改善環(huán)境質(zhì)量。

從熱工分區(qū)來看，上海位于夏熱冬冷地區(qū)，其氣候特點(diǎn)是夏季炎熱潮濕、冬季寒冷干燥，這就對建筑的保溫、隔熱、通風(fēng)等性能提出了很高的要求?！渡虾Ｊ谐湍芎慕ㄖ夹g(shù)導(dǎo)則（試行）》提出了適宜性的總體技術(shù)路徑，即通過氣候響應(yīng)式設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能體系、高效空調(diào)采暖系統(tǒng)、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)超低能耗建筑的打造。

上海建科集團(tuán)積極實(shí)踐探索夏熱冬冷地區(qū)超低能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)體系和落地解決方案，通過科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用、技術(shù)導(dǎo)則與標(biāo)準(zhǔn)編制，逐步夯實(shí)超低能耗建筑全過程服務(wù)能力?，F(xiàn)在對建科集團(tuán)最新兩代超低能耗示范工程展開介紹。

建科集團(tuán)莘莊園區(qū)十號樓項(xiàng)目，建筑面積2萬余平方米，于2019年建成并投入使用。這是我們首次探索基于設(shè)計(jì)限額的超低能耗建筑節(jié)能技術(shù)體系，以年供暖空調(diào)能耗20kWh/m2設(shè)計(jì)限額為約束值，運(yùn)用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)。一是外墻節(jié)能技術(shù)：采用裝配式外墻系統(tǒng)和嵌管式節(jié)能技術(shù)，有效提高節(jié)能效率。二是外窗節(jié)能技術(shù)：采用玻纖增強(qiáng)聚氨酯節(jié)能外窗，并對外窗氣密性進(jìn)行了處理，符合超低能耗對氣密性的要求。三是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)：包括混合通風(fēng)降溫技術(shù)和高性能遠(yuǎn)程控制空調(diào)系統(tǒng)。四是太陽能綜合利用技術(shù)：包括天然采光、發(fā)電玻璃和太陽能熱水，實(shí)現(xiàn)太陽能全光譜利用。五是基于BIM的參數(shù)化設(shè)計(jì)和施工協(xié)同：進(jìn)行基于BIM的綠色建筑性能參數(shù)化設(shè)計(jì)與施工體系的研究與應(yīng)用，在設(shè)計(jì)各階段都進(jìn)行了優(yōu)化，并在運(yùn)行期實(shí)現(xiàn)建筑性能實(shí)時評估。六是高品質(zhì)健康環(huán)境營造技術(shù)：對建筑室內(nèi)空氣、水質(zhì)、采光、聲環(huán)境、熱濕環(huán)境等方面進(jìn)行全面提升，實(shí)現(xiàn)“以人為本”。七是實(shí)時在線建筑智慧管控技術(shù)：通過數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備及用能、建筑環(huán)境及監(jiān)測全方位智慧運(yùn)行管理。該項(xiàng)目建成后，我們對全年的空調(diào)供暖制冷實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建筑在標(biāo)準(zhǔn)工況下，空調(diào)全年運(yùn)行能耗為19.4kWh/m2，達(dá)到了20kWh/m2的限值目標(biāo)，顯著低于上海市同類辦公建筑平均水平。

建科集團(tuán)最新的一個實(shí)踐項(xiàng)目是位于徐匯園區(qū)的建科中心項(xiàng)目。這一次我們探索了城市更新+高密度模式的超低能耗技術(shù)體系創(chuàng)新，提出了“三零三化”理念的低影響建設(shè)模式，即零能耗、零碳排、零污染，設(shè)計(jì)人本化、建造數(shù)字化、運(yùn)維智慧化。

人本化設(shè)計(jì)方面，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)“生態(tài)反哺”——尊重原有場地并進(jìn)行微環(huán)境改善。通過首層架空改善場地通風(fēng)條件、實(shí)現(xiàn)場地遮陰、降低熱島效應(yīng)；通過立體綠化打造綠植墻、屋頂綠化、下沉庭院，借綠入景、移步異景；通過窗墻優(yōu)化、采光中庭、下沉庭院及魚池引光，使地上主要功能空間全部滿足采光系數(shù)要求并優(yōu)化了地下食堂空間的自然采光；通過外平開窗和下懸窗，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)最大化利用，有效降低空調(diào)開啟小時數(shù)。

數(shù)字化建造方面，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)面向施工圖交付目標(biāo)的BIM正向設(shè)計(jì)。方案階段通過BIM軟件展示建筑體量，便于推敲，對于不同精度方案逐步遞進(jìn)，可視化展示供建設(shè)單位選擇。

智慧化運(yùn)營方面，采用“智慧訪客及防疫管理”“智慧梯控”“智慧餐廳”“智慧車輛出入口管理”等智慧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、個性化管理。項(xiàng)目以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)置具備能源數(shù)字化綜合管理功能的能碳管理平臺，及實(shí)現(xiàn)對建筑室內(nèi)空氣、照明等動態(tài)監(jiān)測、三維展示的監(jiān)測平臺。

零能耗體系方面，項(xiàng)目采用了十大關(guān)鍵技術(shù)集成 ：建筑自然采光及自然通風(fēng)；STP屋面、UHPC裝配式外墻、雙氬氣玻璃外窗、可調(diào)節(jié)外遮陽系統(tǒng)等高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)；建筑整體氣密性控制；建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)無熱橋控制；高效供暖空調(diào)系統(tǒng)及熱回收機(jī)組；高效照明燈具及智能控制措施；高效節(jié)能電梯；屋頂太陽能光熱光伏耦合空氣源熱泵熱水一體化示范技術(shù)；UHPC外墻與太陽能光伏一體化示范；“光儲直柔”新型能源系統(tǒng)等。經(jīng)測算，以國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，建科中心全年累計(jì)耗冷耗熱量降低幅度達(dá)到32.8%；全年供暖空調(diào)、照明、生活熱水、電梯等一次能源消耗量降低幅度達(dá)到50.3%；全年可減少二氧化碳排放87.18噸。

在建筑節(jié)能領(lǐng)域，行業(yè)趨勢正逐步從“控能”向“控碳”轉(zhuǎn)變。隨著全球氣候變化問題日益嚴(yán)重，建筑行業(yè)作為碳排放的重要來源之一，需要承擔(dān)起更大的責(zé)任。因此，建筑節(jié)能體系“能碳雙控”的轉(zhuǎn)變是必然的趨勢。這一轉(zhuǎn)變將有助于推動建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)更加綠色低碳的發(fā)展，促進(jìn)全球應(yīng)對氣候變化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

郝翠彩

河北省建筑科學(xué)研究院有限公司智能與綠色建筑研究所所長，正高級工程師，中國建筑節(jié)能協(xié)會超低能耗建筑分會副理事長，河北省超低能耗建筑行業(yè)協(xié)會秘書長。

近零（超低）能耗建筑向零碳園區(qū)的技術(shù)探索與實(shí)踐

近年來，我院已為200余個總計(jì)800萬平方米超低能耗項(xiàng)目提供了全程技術(shù)服務(wù)，涉及住宅、公建等多種類型。在寒冷地區(qū)超低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫以及氣密性非常重要，對應(yīng)的保溫材料性能和做法卻千差萬別，這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)以及施工中需要重點(diǎn)關(guān)注。

保溫結(jié)構(gòu)性能越好，熱橋部位如果處理不當(dāng)，熱橋效應(yīng)就會越明顯。針對圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造，河北省在2020年之前外墻保溫以外掛幕墻、粘錨結(jié)合薄抹灰做法為主，2020之后涌現(xiàn)出一系列創(chuàng)新技術(shù)，目前比較流行的做法有兩側(cè)噴涂砂漿的鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫構(gòu)造、內(nèi)置保溫現(xiàn)澆混凝土構(gòu)造等。下面分別介紹一下這方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

粘錨結(jié)合薄抹灰外墻保溫做法需要注意幾點(diǎn)，第一，基層墻體的平整度以及尺寸偏差；第二，飾面層應(yīng)該選柔性材料；第三，一定要結(jié)合保溫材料自身的性能，選取合適的固定受力方式及支撐，當(dāng)設(shè)置托架時注意托架固定處熱橋的處理；第四，黏結(jié)層嚴(yán)禁有空腔，尤其點(diǎn)框粘貼一定注意。

關(guān)于外掛幕墻體系，結(jié)合我們和德國能源署合作項(xiàng)目的一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行一個分享。這個項(xiàng)目德國能源署要進(jìn)行監(jiān)督和認(rèn)證，所以提出來外掛幕墻龍骨一定要用不銹鋼，因?yàn)椴讳P鋼導(dǎo)熱系數(shù)相對普通鋼低很多，比如普通鋼導(dǎo)熱系數(shù)將近60，而不銹鋼只有15左右，但是整個項(xiàng)目幾萬平方米，如果使用不銹鋼，造價會多出1000多萬元，建設(shè)單位不能接受。在這種情況下，我們就進(jìn)行了詳細(xì)的點(diǎn)熱橋分析計(jì)算，經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，雖然不銹鋼和鍍鋅鋼導(dǎo)熱系數(shù)相差3.87倍，但熱橋值只差15%。這個差值完全可以通過其他更經(jīng)濟(jì)的方法來優(yōu)化，比如優(yōu)化支點(diǎn)的數(shù)量，優(yōu)化隔熱墊塊的性能等。優(yōu)化后的方案得到了德國能源署的認(rèn)可，為建設(shè)方節(jié)約了大筆資金。外掛幕墻體系要注意的問題就是干掛石材板縫間既要防雨水滲入，又要考慮內(nèi)部水蒸氣溢出的通道。

關(guān)于內(nèi)置保溫現(xiàn)澆混凝土構(gòu)造，前期計(jì)算的時候，要注意與粘錨結(jié)合薄抹灰體系的區(qū)別。第一，熱工計(jì)算應(yīng)考慮由系統(tǒng)連接構(gòu)造引起傳熱性能降低，即系統(tǒng)修正；第二，保溫層的施工一定注意保溫板拼接要嚴(yán)密，現(xiàn)場固定后拼縫應(yīng)嚴(yán)密、無明顯縫隙；第三，現(xiàn)場支模前應(yīng)將連接件、限位件連接，固定到位，保溫層部位的連接件應(yīng)進(jìn)行防腐處理；第四，施工現(xiàn)場在保溫層兩側(cè)的混凝土基層墻體和防護(hù)層應(yīng)同時澆筑，避免保溫層錯位偏移。

鋼絲網(wǎng)架復(fù)合保溫構(gòu)造要注意系統(tǒng)修正，還要注意層間支撐，施工時要注意噴涂平整度，門窗安裝節(jié)點(diǎn)一定要注意受力和熱橋以及氣密性。

馬杰

四川省建筑科學(xué)研究院有限公司科研技術(shù)部主任，高級工程師，注冊巖土工程師，四川省建設(shè)科技協(xié)會副秘書長，成都市土木建筑學(xué)會理事，《新城建科技》編委。

在建筑碳達(dá)峰碳中和新征程中的探索與實(shí)踐

四川建科院科技樓原設(shè)計(jì)于1985年。2015年，啟動科技樓改造升級，總建筑面積由原來的0.81萬㎡增加到1.55萬㎡，面積增加41%。項(xiàng)目取得四川省內(nèi)唯一的既有建筑綠色改造三星級運(yùn)行標(biāo)識證書和超低能耗建筑證書，獲得國家綠色建筑創(chuàng)新獎二等獎。

在“節(jié)流”技術(shù)方面，科技樓通過一系列改造，圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能提升超45%，噪聲降低超20分貝，照明節(jié)能超30%，空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能約60%。通過建筑能源管理系統(tǒng)進(jìn)行能耗分項(xiàng)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部用能考核及建筑的節(jié)能高效運(yùn)行。

在“開源”技術(shù)方面，在屋頂設(shè)置薄膜太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)用于大樓公共區(qū)域照明，成為成都地區(qū)光伏應(yīng)用的典型示范。雨水回收系統(tǒng)的年回收用水量占年總用水量比例超80%。

在“固碳”技術(shù)方面，大樓屋頂露臺設(shè)置了屋頂綠化，南側(cè)與西側(cè)采用垂直綠化，不僅能保溫隔熱，還能節(jié)能固碳、調(diào)節(jié)建筑微氣候環(huán)境、營造良好景觀效果。

四川建科院形成了一整套系統(tǒng)的建筑運(yùn)行性能診斷指標(biāo)、診斷方法、調(diào)試方法和運(yùn)維方法。通過空調(diào)、照明等系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試以及用能人員的行為管理，實(shí)現(xiàn)科技樓全年運(yùn)行能耗降至35kWh/㎡，較同類建筑降低50%以上，每年可節(jié)約用電60萬度，減少碳排放約170噸。

四川建科院自主投資建設(shè)的城市更新與智慧建筑研發(fā)及孵化基地是集產(chǎn)學(xué)研用等功能為一體的綜合性園區(qū)，項(xiàng)目總建筑面積6.2萬㎡。本著“開源、節(jié)流、固碳”的思想，項(xiàng)目采用了一系列技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)了對建筑領(lǐng)域碳中和實(shí)施路徑的創(chuàng)新性探索，項(xiàng)目建成后將成為西南地區(qū)首個零碳園區(qū)。

在“節(jié)流”技術(shù)方面，通過優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫技術(shù)，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)提高20%以上；照明節(jié)能比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)提升20%以上；選用高效節(jié)能供暖空調(diào)設(shè)備，設(shè)備能耗相比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)降低約20%。

在“開源”技術(shù)方面，可再生能源主要利用太陽能光伏發(fā)電、空氣源熱泵制熱供暖等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可再生能源利用率達(dá)91.78%。

在“固碳”技術(shù)方面，園區(qū)內(nèi)通過設(shè)置大面積草地、下凹綠地、雨水花園、高大喬（灌）木等復(fù)層綠化結(jié)合的方式進(jìn)行固碳。此外，室外露臺、屋頂部分結(jié)合休息區(qū)種植綠化景觀，調(diào)節(jié)微氣候與吸收二氧化碳的同時提供良好的景觀視野。

通過采用一系列技術(shù)措施，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)建筑本體節(jié)能率達(dá)95.63%，建筑綜合節(jié)能率達(dá)到91.78%，與常規(guī)建筑相比全年運(yùn)行能耗降低320萬kWh，減少碳排放約920噸。項(xiàng)目完成了西南地區(qū)首個零碳建筑技術(shù)體系的應(yīng)用與實(shí)踐，已通過“綠色建筑三星級”設(shè)計(jì)審查，并取得了“近零能耗建筑”“零碳建筑”認(rèn)證證書。

陳敏

湖南省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司總規(guī)劃師、規(guī)劃院院長，高級工程師，湖南省國土空間規(guī)劃學(xué)會理事、湖南城市更新專委會副主任委員、湖南省責(zé)任規(guī)劃師專委會副主任委員。

湖南省綠色完整居住社區(qū)的建設(shè)探索

綠色完整居住社區(qū)是指在居民適宜步行范圍內(nèi)有完善的基本公共服務(wù)設(shè)施、健全的便民商業(yè)服務(wù)設(shè)施、完備的市政配套基礎(chǔ)設(shè)施、充足的公共活動空間、綠色低碳、安全健康、風(fēng)貌特色凸顯、全覆蓋的物業(yè)管理和健全的社區(qū)管理機(jī)制，且居民歸屬感、認(rèn)同感較強(qiáng)的居住社區(qū)。綠色完整居住社區(qū)整合了綠色社區(qū)、居住社區(qū)補(bǔ)短板、嵌入式服務(wù)設(shè)施建設(shè)工程等多個建設(shè)領(lǐng)域，以《綠色生活創(chuàng)建行動總體方案》《城市嵌入式服務(wù)設(shè)施建設(shè)工程實(shí)施方案》和《湖南省綠色社區(qū)創(chuàng)建行動實(shí)施方案》等政策性文件為基礎(chǔ)，制定了《湖南省綠色完整居住社區(qū)實(shí)施意見》《湖南省綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)意見和標(biāo)準(zhǔn)，并以此為基礎(chǔ)開展項(xiàng)目實(shí)踐。

綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建和老舊小區(qū)改造相結(jié)合。以湖南省湘潭市雨湖區(qū)為例，先對整個城區(qū)進(jìn)行全面梳理，劃分出以社區(qū)范圍為基礎(chǔ)的多個改造單元。再開展社區(qū)體檢，社區(qū)體檢聚焦居住社區(qū)的中微觀短板，將“城市病”細(xì)化到社區(qū)級細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，劃定5分鐘生活圈、10分鐘生活圈、15分鐘生活圈，對整個設(shè)施的缺失內(nèi)容進(jìn)行全面梳理。最后提出居住社區(qū)改造重點(diǎn)、需要消除的安全隱患，恢復(fù)城市記憶，提升人居建設(shè)品質(zhì)。例如，我們對新改建的綜合服務(wù)中心采用歷史建筑恢復(fù)方式進(jìn)行改造建設(shè)，并引入了社會資本來參與，形成了較好效果。

綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建和社區(qū)建設(shè)結(jié)合。第一個項(xiàng)目是新城社區(qū)改造項(xiàng)目。新城社區(qū)四面是城市的主次干道，但是內(nèi)部各個小區(qū)和服務(wù)設(shè)施相互之間沒有支路進(jìn)行串聯(lián)，不同小區(qū)和設(shè)施還是依托外部道路進(jìn)行聯(lián)系。新城社區(qū)設(shè)施相對齊全，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)聚集在一起，社區(qū)服務(wù)中心、養(yǎng)老、醫(yī)療等齊備。但在涉及“一老一少”、社區(qū)居民聯(lián)動，還有綠色生活方式宣傳等方面存在缺失。針對這些問題，我們明確了新城社區(qū)改造工作重點(diǎn)。一是“一老一少”連續(xù)步行通道建設(shè)和小游園提質(zhì)改造，在缺少施展空間的情況下，將存量設(shè)施進(jìn)行綜合性改造，把場地內(nèi)外立體空間進(jìn)行復(fù)合性利用。二是引進(jìn)社會資本，由社會資本在區(qū)域范圍之內(nèi)有條件的地方構(gòu)建一系列公共商業(yè)服務(wù)設(shè)施，滿足相關(guān)功能需求。三是結(jié)合責(zé)任規(guī)劃師等相關(guān)的工作，在新城社區(qū)開展一系列綠色生活方式宣傳和實(shí)踐。四是結(jié)合海綿城市創(chuàng)建，把綠色生態(tài)理念融入社區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程中。

第二個項(xiàng)目是新建完整居住區(qū)。在株洲項(xiàng)目中，其3號和4號地已經(jīng)建成，2號和5號地已經(jīng)出讓但還未開工建設(shè)。首先，將已建成的設(shè)施及相關(guān)資產(chǎn)作為現(xiàn)狀基礎(chǔ)，對居民訴求等情況進(jìn)行摸底，提出應(yīng)用場景。應(yīng)用場景包括硬場景（設(shè)施與場地）和軟場景（機(jī)制與平臺）。在硬場景方面，通過與住建和自然資源部門、業(yè)主方多方位協(xié)商，將社區(qū)定位為藝術(shù)園社區(qū)。其次，對底層空間和新建設(shè)施明確改造建設(shè)內(nèi)容。在軟場景方面，我們提出社區(qū)居民貢獻(xiàn)積分，建立社區(qū)制度和智慧管理平臺。最后，對其他不可預(yù)見因數(shù)留有一定彈性，確保項(xiàng)目實(shí)施落地。相信該項(xiàng)目有機(jī)會成為新建綠色完整社區(qū)創(chuàng)建的示范。

綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建與城市更新結(jié)合。長沙婦幼醫(yī)院地塊很早就提出了舊改、棚改、城改結(jié)合的商業(yè)模式。首先，對社區(qū)留、改、拆、補(bǔ)等各方面進(jìn)行全面梳理。梳理出來的空間用地，結(jié)合場地實(shí)際情況，提出EOD+TOD+SOD開發(fā)建設(shè)模式，以提升社區(qū)環(huán)境、優(yōu)化公共交通、增強(qiáng)公共服務(wù)為核心帶動周邊區(qū)域發(fā)展，使市場化的商業(yè)模式與綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建較好結(jié)合。

此外，我們在綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建的過程中，也有一些新技術(shù)應(yīng)用。一是建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺。在社區(qū)體檢過程中，通過大數(shù)據(jù)等手段合理劃定城市綠色完整社區(qū)范圍，規(guī)劃設(shè)施布局。二是BIM技術(shù)應(yīng)用。將BIM技術(shù)應(yīng)用于實(shí)體模型，支撐現(xiàn)狀分析和方案創(chuàng)作，對模型和方案進(jìn)行專業(yè)遴選。

總結(jié)幾點(diǎn)思考：一是要關(guān)注各方面政策，積極引入社會資本參與，否則很難推動落實(shí)。二是綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建受到群眾歡迎，不能流于形式，要以精細(xì)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造價值，以科研技術(shù)能力提升社區(qū)品質(zhì)，更好地支撐綠色完整居住社區(qū)創(chuàng)建工作。

周瑩

壘知科技集團(tuán)北京分公司技術(shù)總監(jiān)、解決方案架構(gòu)師，高級工程師。

BIM數(shù)字化平臺攜手工程建設(shè)全過程數(shù)字化轉(zhuǎn)型

給大家分享一下我們在數(shù)字化應(yīng)用方面一些成功經(jīng)驗(yàn)。關(guān)于數(shù)字化應(yīng)用，我們一般分為狹義和廣義數(shù)字化。狹義的數(shù)字化是以某一業(yè)務(wù)單元作為具體應(yīng)用點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)單元效能提升；廣義的數(shù)字化是將企業(yè)業(yè)務(wù)或管理流程進(jìn)行串、并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化。狹義與廣義是從不同維度實(shí)現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)用。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型時，需要進(jìn)行以下幾個方面的考慮，一是企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)是什么；二是關(guān)注業(yè)務(wù)走向；三是部門的數(shù)字化深度以及業(yè)務(wù)流程是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的；四是數(shù)字化如何服務(wù)于生產(chǎn)業(yè)務(wù)，以及如何提供持續(xù)價值。

數(shù)字化業(yè)務(wù)集中分為兩大類，第一類是數(shù)據(jù)生產(chǎn)類，CAD、BIM都作為數(shù)據(jù)制造的主要工具。智慧工地、智慧工廠、智慧運(yùn)維采用IOT技術(shù)，是數(shù)據(jù)采集類的主要工具，制造與采集統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)生產(chǎn)類。第二類是數(shù)據(jù)應(yīng)用類，例如OA或是運(yùn)維平臺，以及一些企業(yè)管理數(shù)據(jù)應(yīng)用。數(shù)據(jù)的生產(chǎn)最終服務(wù)于管理應(yīng)用，在這兩類背后，更重要的是需要對生產(chǎn)類數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、沉淀、再用時，所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是最終服務(wù)于企業(yè)的數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)處理的過程也是探尋數(shù)據(jù)價值的過程。

在數(shù)字化過程中，大家經(jīng)常會關(guān)注BIM，就BIM而言它只是數(shù)據(jù)生產(chǎn)工具，只能用軟件建模并不能為業(yè)務(wù)提供太多幫助，更應(yīng)該在生產(chǎn)過程中去建立數(shù)據(jù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，例如內(nèi)部設(shè)計(jì)協(xié)同環(huán)境、統(tǒng)一樣板數(shù)據(jù)環(huán)境、外部協(xié)調(diào)交付環(huán)境等。在數(shù)據(jù)生產(chǎn)工具上面，采用三維建?；蛘逫OT的技術(shù)，或是圍繞應(yīng)用需求開發(fā)軟件，從工具層面實(shí)現(xiàn)閉環(huán)。數(shù)據(jù)化的底層就是數(shù)據(jù)要形成一個復(fù)合型協(xié)同，圍繞著跨部門組織的多兵種協(xié)同工作。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上不是數(shù)據(jù)建立了就可以了，還需要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層分類，內(nèi)部的自我篩選與排查，思考如何積累數(shù)據(jù)，以及制定一些管理細(xì)則來保障數(shù)據(jù)質(zhì)量。

我們把上半部分稱之“數(shù)字工具”，下半部分稱之為“數(shù)字能力”，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，需要從上下兩個角度來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。以近年來新興的協(xié)同平臺為例，它的初衷是建立一個通用的數(shù)據(jù)環(huán)境或者是數(shù)據(jù)中心，即“CDE”，無論是設(shè)計(jì)內(nèi)部或是全過程咨詢的EPC，以及最終生產(chǎn)加工制造過程，都需要有“CDE”進(jìn)行準(zhǔn)確高效數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)共享以及實(shí)時分發(fā)的數(shù)據(jù)環(huán)境，這是如何去抽象理解數(shù)字化應(yīng)用的一些內(nèi)容。

壘知沃和壘知庫是我們在項(xiàng)目實(shí)踐過程中形成的兩類產(chǎn)品。基于一定業(yè)務(wù)邏輯形成對應(yīng)產(chǎn)品“壘知沃（Lets Work）”。壘知沃是面向全體的工程用戶實(shí)現(xiàn)工程數(shù)字化管理的基礎(chǔ)云平臺，它幫助用戶實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維全過程的通用數(shù)據(jù)環(huán)境。

數(shù)據(jù)管理方面它能解決哪些問題？項(xiàng)目相關(guān)參方在授權(quán)情況下可實(shí)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)的即時、準(zhǔn)確、唯一。在工程建設(shè)的全過程中，無論是設(shè)計(jì)的迭代更新、施工的深化，以及業(yè)主的數(shù)字化交付要求，它提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境進(jìn)行文檔控制。BIM空間部分，授權(quán)方可以隨時隨地查看項(xiàng)目相關(guān)的圖紙和模型數(shù)據(jù)，并提供問題批注功能。

壘知沃的優(yōu)勢是可以實(shí)現(xiàn)模型和圖紙的大圖秒開，數(shù)據(jù)又能保證唯一性，保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、多角度權(quán)限控制，且低成本和輕應(yīng)用。它不需要學(xué)習(xí)成本，簡單翻翻就能會用，是比較實(shí)用的產(chǎn)品，接受程度比較好。

壘知沃側(cè)重于跨組織協(xié)同工作，另一產(chǎn)品是“壘知庫”，它是基于BIM的族庫管理平臺，它更偏向于內(nèi)部數(shù)據(jù)的應(yīng)用和管理。壘知庫是用來進(jìn)行企業(yè)數(shù)字化積累的，優(yōu)勢是我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)迭代和產(chǎn)品更新的時候，方便企業(yè)進(jìn)行知識型和資源型的財(cái)富積累。壘知庫包含管理端、用戶端和插件端，在Web端打開網(wǎng)頁對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，在用戶端可以查看數(shù)據(jù)，壘知庫為三維設(shè)計(jì)提供非常正向積極的作用。在涉及大型設(shè)備，例如工業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，壘知庫為項(xiàng)目相關(guān)方提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)的即時更新，為企業(yè)帶來積極經(jīng)濟(jì)效益。壘知庫還內(nèi)置了大量公共資源庫、對應(yīng)的權(quán)限管理，按需調(diào)用對應(yīng)的族庫資源，同時提供了精準(zhǔn)查詢功能，只要輸入關(guān)鍵字就能夠高效獲得族庫資源。保證三維設(shè)計(jì)的質(zhì)量，是非常重要的關(guān)鍵點(diǎn)，壘知庫能夠幫助用戶嚴(yán)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量。隨著資源數(shù)據(jù)的積累，既是企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累，也是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。

汲彤焱

黑龍江省寒地建筑科學(xué)研究院建筑技術(shù)研究所所長，高級建筑師，一級注冊建筑師。

嚴(yán)寒地區(qū)既有公共建筑節(jié)能降碳改造技術(shù)實(shí)踐

不斷降低建筑能耗是建筑領(lǐng)域低碳減排的必要途徑，嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展綠色、節(jié)能、低碳建筑更是具有重大意義。黑龍江省公共建筑存在大量未達(dá)到國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、保溫隔熱性能不佳的老舊建筑，急需改造。

本項(xiàng)目位于黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)果戈里大街31號，所屬氣候分區(qū)為嚴(yán)寒地區(qū)，為既有建筑改造工程，改造后建筑功能為科研、實(shí)驗(yàn)、辦公?？傆玫孛娣e1429m2，總建筑面積8657m2，其中地上7341m2，地下1317m2；建筑層數(shù)地上7層（局部有夾層），地下1層；結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。原建筑外墻為490mm厚紅磚砌體，外墻無保溫，外窗為單框雙玻塑鋼窗，供暖未接入市政管網(wǎng)。根據(jù)嚴(yán)寒地區(qū)的特點(diǎn)，冬季漫長而寒冷，采暖需求較高，碳排放量較大，本次改造以保證先進(jìn)性、科學(xué)性和可操作性為目標(biāo)，制定明確的技術(shù)路線，細(xì)化建筑的能耗指標(biāo)，在“被動優(yōu)先，主動優(yōu)化”的基礎(chǔ)上完善建筑的技術(shù)措施，為嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗建筑發(fā)展提供有力依據(jù)。

外墻外保溫系統(tǒng)采用定向巖棉板、AGPF板、真空絕熱板、真空絕熱板與巖棉噴涂復(fù)合保溫等多種高效保溫材料；沿街外墻臨歐式風(fēng)情特色街道，為保持街道特色，無法進(jìn)行外墻外保溫改造，采用真空絕熱板與外墻保溫隔熱涂料相結(jié)合的內(nèi)外復(fù)合保溫系統(tǒng)，外墻內(nèi)側(cè)使用真空絕熱板，減少厚度，盡量不影響室內(nèi)使用面積，表面抹保溫砂漿，在隔墻、樓板與外墻相交位置采取熱橋隔斷措施，降低熱橋效應(yīng)，室內(nèi)外均采用保溫隔熱涂料，提高外墻的保溫隔熱性能，降低熱橋部位的線傳熱系數(shù)。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)部件中，門窗的絕熱性最差，是影響室內(nèi)環(huán)境和建筑能耗的主要因素，充分利用保溫隔熱性能好的外窗能有效降低建筑物的能耗。本工程采用多種形式的高效保溫外窗，包括鋁木復(fù)合窗、塑料窗、斷橋鋁復(fù)合窗等，玻璃系統(tǒng)采用三玻兩腔雙low-e、暖隔條、充填氬氣。對于個別不便于拆除更換的外窗，采取加設(shè)單框雙玻窗的方式提高外窗的各項(xiàng)性能。

由于本工程改造前未接入市政供熱管網(wǎng)，具備分布式采暖的條件，熱源采用空氣源熱泵與電熱鍋爐相結(jié)合，3至7層熱源為低溫空氣源熱泵，在-30℃的條件下，保證可以穩(wěn)定運(yùn)行，共3套循環(huán)系統(tǒng)，末端分別采用散熱器與風(fēng)機(jī)盤管供熱，風(fēng)機(jī)盤管采用明裝。利用低溫空氣源熱泵冬季供暖、夏季制冷。

為滿足室內(nèi)新風(fēng)量供應(yīng)要求，設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)，通過回收利用排風(fēng)中的能量降低建筑供暖供冷需求及系統(tǒng)容量，采用全熱型，全熱交換效率不低于70%。全熱交換器預(yù)熱采用地下室防凍機(jī)組進(jìn)行保障，熱源采用地下室蓄熱鍋爐及太陽能空氣集熱裝置。

屋面鋪裝太陽能光伏板、局部墻面安裝碲化鎘發(fā)電玻璃，安裝完成后直接并入地下配電室，實(shí)現(xiàn)綠電應(yīng)用，降低碳排放。

通過本工程的節(jié)能降碳改造，對超低能耗建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行長期服役性能研究與示范。外維護(hù)結(jié)構(gòu)采用不同外墻保溫材料及不同外墻保溫構(gòu)造，通過高性能監(jiān)測傳感器系統(tǒng)長時間監(jiān)測墻體內(nèi)、外環(huán)境與熱工性能指標(biāo)，分析材料體系與構(gòu)造類型對保溫材料濕度場分布狀態(tài)的影響，采用高效保溫墻體傳濕控制措施，避免墻體內(nèi)外界面結(jié)露，采用可塑性保溫材料擠壓填縫、錯縫以及窗墻連接部位二維阻熱構(gòu)造等墻體熱橋抑制技術(shù)，降低線傳熱系數(shù)，提高外墻整體保溫性能，為嚴(yán)寒地區(qū)超低能耗建筑的推廣與應(yīng)用提供詳實(shí)數(shù)據(jù)與可靠的技術(shù)支撐。

超低溫空氣源熱泵技術(shù)研究通過監(jiān)測空氣源熱泵供暖能效及在超低溫環(huán)境下的工況，以及采用不同的末端供暖方式，分析總結(jié)嚴(yán)寒地區(qū)采用不同供暖方式的舒適度。根據(jù)超低能耗建筑新風(fēng)負(fù)荷變化特性及需求模式，采用太陽能空氣集熱裝置、蓄熱建筑構(gòu)件及高效新風(fēng)熱回收機(jī)組，滿足室內(nèi)空氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的同時，降低新風(fēng)加熱能耗，保證嚴(yán)寒地區(qū)低溫環(huán)境下新風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免結(jié)霜結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。

本刊編輯部