基于數(shù)字孿生的綠色低碳建筑管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘" 要：在可持續(xù)發(fā)展與智慧城市建設(shè)的背景下，智慧建筑成為關(guān)鍵解決方案。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應(yīng)用，特別是在環(huán)境感知、控制能力、能源管理、安全防護(hù)和用戶服務(wù)等方面，顯著提升了建筑的運(yùn)行效率。通過引入數(shù)字孿生技術(shù)，創(chuàng)建與實(shí)體建筑同步運(yùn)行的虛擬模型，實(shí)現(xiàn)了建筑性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)性維護(hù)，從而在全生命周期內(nèi)促進(jìn)綠色低碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這不僅提升了建筑的智能化水平與效能，還改善了居住和工作環(huán)境，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開辟了新路徑，展示了智慧建筑的未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：BIM；數(shù)字孿生；低碳；物聯(lián)網(wǎng)；雙碳

中圖分類號(hào)：TP391.9" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 文章編號(hào)：2096-4706（2025）03-0146-07

Design and Implementation of Green and Low-carbon Building Management Platform Based on Digital Twin

LI Yan， SONG Jin， LU Yan

（Zhejiang University of Technology Engineering Design Group Co.， Ltd.， Hangzhou" 310014， China）

Abstract： In the context of sustainable development and smart city construction， the smart building has become a key solution. The application of Internet of Things （IoT）， particularly in the environmental sensing， control capability， energy management， security protection， user service and other aspects， has significantly optimized the operational efficiency of buildings. By introducing Digital Twin technology and creating virtual models that run synchronously with physical buildings， real-time monitoring and predictive maintenance of building performance are achieved， thus promoting the realization of green and low-carbon goals throughout the entire lifecycle. This not only enhances the intelligence level and efficiency of buildings， but also improves the living and working environment， paving new paths for the sustainable development of the building industry and showcasing the future development direction of smart buildings.

Keywords： BIM; Digital Twin; low-carbon; Internet of Things （IoT）; double-carbon

0" 引" 言

在可持續(xù)發(fā)展與智慧城市建設(shè)的背景下，智慧建筑成為關(guān)鍵解決方案。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應(yīng)用，特別是在環(huán)境感知、控制能力、能源管理、安全防護(hù)和用戶服務(wù)等方面，顯著提升了建筑的運(yùn)行效率。數(shù)字孿生技術(shù)的引入，通過創(chuàng)建與實(shí)體建筑同步運(yùn)行的虛擬模型，實(shí)現(xiàn)了建筑性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)性維護(hù)。這不僅支持全生命周期內(nèi)的綠色低碳目標(biāo)，還顯著提升了建筑的智能化水平和效能，改善了居住和工作環(huán)境，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開辟了新路徑。

傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)和建造通常關(guān)注靜態(tài)結(jié)構(gòu)，忽視了全生命周期的運(yùn)維需求，且技術(shù)應(yīng)用較為傳統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析能力有限。這導(dǎo)致傳統(tǒng)建筑在運(yùn)維管理中依賴人工操作，響應(yīng)用戶需求較慢，運(yùn)營成本較高，用戶體驗(yàn)也較差。相比之下，數(shù)字孿生綠色低碳建筑從設(shè)計(jì)階段起就融入全生命周期管理[1]，通過智能系統(tǒng)（如智能安防、照明、溫控）實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)維。它通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)，能夠提供個(gè)性化服務(wù)，降低運(yùn)營成本，并延長建筑的使用壽命，從而提升居住和工作的舒適度。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字孿生[2]綠色低碳建筑正逐漸成為建筑行業(yè)的主流趨勢(shì)。這種建筑通過集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，緊密聯(lián)系物理建筑與數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)狀態(tài)反映、預(yù)測(cè)性維護(hù)和能源優(yōu)化。這些創(chuàng)新不僅使建筑更智能、高效，也展示了智慧建筑的未來發(fā)展方向，為全球綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了具有前瞻性的解決方案。

本文結(jié)合板球館建設(shè)的項(xiàng)目實(shí)踐，對(duì)數(shù)字孿生綠色低碳建筑管理平臺(tái)的整體架構(gòu)與功能模塊，進(jìn)行探討和分析。

1" 體系與架構(gòu)

在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展與智慧城市建設(shè)的大背景下，智慧建筑正逐漸成為創(chuàng)新解決方案的重要來源。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）的廣泛應(yīng)用，智慧建筑在環(huán)境感知、控制能力、能源管理優(yōu)化、安全系統(tǒng)增強(qiáng)以及定制化用戶服務(wù)等方面取得了顯著進(jìn)步，形成了一個(gè)多維度智能體系結(jié)構(gòu)。此外，數(shù)字孿生技術(shù)的引入為智慧建筑領(lǐng)域帶來了革命性的影響。通過創(chuàng)建與現(xiàn)實(shí)建筑同步更新的虛擬副本，數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)，促進(jìn)了整個(gè)生命周期內(nèi)綠色低碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并為建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了新的方向。

圖1是該平臺(tái)的總體架構(gòu)示意圖。該平臺(tái)的架構(gòu)可以分為數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)層、支撐層和應(yīng)用層，形成了一個(gè)高效、智能化且低碳的建筑管理體系。首先，數(shù)據(jù)采集層主要由各種傳感器和設(shè)備組成，負(fù)責(zé)收集建筑運(yùn)行中的能源消耗、水資源、電力等數(shù)據(jù)，涉及光伏發(fā)電設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器、能耗監(jiān)測(cè)儀、智能照明與溫控設(shè)備等。這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸，該層包括物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)等，確保數(shù)據(jù)的可靠性和即時(shí)性。

接下來，支撐層作為系統(tǒng)的核心，提供數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)與分析等多種服務(wù)和功能支持，集成了IoT平臺(tái)、視頻服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析及可視化、多維數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)融合及AI算法等模塊，為系統(tǒng)的智能化運(yùn)營提供技術(shù)支撐。BACnet是一種專為樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它允許不同制造商生產(chǎn)的建筑自動(dòng)化設(shè)備之間能夠相互通信。MQTT協(xié)議是一種輕量化的消息傳輸協(xié)議，基于發(fā)布-訂閱模式，允許多個(gè)客戶端連接到同一個(gè)服務(wù)器，并通過主題對(duì)消息進(jìn)行發(fā)布和訂閱。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)板球館的智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與智能控制，利用BACnet連接樓宇內(nèi)的各種控制器和傳感器，然后通過MQTT將這些設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)布到云端或企業(yè)級(jí)服務(wù)器上，以便進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。運(yùn)維管理層利用虛擬建模和三維可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全面的運(yùn)維管理[3]，優(yōu)化能源使用和環(huán)境條件，提升建筑的運(yùn)行效率和智能化水平。最后，應(yīng)用層為用戶提供了一系列功能和服務(wù)，如能耗分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備管理和可視化監(jiān)控等，通過Web監(jiān)控系統(tǒng)、APP控制平臺(tái)、指揮中心大屏和移動(dòng)終端監(jiān)控等方式，實(shí)現(xiàn)建筑能耗的全面監(jiān)測(cè)和管理?？傮w而言，這一系統(tǒng)架構(gòu)通過整合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到分析處理、運(yùn)維管理再到應(yīng)用服務(wù)的全流程智能化管理，為智慧城市和可持續(xù)發(fā)展提供了創(chuàng)新的解決方案。

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器獲取的碳排放數(shù)據(jù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，策劃全方位的低碳解決方案，協(xié)助建筑在各個(gè)層面準(zhǔn)確計(jì)算和監(jiān)測(cè)碳排放[4]，并提供減少碳排放的戰(zhàn)略建議。在能耗管理方面，系統(tǒng)通過樓層、建筑和分系統(tǒng)的能耗詳細(xì)分析，幫助用戶識(shí)別和解決高能耗問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。設(shè)備管理模塊負(fù)責(zé)故障報(bào)警、設(shè)備運(yùn)維、巡檢報(bào)告和信息維護(hù)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。該系統(tǒng)通過多功能模塊的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了從碳排放監(jiān)測(cè)、能耗管理到設(shè)備維護(hù)的全方位管理，幫助用戶實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和碳排放的有效控制，提供全面的能源管理解決方案。

平臺(tái)的核心在于綜合應(yīng)用節(jié)能技術(shù)、低碳材料和智能管理手段，以全面減少建筑生命周期中的碳排放。通過優(yōu)化能源使用、設(shè)計(jì)節(jié)能建筑、選擇環(huán)保材料以及實(shí)施高效的建筑運(yùn)營管理，低碳平臺(tái)能夠顯著降低能源消耗和碳足跡。這種整合的方法不僅提升了建筑的環(huán)境效益，也推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展?？傮w而言，建筑低碳平臺(tái)致力于在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)，從而促進(jìn)綠色建筑的全面發(fā)展，平臺(tái)功能模塊如圖2所示。

2" BIM與數(shù)字孿生

BIM（Building Information Modeling）和數(shù)字孿生技術(shù)[5]都是現(xiàn)代建筑行業(yè)中基于模型發(fā)展起來的技術(shù)。雖然兩者在應(yīng)用場(chǎng)景和目的上存在差異，但也存在著密切的聯(lián)系。BIM 主要應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)和施工階段，可以創(chuàng)建建筑物的三維模型，并將所有相關(guān)信息（如材料、構(gòu)造、設(shè)備等）與模型相關(guān)聯(lián)，形成一套完整的建筑信息庫。而數(shù)字孿生技術(shù)則主要用于建筑運(yùn)營管理階段，通過將建筑物的三維模型與傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等數(shù)據(jù)源連接起來，構(gòu)建數(shù)字孿生模型以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理建筑物的運(yùn)營狀況。

基于BIM模型提供的底層數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字孿生系統(tǒng)，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑物從設(shè)計(jì)到運(yùn)營的全生命周期管理。這一系統(tǒng)不僅利用BIM模型中的詳細(xì)信息來構(gòu)建建筑物的三維數(shù)字模型，還通過與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備等數(shù)據(jù)源的集成，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的運(yùn)行狀態(tài)。具體而言，數(shù)字孿生系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括溫度、濕度、能耗等關(guān)鍵指標(biāo)，并通過數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，提前安排維護(hù)，減少非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間。此外，系統(tǒng)還能夠基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)整暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等的運(yùn)行參數(shù)，以降低能耗并減少碳排放。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，提高設(shè)備的可靠性和可用性，并通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃，延長設(shè)備使用壽命。數(shù)字孿生技術(shù)不僅提升了建筑物的智能化水平，還為建筑的低碳運(yùn)行和能源管理提供了強(qiáng)有力的支持。

3" 系統(tǒng)開發(fā)研究

3.1" 駕駛艙指揮基座

該系統(tǒng)包括能耗管理、碳排放管理、運(yùn)維管理、設(shè)備管理、可再生能源管理和機(jī)電系統(tǒng)管理等功能?；贐IM模型構(gòu)建的三維場(chǎng)景，將板球館的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)與具體構(gòu)件相結(jié)合，通過集成展示與分析預(yù)警，使管理人員能夠高效、直觀地了解建筑的運(yùn)行情況。數(shù)字孿生綜合指揮艙如圖3所示。

在板球館的數(shù)字孿生系統(tǒng)中，利用Unity游戲引擎實(shí)現(xiàn)了板球館的三維可視化。通過集成BIM數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)，Unity構(gòu)建了一個(gè)與實(shí)際建筑相對(duì)應(yīng)的虛擬模型。該模型不僅能夠展示建筑的幾何形狀和設(shè)備布局，還能夠?qū)崟r(shí)反映室內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)、能耗情況以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)合前端技術(shù)Vue.js生成的動(dòng)態(tài)儀表盤和圖表，駕駛艙首頁提供了全面的運(yùn)行評(píng)估與告警信息，包括碳排放數(shù)據(jù)、碳匯數(shù)據(jù)、能源流向以及可再生能源概覽。

此外，系統(tǒng)還提供了建筑分區(qū)域管理功能，展示各區(qū)域的整體能耗情況和設(shè)備用電量分析。機(jī)電系統(tǒng)模塊細(xì)分為暖通系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，并對(duì)各系統(tǒng)的子系統(tǒng)能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。綜合碳計(jì)算模塊提供詳細(xì)的建筑能耗數(shù)據(jù)，全面展示可再生能源的使用情況，為板球館的低碳運(yùn)行和能源管理提供全面的數(shù)據(jù)支持。

3.2" 模塊管理

本文重點(diǎn)介紹了碳計(jì)算、數(shù)字孿生聯(lián)動(dòng)運(yùn)維管理、機(jī)電系統(tǒng)、能耗管理、建筑空間管理、可再生能源管理等方面的技術(shù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。通過集成物聯(lián)網(wǎng)傳感器，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)建筑環(huán)境和設(shè)備能耗，精確計(jì)算碳排放量并提供減排策略。同時(shí)，創(chuàng)建與實(shí)際建筑同步的虛擬模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)性維護(hù)。數(shù)字孿生技術(shù)還優(yōu)化了機(jī)電系統(tǒng)和能耗管理，提高了空間利用率，并集成了可再生能源數(shù)據(jù)，減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。這些措施共同提升了板球館的智能化管理水平，降低了能耗和碳排放。

3.2.1" 空間管理

在空間上，將整個(gè)范圍劃分為不同的層次，包括板球館所在校園、板球館、樓層和房間管理等多個(gè)層面，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化管理[6]。在板球館建筑層面，系統(tǒng)可以全面掌握整個(gè)建筑的能源消耗和碳排放情況，便于管理者做出全局性決策。在樓層和空間層面，系統(tǒng)可以根據(jù)區(qū)域使用特點(diǎn)和需求，進(jìn)行針對(duì)性管理，例如調(diào)整空調(diào)溫度、優(yōu)化照明方案。系統(tǒng)能夠精確監(jiān)測(cè)每一層樓、每一個(gè)房間的能耗和碳排放數(shù)據(jù)，幫助管理者發(fā)現(xiàn)潛在問題，并及時(shí)采取措施進(jìn)行改進(jìn)。

除了精細(xì)化管理外，該系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的監(jiān)測(cè)能力，可以實(shí)時(shí)獲取各個(gè)層次的能耗和碳排放數(shù)據(jù)，為管理者提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析算法，自動(dòng)采集和處理大量數(shù)據(jù)，并生成圖表和報(bào)告，幫助管理者快速理解和掌握情況。

此外，系統(tǒng)還具備智能化功能，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前情況，預(yù)測(cè)未來的能耗和碳排放趨勢(shì)，為管理者提供科學(xué)的決策依據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的反饋和建議，不斷優(yōu)化和升級(jí)，滿足用戶的需求和期望。

3.2.2" 設(shè)備管理

在現(xiàn)代化的設(shè)備管理中，數(shù)字孿生技術(shù)扮演著不可或缺的角色。它將設(shè)備的靜態(tài)信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警和維修情況等要素與數(shù)字化竣工交付的設(shè)備模型相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了以設(shè)備為中心的精細(xì)化管理[7]。在板球館項(xiàng)目中，結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)、電梯、照明設(shè)備等關(guān)鍵性能參數(shù)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，并觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通知相關(guān)人員進(jìn)行緊急處理。管理人員處理警報(bào)后，可將處理情況上傳至APP，隨后APP會(huì)將這些處理信息同步至平臺(tái)。此外，平臺(tái)還能夠跟蹤設(shè)備的維修歷史，包括維修時(shí)間、原因、更換部件等信息，為設(shè)備的后期維護(hù)提供重要參考。巡檢也被融入系統(tǒng)的設(shè)備管理中，通過設(shè)定周期性巡檢任務(wù)[8]，管理人員可以按照預(yù)定的路線和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，確保設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)還能定位具體設(shè)備的位置，并在數(shù)字孿生模型上顯示設(shè)備的分布情況，方便管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作和管理。通過這種方式，數(shù)字孿生技術(shù)不僅增強(qiáng)了設(shè)備管理的透明度，也提高了設(shè)備的可用性和可靠性。設(shè)備運(yùn)行管理如圖4所示。

3.2.3" 機(jī)電系統(tǒng)

機(jī)電系統(tǒng)是維持建筑正常運(yùn)行的重要組成部分，主要包括暖通、給排水和電氣三大系統(tǒng)。數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)電系統(tǒng)的管理更加精細(xì)化和智能化。通過構(gòu)建數(shù)字孿生模型，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，包括能耗比例、用電趨勢(shì)等關(guān)鍵信息。系統(tǒng)還能夠展示每個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備列表及其參數(shù)，方便管理人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。例如，在板球館中，暖通系統(tǒng)中的空調(diào)設(shè)備可通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，包括功率、電流、電壓等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并處理。暖通系統(tǒng)還包括新風(fēng)、空調(diào)風(fēng)、空調(diào)水、排煙、排風(fēng)等子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)都有獨(dú)立的監(jiān)控模塊，確?？諝赓|(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境的舒適度。給排水系統(tǒng)中的生活給水、消防給排水、污水、廢水等設(shè)備也可通過數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保水質(zhì)安全和水資源的合理利用。電氣系統(tǒng)中的照明、電梯及其他設(shè)備的電氣控制部分也可通過數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免安全隱患。通過這種方式，數(shù)字孿生技術(shù)提高了機(jī)電系統(tǒng)的管理效率，降低了設(shè)備故障率，確保了板球館的正常運(yùn)行。

3.2.4" 碳計(jì)算

碳計(jì)算是評(píng)估板球館各個(gè)區(qū)域碳排放的專業(yè)工具，如圖5所示，通過收集和分析電力消耗數(shù)據(jù)，碳計(jì)算模塊能夠計(jì)算出碳排放運(yùn)行值、碳排放強(qiáng)度和降碳率等關(guān)鍵指標(biāo)[9]。其中，電量獲取模塊負(fù)責(zé)收集實(shí)時(shí)和歷史的電力使用數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源于智能電表或其他測(cè)量裝置。隨后，系統(tǒng)利用這些數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的碳排放因子，計(jì)算出碳排放運(yùn)行值——即一定時(shí)期內(nèi)因電力消耗所產(chǎn)生的總碳排放量。碳排放強(qiáng)度則是衡量單位面積或單位產(chǎn)值所對(duì)應(yīng)的碳排放量，反映了設(shè)施的能效水平。降碳率表示與基準(zhǔn)年相比，碳排放量的下降程度，用于評(píng)估節(jié)能減排措施的效果。通過這些專業(yè)的計(jì)算和分析，碳計(jì)算模塊為設(shè)施管理者提供了科學(xué)的決策依據(jù)，助力他們制定更有效的節(jié)能策略，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。此外，碳計(jì)算還可用于比較不同區(qū)域間的碳排放差異，為策略制定者提供決策支持，推動(dòng)綠色建筑和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.2.5" 能耗管理

平臺(tái)針對(duì)板球館整體能耗[10]進(jìn)行系統(tǒng)管理，通過電能定額管理，依據(jù)設(shè)備、空間、時(shí)間等維度屬性，實(shí)現(xiàn)了更大范圍和空間的限電與限額管理，使電能耗管理更具科學(xué)依據(jù)。能耗統(tǒng)計(jì)分析維度得到豐富，提升了能源管理的智能化和有效性。能耗總覽功能通過按天、月、年的維度實(shí)時(shí)顯示全區(qū)域的能耗總覽圖表，包括單位面積能耗和人均能耗，并結(jié)合“碳中和、碳達(dá)峰”概念對(duì)能耗進(jìn)行碳排放換算，使管理者可以直觀了解校園中的總碳排放量及不同維度的碳排放信息。同時(shí)，引入能耗定額方式，對(duì)各個(gè)執(zhí)行空間進(jìn)行定額審查，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高能耗空間的有效節(jié)能管理。

空間用能管理功能展示了空間范圍內(nèi)的整體情況和詳細(xì)情況，管理者可以查看不同時(shí)間區(qū)間（今日、本月、本季）的總電量和同環(huán)比數(shù)據(jù)，以及分項(xiàng)能耗使用曲線圖形，便于直觀了解空間的用能情況。通過此功能，管理者可以方便地切換到各個(gè)空間查看數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前月度或季度的能耗曲線、定額執(zhí)行百分比、累計(jì)用電情況及與定額的實(shí)時(shí)對(duì)比。管理者可根據(jù)需求靈活選擇展示項(xiàng)，并支持日、月、年的時(shí)間粒度切換。節(jié)能總覽功能可以查看板球館的整體節(jié)能情況，根據(jù)設(shè)定的定額展示上個(gè)月、季度或年的節(jié)能總體情況，并支持顯示節(jié)約的總能耗、用電量和節(jié)約的電價(jià)，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)的同比和環(huán)比比較。

3.2.6" 可再生能源

在可再生能源板塊中，光伏能源管理主要聚焦于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的全方位管理和優(yōu)化。這包括對(duì)太陽能電池板發(fā)電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的收集與分析，能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)未來的能源產(chǎn)出，從而有效規(guī)劃能源使用。相關(guān)界面如圖6所示。

4" 成果與收益

浙江工業(yè)大學(xué)板球館部署了此管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)展示板球館的運(yùn)行狀態(tài)。一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)立即以預(yù)警和工單形式通知相關(guān)人員，確保問題能夠迅速解決，維護(hù)建筑的正常運(yùn)作。通過優(yōu)化能源使用和環(huán)境表現(xiàn)，整個(gè)方案不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排與綠色運(yùn)營，還為同類建筑的低碳轉(zhuǎn)型提供了可借鑒的范例。這展現(xiàn)了科技在推動(dòng)綠色建筑發(fā)展中的重要作用，標(biāo)志著板球館邁向了智能、綠色、可持續(xù)的未來。

新技術(shù)手段有效提高了運(yùn)營維護(hù)的人效比和物業(yè)管理質(zhì)量，降低了運(yùn)營成本?？梢暬倪\(yùn)管場(chǎng)景結(jié)合監(jiān)測(cè)預(yù)警功能，對(duì)設(shè)備運(yùn)行策略和能源消耗情況進(jìn)行分析和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保和節(jié)約能源的目標(biāo)。

5" 結(jié)" 論

BIM技術(shù)與新能源建設(shè)的深度融合，以及智能運(yùn)維與綠色低碳理念的結(jié)合，正推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)入新階段。智能運(yùn)維通過物聯(lián)網(wǎng)和BIM技術(shù)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)新能源設(shè)施的精準(zhǔn)監(jiān)控與高效管理，提升了運(yùn)維效率，降低了成本，并延長了設(shè)施壽命。綠色低碳理念貫穿整個(gè)建設(shè)過程，從設(shè)計(jì)到運(yùn)維，確保節(jié)能減排。政府政策支持和市場(chǎng)需求推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和全球氣候治理提供了強(qiáng)大動(dòng)力，描繪了綠色經(jīng)濟(jì)的光明前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐中鷹.基于BIM的智慧園區(qū)設(shè)計(jì)與全生命周期應(yīng)用 [J].智能建筑與智慧城市，2024（8）：140-142.

[2] 王曉穎，顧欽子.建筑全生命周期中的數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用研究 [J].建筑科技，2024，8（7）：140-143.

[3] 吳強(qiáng)，楊小恒.基于BIM技術(shù)的三維可視化道岔運(yùn)維平臺(tái)研究 [J].現(xiàn)代信息科技，2023，7（7）：120-123.

[4] 路振偉，袁帥，閻俏，等.基于全生命周期評(píng)價(jià)和能耗采集系統(tǒng)的建筑碳排放計(jì)算云平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].建筑科學(xué)，2024，40（6）：17-25+35.

[5] 唐國鋒.基于BIM+數(shù)字孿生技術(shù)的全過程工程咨詢應(yīng)用研究——以某森林公園項(xiàng)目為例 [J].建設(shè)監(jiān)理，2024（7）：9-12+29.

[6] 王瑜，宋德偉，王學(xué)杰，等.基于BIM的數(shù)字孿生技術(shù)在醫(yī)院后勤空間管理的應(yīng)用實(shí)踐與探索 [J].中國醫(yī)院建筑與裝備，2024，25（6）：43-49.

[7] 張永平，左穎，劉博，等.數(shù)字孿生車間制造運(yùn)營管理平臺(tái) [J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2024，30（1）：1-13.

[8] 王光璞，丁偉，劉慶達(dá)，等.變電站智能巡檢機(jī)器人數(shù)字孿生系統(tǒng)研究與應(yīng)用 [J].電氣開關(guān)，2024，62（1）：52-55.

[9] 安玉華，陳志杰.基于建設(shè)項(xiàng)目全壽命周期下綠色建筑碳排放的探究 [J].陶瓷，2024（8）：162-165.

[10] 常依婷，張素莉，尤光昊.建筑用電能耗預(yù)測(cè)研究綜述 [J].中國建材科技，2024，33（3）：88-93.

作者簡介：李艷（1997.12—），女，漢族，山西長治人，前后端開發(fā)工程師，碩士研究生，研究方向：智慧建筑；宋晉（1989.01—），女，漢族，山西晉中人，高級(jí)工程師，碩士研究生，研究方向：民用建筑暖通、低碳及數(shù)字化；盧嚴(yán)（2001.01—），男，漢族，浙江寧波人，開發(fā)工程師，本科，研究方向：智慧建筑。