綠色理念 領馭未來

文｜本刊記者 陳昕

“十二五”時期，我國建筑節能和綠色建筑事業取得重大進展，建筑節能標準不斷提高，綠色建筑呈現跨越式發展態勢。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行綠色建筑標準，北京、天津、上海、重慶、江蘇、浙江、山東、深圳等地開始在城鎮新建建筑中全面執行綠色建筑標準，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識，建筑面積超過4.7億平方米。

2017年3月，住房和城鄉建設部發布《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》（以下簡稱《規劃》），建設節能低碳、綠色生態、集約高效的建筑用能體系被再次細化和提高，綠色建筑實現跨越式發展。

技術支撐引領綠色建筑發展

綠色建筑需要借助不同軟件來實現建筑物的能耗、采光、通風等分析，并要求與其相關的應用平臺具備開放性。BIM平臺具備開放性的特點，允許導入相關軟件數據進行一系列可視化操作，為其在綠色建筑中的應用創造了條件。同時，建筑信息模型和相關數據信息給綠色建筑分析軟件強大的數據支持，確保了結果的準確性。

建筑信息模型的統一性和參數化特征使綠色建筑分析過程中需要的模擬技術統一為一個整體。眾所周知，綠色建筑設計是一個跨學科、跨階段的綜合性設計過程，建筑信息模型正好適應了需求。BIM的實施能將建筑各項物理信息的分析從設計后期顯著地提前，有助于建筑師在方案甚至是概念的設計階段進行綠色建筑的相關分析和決策。

具體而言，建立性能模擬軟件的標準化數據交換平臺需要先確定模擬軟件的流程框架，結合建筑信息模型技術，分階段以目標為導向梳理傳統的設計流程，建立各階段性能目標導向與設計技術和模擬技術的關系。進一步整理常用的軟件和數據交換格式，對常用的建模和計算軟件進行分析并整理出常用的數據格式，分析主要數據格式的轉換。基于數據格式分析，建立標準化的模擬流程。包括各階段的模擬軟件如何實現的框架圖，各階段的建模和導入模型的修整原則，例如建模對象、空間尺寸的參照物、網格尺寸以及關注內容的基本原則等。此外，還要建立一個基于通用的模型和平臺軟件層的數據交換流程。將標準化流程應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。

基于國內的主流三維設計軟件進行通用的數據結構研究，可以使設計軟件和模擬軟件與數據庫進行交互，形成子庫，各專業基于數據模型進行數據交換。可以說，建筑信息模型為綠色建筑提供了數據和技術上的支持，并可以廣泛而具體地應用在綠色建筑的多個方面，包括節地與室外環境，節能與能源利用，節水與水資源利用，節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節。由于建筑的使用壽命時間長，各專業領域的狀況都有可能出現，很多時候需協調物業和業主。《規劃》強調，要加強綠色建筑運營管理，確保各項綠色建筑技術措施發揮實際效果，激發綠色建筑的需求；加強綠色建筑評價標識項目質量事中事后監管。

針對綠色建筑的后期運營，住房和城鄉建設部于2016年12月15日發布1393號公告，批準《綠色建筑運行維護技術規范》為行業標準，并于2017年6月1日正式實施。《規范》針對綠色建筑運營環節，彌補該環節標準缺失的漏洞，有諸多的創新點：首次構建了綠色建筑綜合效能調適體系，確保建筑系統實現不同負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，規定了綠色建筑運行維護的關鍵技術和實現策略;建立了綠色建筑運行管理評價指標體系，有利于優化建筑的運行，實現綠色建筑設計的目標。

BIM技術在建筑的運營維護，特別是綠色建筑的運營維護中起到了重要的作用。相對于傳統的物業管理方式，現代化的物業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。現代化的物業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狀進行調研并對需求進行分析，根據現狀制定方案和工作目標。硬件的改造和軟件的升級都可以通過BIM的建模來實現，建筑信息模型與其他的功能系統進行整合和對接，實現滿足用戶需求的綜合性的運營維護管理平臺。

位于北京CBD核心區的中國尊項目是北京未來的第一高樓，也是一個全專業的BIM建模設計，中國尊項目的BIM應用從概念階段一直延伸到施工深化階段。在這個項目當中，相關團隊通過制定Z15協同設計手冊、項目設計編碼手冊、BIM建模標準以及BIM實施法則等，更好地指導BIM技術的應用。在該項目的綠色設計優化階段，項目團隊應用建筑信息模型進行綜合展示，例如室內的氣密性分析、場外的風環境模擬以及冷卻塔的運行功耗分析等等。

北京市建筑設計研究院有限公司第二建筑設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合，該項目榮獲LEED白金獎。項目從建筑信息模型綜合數據庫中提取建筑與能耗控制相關的約束性條件，對運營階段的能耗管理進行初始化的調整和實施。在動態的數據結構基礎上，集成建筑內能源消耗的實時數據和歷史數據，在BIM的可視化和參數化環境中進行能耗預估。在建筑運營穩定并且業態穩定的情況下，通過建筑能耗的管理系統采集設備運行的動態數據，結合BIM數據庫的靜態信息進行仿真和預估，提出能源優化的管理預案。

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保溫性能和密閉性，對室內空氣的凈化處理，增設PM2.5、CO2、甲醛傳感器，提高空氣品質。采用智能照明控制系統，配置光感及人員感應探測器，設計工位定制燈具，上照燈通過反射效果形成室內均衡的光環境，下照燈提供個性化調節功能。創新性的開發了壁裝智能集成面板，整合了照明控制系統、風機盤管控制系統、電子除塵系統、窗簾控制系統、通訊錄、環境監測等多種功能。同時，該項目設計范圍內的所有機電設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，整套系統自動運行。設置能源監控系統，對水、電分別進行計量；電能部分照明、插座、風機盤管分項計量；分別對室內PM2.5，室外PM2.5進行檢測；整合數據，優化電子除塵的控制。會議系統實現視頻會議、無紙化辦公、會議室預定、信息發布、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的辦公家具、凈化水系統，設置健身房、圖書室等活動、學習空間。

目前，我國綠色建筑發展還面臨諸多困難和挑戰，包括能源利用效率低，標準執行質量參差不齊，綠色建筑總量規模偏少，發展不平衡，部分綠色建筑項目實際運行效果達不到預期等。針對這些問題，不僅需要政府從政策層面完善相應標準、制度，同時也需要整個行業真正認識到綠色建筑目前的瓶頸所在，舉行業之力共同推動綠色建筑的發展，當然，更重要的是還需要利用多種技術手段改善當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。