绿色理念 领驭未来

文｜本刊记者 陈昕

“十二五”时期，我国建筑节能和绿色建筑事业取得重大进展，建筑节能标准不断提高，绿色建筑呈现跨越式发展态势。全国省会以上城市保障性安居工程、 政府投资公益性建筑、大型公共建筑开始全面执行绿色建筑标准，北京、天津、上海、重庆、江苏、浙江、山东、深圳等地开始在城镇新建建筑中全面执行绿色建筑标准，推广绿色建筑面积超过10亿平方米。截至2015年底，全国累计有4071个项目获得绿色建筑评价标识，建筑面积超过4.7亿平方米。

2017年3月，住房和城乡建设部发布《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》（以下简称《规划》），建设节能低碳、绿色生态、集约高效的建筑用能体系被再次细化和提高，绿色建筑实现跨越式发展。

技术支撑引领绿色建筑发展

绿色建筑需要借助不同软件来实现建筑物的能耗、采光、通风等分析，并要求与其相关的应用平台具备开放性。BIM平台具备开放性的特点，允许导入相关软件数据进行一系列可视化操作，为其在绿色建筑中的应用创造了条件。同时，建筑信息模型和相关数据信息给绿色建筑分析软件强大的数据支持，确保了结果的准确性。

建筑信息模型的统一性和参数化特征使绿色建筑分析过程中需要的模拟技术统一为一个整体。众所周知，绿色建筑设计是一个跨学科、跨阶段的综合性设计过程，建筑信息模型正好适应了需求。BIM的实施能将建筑各项物理信息的分析从设计后期显著地提前，有助于建筑师在方案甚至是概念的设计阶段进行绿色建筑的相关分析和决策。

具体而言，建立性能模拟软件的标准化数据交换平台需要先确定模拟软件的流程框架，结合建筑信息模型技术，分阶段以目标为导向梳理传统的设计流程，建立各阶段性能目标导向与设计技术和模拟技术的关系。进一步整理常用的软件和数据交换格式，对常用的建模和计算软件进行分析并整理出常用的数据格式，分析主要数据格式的转换。基于数据格式分析，建立标准化的模拟流程。包括各阶段的模拟软件如何实现的框架图，各阶段的建模和导入模型的修整原则，例如建模对象、空间尺寸的参照物、网格尺寸以及关注内容的基本原则等。此外，还要建立一个基于通用的模型和平台软件层的数据交换流程。将标准化流程应用在实际的工程案例中，可以精简很多流程，并且能够减少建模的工作量。

基于国内的主流三维设计软件进行通用的数据结构研究，可以使设计软件和模拟软件与数据库进行交互，形成子库，各专业基于数据模型进行数据交换。可以说，建筑信息模型为绿色建筑提供了数据和技术上的支持，并可以广泛而具体地应用在绿色建筑的多个方面，包括节地与室外环境，节能与能源利用，节水与水资源利用，节材与材料资源利用等。

破局绿色建筑运营

绿色建筑是一个全生命周期的概念，运营维护是其中一个重要的环节。由于建筑的使用寿命时间长，各专业领域的状况都有可能出现，很多时候需协调物业和业主。《规划》强调，要加强绿色建筑运营管理，确保各项绿色建筑技术措施发挥实际效果，激发绿色建筑的需求；加强绿色建筑评价标识项目质量事中事后监管。

针对绿色建筑的后期运营，住房和城乡建设部于2016年12月15日发布1393号公告，批准《绿色建筑运行维护技术规范》为行业标准，并于2017年6月1日正式实施。《规范》针对绿色建筑运营环节，弥补该环节标准缺失的漏洞，有诸多的创新点：首次构建了绿色建筑综合效能调适体系，确保建筑系统实现不同负荷工况运行和用户实际使用功能的要求;基于低成本、无成本运行维护管理技术，规定了绿色建筑运行维护的关键技术和实现策略;建立了绿色建筑运行管理评价指标体系，有利于优化建筑的运行，实现绿色建筑设计的目标。

BIM技术在建筑的运营维护，特别是绿色建筑的运营维护中起到了重要的作用。相对于传统的物业管理方式，现代化的物业管理方式效率显著提高，管理人员的需求降低，成本也不断降低。现代化的物业管理方式更为多样化并具有高度的信息化。具体的工作流程是对现状进行调研并对需求进行分析，根据现状制定方案和工作目标。硬件的改造和软件的升级都可以通过BIM的建模来实现，建筑信息模型与其他的功能系统进行整合和对接，实现满足用户需求的综合性的运营维护管理平台。

位于北京CBD核心区的中国尊项目是北京未来的第一高楼，也是一个全专业的BIM建模设计，中国尊项目的BIM应用从概念阶段一直延伸到施工深化阶段。在这个项目当中，相关团队通过制定Z15协同设计手册、项目设计编码手册、BIM建模标准以及BIM实施法则等，更好地指导BIM技术的应用。在该项目的绿色设计优化阶段，项目团队应用建筑信息模型进行综合展示，例如室内的气密性分析、场外的风环境模拟以及冷却塔的运行功耗分析等等。

北京市建筑设计研究院有限公司第二建筑设计院办公室改造项目则展示了在建筑的运营阶段绿色建筑和建筑信息模型的结合，该项目荣获LEED白金奖。项目从建筑信息模型综合数据库中提取建筑与能耗控制相关的约束性条件，对运营阶段的能耗管理进行初始化的调整和实施。在动态的数据结构基础上，集成建筑内能源消耗的实时数据和历史数据，在BIM的可视化和参数化环境中进行能耗预估。在建筑运营稳定并且业态稳定的情况下，通过建筑能耗的管理系统采集设备运行的动态数据，结合BIM数据库的静态信息进行仿真和预估，提出能源优化的管理预案。

该项目对多个方面进行了改造，包括对外墙增加夹壁墙及双层窗提高室内保温性能和密闭性，对室内空气的净化处理，增设PM2.5、CO2、甲醛传感器，提高空气品质。采用智能照明控制系统，配置光感及人员感应探测器，设计工位定制灯具，上照灯通过反射效果形成室内均衡的光环境，下照灯提供个性化调节功能。创新性的开发了壁装智能集成面板，整合了照明控制系统、风机盘管控制系统、电子除尘系统、窗帘控制系统、通讯录、环境监测等多种功能。同时，该项目设计范围内的所有机电设备均采用壁装智能集成面板、电脑、手机三种方式进行控制。在平时使用时，整套系统自动运行。设置能源监控系统，对水、电分别进行计量；电能部分照明、插座、风机盘管分项计量；分别对室内PM2.5，室外PM2.5进行检测；整合数据，优化电子除尘的控制。会议系统实现视频会议、无纸化办公、会议室预定、信息发布、弱电集成平台展示等功能。此外，还为员工提供符合人体工程学的办公家具、净化水系统，设置健身房、图书室等活动、学习空间。

目前，我国绿色建筑发展还面临诸多困难和挑战，包括能源利用效率低，标准执行质量参差不齐，绿色建筑总量规模偏少，发展不平衡，部分绿色建筑项目实际运行效果达不到预期等。针对这些问题，不仅需要政府从政策层面完善相应标准、制度，同时也需要整个行业真正认识到绿色建筑目前的瓶颈所在，举行业之力共同推动绿色建筑的发展，当然，更重要的是还需要利用多种技术手段改善当前绿色建筑存在的种种问题，从而全面提升绿色建筑的整体表现。