建筑业转型下的绿色智慧理念发展思考

分类:论文范文 发表时间:2021-12-13 08:54

  摘要:绿色节能是当今人类可持续发展的要求。建筑领域的“绿色”发展理念需要贯串设计施工和运维两个阶段。在人口红利不断消散的时代背景下,作为劳动密集型的传统行业,建筑业也需要去劳动力密集化,需要新的技术支持手段和智慧解决方案赋能建筑业。当下“云大物智联”等关联技术,以及建筑业内生信息化要求发展起来的BIM技术,正逐步与施工现场管理工作相融合,出现了“智慧建造”、“智慧工地”等理念。在建筑行业低碳可持续的社会发展背景下,利用新时代的信息化技术,走“绿色智慧建造”之路,将成为当前建筑行业发展的主流。

  关键词:绿色建筑;智慧建造;融合发展

  引言

  改革开放四十载,建筑行业作为社会发展的重要基础和直接见证,折射出社会所历经的巨大变迁。过去的几十年,建筑业的建筑科技水平在人口红利为推动资源消耗为基础的社会发展模式下取得了举世瞩目的进步,一座座标志性的建筑物的兴建也一步步挑战着人类当前建筑科技水平的极限。近年来,层面下发的《绿色建筑行动方案》、《制造2025》、《关于促进建筑业持续健康发展的意见》、《2016—2020年建筑业信息发展纲要》等系列文件,以及“一带一路”战略、《促进大数据发展的行动方案》等政策的提出,对国内建筑业的新一轮改革,提出了更新的发展要求。

建筑业转型下的绿色智慧理念发展思考

  一、以绿色为目的的转型趋势

  习总书记提出“绿水青山就是金山银山”理念,精炼阐述了节能减排的集约型社会发展要求。当前社会低碳减排的低能耗、低污染和可持续的发展趋势倒逼着建筑行业“绿色”升级,这也是摆在广大建筑人面前最现实,也是最迫切的宏观大课题。基于苏伊士运河危机而对能源安全的担忧,丹麦早在20世纪60年代就首次提出了建筑领域的“绿色”概念,到现在已有几十年的发展时间。毛志兵从发展工程总承包、发展建筑信息模型(BIM)、发展建筑工业化、绿色建材等几个方面介绍了我国绿色建筑发展的方向和存在的问题。笔者认为绿色建筑主要可分为设计施工和运维两大阶段。

  1.设计施工环节建筑领域的“绿色”发展理念最为直接和有效的体现:一是在建筑方案的设计环节,节能材料的选择,可再生能源、资源的利用等方面,都反映了设计师低碳运营的绿色设计理念。楼宇自动化控制、墙体自保温、太阳能光热及光电、地源热泵、中水回收利用、光导光纤照明、废弃物回收利用等具体绿色建筑技术为建筑师多角度践行绿色理念提供了不同选择;二是体现在施工环节,在施工工艺、建造措施所涉及的各个过程、各个细节中,从“四节一环保”的总体目标出发,衍伸出了扬尘控制、光污染及噪声控制、水污染控制及水资源综合利用、固废建筑垃圾综合利用、标准定型化可回收临时设施、节能临时设施等多方位的“绿色”措施。

  2.运维环节运营维护阶段占建筑全寿命周期的95%以上,时间跨度最长,且最能体现建筑作品的绿色效能。主要任务是整合人员、设施、技术和管理流程,包括对人员工作和生活空间进行规划、维护、维修应急等管理,其目的是满足人员在建筑空间中的基本使用、安全和舒适需求,即安全运行、经济耐久、健康舒适。首要的也是最基本的,是提供人、财、物的安全运行保障,实施过程中通过设备设施台账、运行阈值预警、安防门禁监控、设备设施巡检等功能实现;其次,是从节能、省钱、省人力、省设备等角度实现建筑的经济运行,通常依托于设备管理、能源管理、资产管理和人员管理等功能实现;最后,也是绿色建筑提升的需求,是为使用者持续提供健康舒适的建筑环境,包括光照、温湿度、空气质量、水质等,这就需要环境质量监测等特殊功能来实现。

  3.国内发展中的一些问题住房和城乡建设部原副部长仇保兴在诠释绿色建筑时,就指出尽管绿色建筑发展速度快,但也存在绿色技术高成本实施、绿色物业管理脱节、常用绿建技术运行效果不佳等问题。

  (1)绿建“贵族化”绿色建筑是一个宽泛的概念,但绿色并不意味着高代价和高成本。比如延安窑洞冬暖夏凉,造价并不高;新疆一种具有当地特色的建筑,外墙由当地石膏和透气性好的秸秆组合而成,保温性好,加之本地化的屋顶,就是一种典型的乡村绿色建筑,其造价低,价廉物美。因此,因地制宜的推广应用绿建技术对建筑设计师提出了更高的要求。

  (2)运维管理边缘化在现实中,“重设计、轻运营”的现象仍然较为突出,传统物业面对绿色建筑相对复杂的运营管理需求往往显得力不从心,导致绿色建筑的运营实效未达预期。

  (3)绿建技术应用表面化较多项目绿建设计时,采用的绿建技术不以节能减排为初衷,仅考虑技术是否先进,未能根据项目实际情况科学合理采用适应性技术,如地源热泵技术在广西大部分地区就不太适合推广,既增加造价,效果也不是很好。为解决这些问题,仇保兴也提出了“五个到位”的应对措施:专家评审机构尽责到位、政府监管到位、公开透明社会监督到位、补贴处罚机制到位、绿色物业运行维护服务到位等。

  二、以智慧为特征的高阶信息化发展态势

  1.建筑业智慧概念应运而生作为劳动密集型的传统行业,在人口红利不断消散的时代背景下,云计算、大数据、物联网、智能化、移动互联及BIM等技术的兴起和蓬勃发展,为建筑业传统建造模式提供了建造效率提升的新兴途径,为去劳动力密集化提供了很好的技术支持手段和智慧解决方案。“云大物智联”等关联技术以及建筑业内生信息化要求发展起来的BIM技术,正是为应对劳动力短缺、效率低下等问题,与施工现场的管理工作逐步融合,便出现了“智慧建造”、“智慧工地”等概念。

  2.发展现状2015年发布的《智慧建筑调研白皮书》中指出,的智慧建筑未来会向更绿色节能的方向发展,而产业政策、行业标准和用户体验是建筑智能升级的主要驱动力。张桂青对绿色建筑大数据与智慧运维的基本实施流程进行了简要论述,蔡志海则对智慧运维在绿色物业管理模式的深入应用也做了较为全面的探讨。但目前来说,建设过程的智慧化发展尚处于初级阶段,甚至还没形成通俗、易懂的统一定义。但其基本特征是可以确定的,就是利用信息化技术提高建造过程的智慧化水平,减少人力资源投入,实现“快、好、省”的目的。“智慧建造”所涉及的云计算、大数据、物联网、智能化、移动互联及BIM等技术中,其中最为基础和必要的是BIM技术。BIM技术是传统建造模式与信息技术的最初始结合物,建造过程中的各种信息,主辅材用量、工艺过程、造价甚至力学特征等都能在模型里表达。具体工程项目端的智慧化实施需以建筑模型作为基础性平台,融合“云大物智联”等信息时代新技术实现“人机料法环”建造要素的优化配置,从而达到提升生产效率及管理效益的目的。而在企业管理层面,虽然更注重管理的高效协同,但仍需以信息模型为基础进行各类数据的采集、积累、挖掘和分析,以促进管理能力、决策能力的自我进化,使项目的过程管理更为趋于高效,资源配置更为趋于优化,顶层决策更为趋于科学。如果建筑行业发展的各项需求能够与信息化新技术更好地结合,并解决交叉领域的技术障碍,那么“智慧建造”、“智慧工地”概念,将能够发挥出更大现实作用,创造更多社会价值。

  三、绿色智慧的融合发展

  建筑行业的绿色与智慧融合发展,需要重点着力解决绿色建筑技术、信息智能技术与基础性建筑信息平台集成运行的兼容性问题,换句话说也就是各交叉学科、相关技术的耦合创新,聚焦于建筑领域并为之服务,实现行业升级的过程。

  1.智慧建筑的绿色发展特征随着云计算、大数据、物联网、人工智能及移动互联网等关联技术的发展,绿色建筑的智慧运维已现端倪。2017年,阿里巴巴发布的《智慧建筑白皮书》则提出了智慧建筑的典型特征,其本质就是信息化集成下的多维度人性化应用。未来的智慧建筑将具有自我感知、自我思考和自我调节的功能,在不同的环境和场景中,实现不同人群的个性化人居品质需求。随着“云大物智联”技术的不断进步,智慧建筑将全面迎来发展机遇,在数据中挖掘信息价值,实现节能降耗、便捷生活、绿色健康等宜居目的。目前,已出现智慧场景开关的较成熟应用,在不同的办公或家居环境中,智慧设备可根据预先设定好的不同场景需求,自动采集周围环境、人员信息,达到场景切换的条件后自动进行切换。例如,一定时间内,房间中未探测到人的体温数据,则智慧设备则会自行切换到空调的节能模式;而若是能收到人员返回的时间点信息,智慧设备则会提前将空调设备打开,提前营造出舒适的体感温度环境。

  2.智慧技术在建筑工地的延展鹿焕然基于集成管理理论构建智慧工地管理平台与各管理子系统的基础理论进行了一定研究和案例分析。潘超也在绿色发展背景下,较为全面的研究了建筑工业化领域的BIM技术发展路径。而在现实的建筑施工端,以BIM技术为基础,在“云大物智联”等关联技术的耦合创新下已经焕发出越来越强的生命力。在施工项目的劳务人员管理、现场视频监控、大型机械管理、物资验收、形变监测、安全教育、环境管理、实测实量、虚拟漫游、进度模拟、远程总控等方面注入的智慧特征,已创造出可观的附加价值。例如,目前的BIM软件一般均在PC终端运行,而移动互联终端的手机等工具,其性能尚未能与功能强大的PC机相媲美,这种情况下轻量化BIM平台就十分必要,可以轻松实现项目流程远程办理,工程质量安全远程监控,绿色施工措施远程控制等操作。此外,轻量化平台数据信息流与PC端信息模型间的数据信息实现互联互通及安全传递,也是摆在我们面前急需解决的课题。

  四、结语

  在建筑行业低碳可持续的社会发展背景下,利用新时代的信息化技术,走“绿色智慧建造”之路将成为当前建筑行业发展的主流,并且在未来相当长一段时间内需要我们建筑人共同去推动。

  参考文献:

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  [3]张桂青,刘晓倩.绿色建筑大数据与智慧运维[J].建设信息化,2019(18):40-42.

  [4]蔡志海.基于智慧科技的绿色物业管理模式研究[D].社会科学院大学(研究生院).2020.

  [5]鹿焕然.建筑工程智慧工地构建研究[D].北京交通大学大学.2019.

  [6]潘超.绿色发展背景下基于BIM技术的建筑工业化发展路径研究[D].山东建筑大学,2020..

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