蔡玥 蒯文彬

【摘要】隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境保護(hù)得到非常大的重視，現(xiàn)代建筑在綠色可持續(xù)性方面的追求更加顯著。本文對(duì)綠色建筑的發(fā)展概況進(jìn)行論述，通過(guò)國(guó)內(nèi)綠色建筑的了解綠色技術(shù)手段，提出綠色建筑和大數(shù)據(jù)結(jié)合發(fā)展的重要性，分析大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的應(yīng)用，對(duì)綠色建筑未來(lái)發(fā)展的展望和期待。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);綠色建筑;建筑發(fā)

引言

近年來(lái)，生態(tài)問(wèn)題依然嚴(yán)重，世界人口的不斷增長(zhǎng)，建筑業(yè)的急速發(fā)展，城市中建筑密度的增加，加劇了生態(tài)問(wèn)題。我國(guó)政府已認(rèn)識(shí)到建筑中綠色可持續(xù)技術(shù)的重要性。綠色建筑中以節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地為主要建設(shè)目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)建筑的全生命周期內(nèi)資源的高效利用[1]，是建筑技術(shù)選擇的目標(biāo)。

1.緒論

1.1綠色建筑發(fā)展概況

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，綠色建筑的理念和技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在各國(guó)都有所發(fā)展。許多國(guó)家在建筑技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，形成了各國(guó)家特有的綠色評(píng)價(jià)體系。其中最為著名的當(dāng)屬于美國(guó)LEED（圖1.1），即美國(guó)能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒獎(jiǎng)（Leadership in Energy & Environment Design）。1998年由美國(guó)綠色建筑委員會(huì)（USGBC）發(fā)布實(shí)施，是至今國(guó)際上最具認(rèn)可度的建筑評(píng)價(jià)體系之一。國(guó)內(nèi)為適應(yīng)綠色建筑的發(fā)展需要，于2006年實(shí)行《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50378-2006。其主要評(píng)價(jià)的建筑類型為居住建筑和公共建筑。

圖1.1 LEED標(biāo)識(shí)

同時(shí)，根據(jù)黨的十九大會(huì)議，發(fā)展綠色建筑是貫徹落實(shí)會(huì)議精神的重要方式。通過(guò)十多年的發(fā)展，我國(guó)的綠色建筑，從個(gè)別項(xiàng)目推廣已經(jīng)轉(zhuǎn)變成全國(guó)范圍內(nèi)的全面發(fā)展，這是建筑行業(yè)在綠色方向上的進(jìn)步，是建筑發(fā)展的主要趨向。

2020年7月，住建部等多部門頒發(fā)《綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》，到2022年，有望在城鎮(zhèn)中新建建筑里面綠色建筑的占比達(dá)到70%，符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的星級(jí)綠色建筑將持續(xù)增加，如此以來(lái)，我國(guó)的建筑能效水平將會(huì)不斷提高，對(duì)于住宅的健康性能來(lái)說(shuō)也會(huì)不斷完善，今年流行的裝配式建筑的建造方式在主要建筑工程中的占比會(huì)穩(wěn)步提升，同時(shí)，綠色建筑材料的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大，綠色建筑的思想逐漸融入人民生活，形成綠色生活的社會(huì)氛圍。

1.2國(guó)內(nèi)經(jīng)典綠色建筑范例

我國(guó)綠色建筑的發(fā)展十分迅速，在整個(gè)綠色建筑的發(fā)展過(guò)程中不乏優(yōu)秀建筑范例，其中具有代表性的當(dāng)屬2004年上海生態(tài)示范樓（圖1.2），該環(huán)保生態(tài)樓使用了外墻保溫體系、遮陽(yáng)系統(tǒng);使用斷熱鋁合金雙玻中空LOW-E窗;同時(shí)也有自然通風(fēng)系統(tǒng)、獨(dú)立控制濕熱的空調(diào)系統(tǒng)以及太陽(yáng)能空調(diào)和地暖系統(tǒng);除此之外還做了太陽(yáng)能發(fā)電、雨污水處理回收、再生骨料混凝土、室內(nèi)環(huán)境智能調(diào)控、綠化景觀配置、環(huán)保裝飾材料等非常多種的新型綠色技術(shù)和綠色產(chǎn)品。打造了一個(gè)能夠擁有超低能耗，具有再生資源、綠色建材的一座典型綠色建筑。

圖1.2 上海生態(tài)建筑示范樓

該示范生態(tài)樓整體的能耗較同類型的建筑降低了75%，其中再生資源的利用率達(dá)到了60%，整體體現(xiàn)了節(jié)省資源、回收利用、生態(tài)環(huán)保的理念。

由此，國(guó)內(nèi)綠色建筑技術(shù)手段十分豐富，并且有大量的應(yīng)用實(shí)例。隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)逐漸成為各行業(yè)發(fā)展的重要結(jié)合方式。

2.綠色建筑和大數(shù)據(jù)結(jié)合發(fā)展的重要性

2.1大數(shù)據(jù)的特征

首先，大數(shù)據(jù)指的是巨量的數(shù)據(jù)的一個(gè)集合，這種巨量數(shù)據(jù)是無(wú)法用常規(guī)軟件在短時(shí)間內(nèi)處理完成的[1]。所以出現(xiàn)了這種更新、更優(yōu)秀的處理數(shù)據(jù)的算法?？偟膩?lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)：需要處理的數(shù)據(jù)數(shù)量極多、數(shù)據(jù)類型豐富、處理數(shù)據(jù)速度快速[2]。

2.2大數(shù)據(jù)對(duì)綠色建筑發(fā)展的意義

當(dāng)下，綠色建筑與大數(shù)據(jù)結(jié)合已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。大數(shù)據(jù)對(duì)綠色建筑的發(fā)展有重要意義。在綠色建筑選擇采用技術(shù)的時(shí)候，大數(shù)據(jù)可以通過(guò)定性和定量的兩種分析比較方式，分析不同情況下綠色技術(shù)的選擇。同時(shí)，由于大數(shù)據(jù)的處理速度之快，可以在短時(shí)間內(nèi)給出較好的應(yīng)對(duì)方式。直接得出如何選擇綠色技術(shù)或者選擇怎樣的技術(shù)手段可以最大程度上做到該建筑對(duì)綠色生態(tài)的要求。那么就是從一定程度上提高了建筑綠色設(shè)計(jì)的效率。

在綠色建筑項(xiàng)目中，選擇適宜的綠色技術(shù)的時(shí)候，可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行定性和定量分析。首先，定性分析主要是以相關(guān)專業(yè)人士的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)比較各項(xiàng)綠色手段確定最終使用的技術(shù)。其次，定性分析具有一定的主觀判斷，更能體現(xiàn)大數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)的是定量分析，即通過(guò)建立綠色建筑相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)時(shí)模擬分析綠色技術(shù)在實(shí)際項(xiàng)目里的綠色效果，例如：能耗降低量、材料保溫性能等。最終在進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn)后以選擇更好的技術(shù)手段。

綠色建筑在大數(shù)據(jù)的模式下，可以更好的得到發(fā)展，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析可以更加直觀的體現(xiàn)綠色建筑對(duì)環(huán)境的影響。大數(shù)據(jù)和綠色建筑相結(jié)合無(wú)疑是具有益處的，也是建筑發(fā)展需要利用的現(xiàn)代信息技術(shù)。對(duì)綠色建筑的發(fā)展有重要作用。

3.大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的運(yùn)用

3.1綠色設(shè)計(jì)階段能耗模擬

綠色建筑之所以有較好的生態(tài)環(huán)保性，最主要在于建筑能耗的降低，能耗受到多種因素的影響，例如：氣候環(huán)境的因素、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)因素以及設(shè)備因素。其中，大數(shù)據(jù)的模擬可以很好的調(diào)整設(shè)備因素對(duì)能耗的影響。[3]

（1）合理降低設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)建筑物當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行節(jié)能模擬，在不犧牲建筑內(nèi)部人員活動(dòng)舒適性的基礎(chǔ)上，合理的降低空調(diào)參數(shù)，夏季維持在26攝氏度，冬季供暖可適當(dāng)降低。

（2）合理配置設(shè)備功率

建筑設(shè)備功率的大小應(yīng)適當(dāng)，設(shè)備功率過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不能滿負(fù)荷運(yùn)行的情況，從而形成資源浪費(fèi)。設(shè)備功率過(guò)小，則不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在能耗模擬時(shí)，可以設(shè)置多組功率進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，選取合適功率的設(shè)備進(jìn)行使用。

（3）自動(dòng)化能源管理

智能建筑能源管理系統(tǒng)中（Energy Management System for Intelligent Building）是由建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BAS，Building Automatic System）作為平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。能夠針對(duì)建筑物的能源管理系統(tǒng)，通過(guò)收集建筑物的能耗數(shù)據(jù)，將整個(gè)建筑物的水、電力、燃料等用量集中用計(jì)算機(jī)處理成動(dòng)態(tài)顯示。更直觀的看到資源用量，更便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)行更好的優(yōu)化。

3.2綠色建筑的評(píng)估優(yōu)化

建筑設(shè)計(jì)與最終落成的效果具有一定的差異，這種差異的影響因素過(guò)多，很難單一的分析來(lái)自哪個(gè)方面[3]。通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析比較，可以逐一排除可能因素，對(duì)相應(yīng)影響進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，從而更加精確的優(yōu)化參數(shù)。由此，大數(shù)據(jù)的使用，可以幫助建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化，可以提高綠色設(shè)計(jì)參數(shù)的精準(zhǔn)度[3]。

同樣，在對(duì)建筑物進(jìn)行綠色標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)的時(shí)候，將評(píng)價(jià)指標(biāo)輸入計(jì)算機(jī)中，通過(guò)大數(shù)據(jù)收集的參數(shù)進(jìn)行一一比對(duì)，能更快速更精準(zhǔn)的做到綠色評(píng)估。

3.3保證用戶的體驗(yàn)

綠色建筑的使用，除了保證對(duì)外部環(huán)境的生態(tài)保護(hù)，還要保證對(duì)內(nèi)部使用者的舒適度的保證。大數(shù)據(jù)通過(guò)收集建筑內(nèi)人員活動(dòng)的方式和習(xí)慣，調(diào)整室內(nèi)環(huán)境[3]。并且及時(shí)提醒用戶室內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況，突發(fā)事件發(fā)生時(shí)候能夠自動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急措施，在提高用戶使用性的同時(shí)，保證建筑的能耗不過(guò)高[3]。

4.結(jié)論與展望

現(xiàn)在，綠色建筑的發(fā)展越發(fā)得到重視，綠色建筑發(fā)展過(guò)程中可以結(jié)合發(fā)展的角度非常多。在大數(shù)據(jù)的背景下，綠色建筑可以得到更好的發(fā)展。不論是在建筑能耗方面還是能源利用方面，都能得到有效的發(fā)展。大數(shù)據(jù)和綠色建筑的結(jié)合，可以充分把握綠色標(biāo)準(zhǔn)的要求，實(shí)現(xiàn)建筑真正的綠色。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽研究基金項(xiàng)目：基于大數(shù)據(jù)的綠色建筑技術(shù)選擇優(yōu)化——以安徽省為例創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（wxxy2020047）。

作者簡(jiǎn)介：

蔡玥（1999.03-），女，漢族，安徽合肥人;

蒯文彬（1982.05-），男，漢族，安徽六安人，建筑學(xué)碩士，建筑學(xué)副教授，國(guó)家注冊(cè)城鄉(xiāng)規(guī)劃師，研究方向：綠色建筑與城市。