大數(shù)據(jù)背景下綠色建筑發(fā)展研究

蔡玥 蒯文彬

【摘要】隨著信息化時代的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境保護得到非常大的重視，現(xiàn)代建筑在綠色可持續(xù)性方面的追求更加顯著。本文對綠色建筑的發(fā)展概況進行論述，通過國內綠色建筑的了解綠色技術手段，提出綠色建筑和大數(shù)據(jù)結合發(fā)展的重要性，分析大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的應用，對綠色建筑未來發(fā)展的展望和期待。

【關鍵詞】大數(shù)據(jù);綠色建筑;建筑發(fā)

引言

近年來，生態(tài)問題依然嚴重，世界人口的不斷增長，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)問題。我國政府已認識到建筑中綠色可持續(xù)技術的重要性。綠色建筑中以節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地為主要建設目標。實現(xiàn)建筑的全生命周期內資源的高效利用[1]，是建筑技術選擇的目標。

1.緒論

1.1綠色建筑發(fā)展概況

自20世紀60年代以來，綠色建筑的理念和技術評價標準在各國都有所發(fā)展。許多國家在建筑技術發(fā)展過程中，形成了各國家特有的綠色評價體系。其中最為著名的當屬于美國LEED（圖1.1），即美國能源與環(huán)境設計先鋒獎（Leadership in Energy & Environment Design）。1998年由美國綠色建筑委員會（USGBC）發(fā)布實施，是至今國際上最具認可度的建筑評價體系之一。國內為適應綠色建筑的發(fā)展需要，于2006年實行《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2006。其主要評價的建筑類型為居住建筑和公共建筑。

圖1.1 LEED標識

同時，根據(jù)黨的十九大會議，發(fā)展綠色建筑是貫徹落實會議精神的重要方式。通過十多年的發(fā)展，我國的綠色建筑，從個別項目推廣已經(jīng)轉變成全國范圍內的全面發(fā)展，這是建筑行業(yè)在綠色方向上的進步，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到70%，符合評價標準的星級綠色建筑將持續(xù)增加，如此以來，我國的建筑能效水平將會不斷提高，對于住宅的健康性能來說也會不斷完善，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穩(wěn)步提升，同時，綠色建筑材料的應用將進一步擴大，綠色建筑的思想逐漸融入人民生活，形成綠色生活的社會氛圍。

1.2國內經(jīng)典綠色建筑范例

我國綠色建筑的發(fā)展十分迅速，在整個綠色建筑的發(fā)展過程中不乏優(yōu)秀建筑范例，其中具有代表性的當屬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、遮陽系統(tǒng);使用斷熱鋁合金雙玻中空LOW-E窗;同時也有自然通風系統(tǒng)、獨立控制濕熱的空調系統(tǒng)以及太陽能空調和地暖系統(tǒng);除此之外還做了太陽能發(fā)電、雨污水處理回收、再生骨料混凝土、室內環(huán)境智能調控、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和綠色產(chǎn)品。打造了一個能夠擁有超低能耗，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，國內綠色建筑技術手段十分豐富，并且有大量的應用實例。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)展的重要結合方式。

2.綠色建筑和大數(shù)據(jù)結合發(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)的一個集合，這種巨量數(shù)據(jù)是無法用常規(guī)軟件在短時間內處理完成的[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?？偟膩碚f，大數(shù)據(jù)具有以下特點：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)對綠色建筑發(fā)展的意義

當下，綠色建筑與大數(shù)據(jù)結合已經(jīng)成為一種趨勢。大數(shù)據(jù)對綠色建筑的發(fā)展有重要意義。在綠色建筑選擇采用技術的時候，大數(shù)據(jù)可以通過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的選擇。同時，由于大數(shù)據(jù)的處理速度之快，可以在短時間內給出較好的應對方式。直接得出如何選擇綠色技術或者選擇怎樣的技術手段可以最大程度上做到該建筑對綠色生態(tài)的要求。那么就是從一定程度上提高了建筑綠色設計的效率。

在綠色建筑項目中，選擇適宜的綠色技術的時候，可以運用大數(shù)據(jù)進行定性和定量分析。首先，定性分析主要是以相關專業(yè)人士的知識經(jīng)驗，通過比較各項綠色手段確定最終使用的技術。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)點的是定量分析，即通過建立綠色建筑相關的數(shù)學模型，實時模擬分析綠色技術在實際項目里的綠色效果，例如：能耗降低量、材料保溫性能等。最終在進行多項試驗后以選擇更好的技術手段。

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

3.大數(shù)據(jù)在綠色建筑中的運用

3.1綠色設計階段能耗模擬

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、建筑圍護結構因素以及設備因素。其中，大數(shù)據(jù)的模擬可以很好的調整設備因素對能耗的影響。[3]

（1）合理降低設計參數(shù)

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

（2）合理配置設備功率

建筑設備功率的大小應適當，設備功率過大，會導致出現(xiàn)不能滿負荷運行的情況，從而形成資源浪費。設備功率過小，則不能達到標準。在能耗模擬時，可以設置多組功率進行多次實驗，選取合適功率的設備進行使用。

（3）自動化能源管理

智能建筑能源管理系統(tǒng)中（Energy Management System for Intelligent Building）是由建筑設備管理系統(tǒng)（BAS，Building Automatic System）作為平臺來實現(xiàn)的。能夠針對建筑物的能源管理系統(tǒng)，通過收集建筑物的能耗數(shù)據(jù)，將整個建筑物的水、電力、燃料等用量集中用計算機處理成動態(tài)顯示。更直觀的看到資源用量，更便捷的進行數(shù)據(jù)處理，并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進行更好的優(yōu)化。

3.2綠色建筑的評估優(yōu)化

建筑設計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多，很難單一的分析來自哪個方面[3]。通過大數(shù)據(jù)的分析比較，可以逐一排除可能因素，對相應影響進行系統(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，可以幫助建筑設計進行數(shù)據(jù)優(yōu)化，可以提高綠色設計參數(shù)的精準度[3]。

同樣，在對建筑物進行綠色標準評價的時候，將評價指標輸入計算機中，通過大數(shù)據(jù)收集的參數(shù)進行一一比對，能更快速更精準的做到綠色評估。

3.3保證用戶的體驗

綠色建筑的使用，除了保證對外部環(huán)境的生態(tài)保護，還要保證對內部使用者的舒適度的保證。大數(shù)據(jù)通過收集建筑內人員活動的方式和習慣，調整室內環(huán)境[3]。并且及時提醒用戶室內的實時狀況，突發(fā)事件發(fā)生時候能夠自動開啟應急措施，在提高用戶使用性的同時，保證建筑的能耗不過高[3]。

4.結論與展望

現(xiàn)在，綠色建筑的發(fā)展越發(fā)得到重視，綠色建筑發(fā)展過程中可以結合發(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)和綠色建筑的結合，可以充分把握綠色標準的要求，實現(xiàn)建筑真正的綠色。

參考文獻：

[1]王偉江.基于大數(shù)據(jù)背景下的綠色建筑技術選擇優(yōu)化研究[J].居舍，2018（1）：58.

[2]鄧利平.大數(shù)據(jù)角度下綠色建筑技術的探討[J].智能建筑與智慧城市，2019（04）：107-108+112.

[3]穆永超，周志華，鄒芳睿，郭而郛.大數(shù)據(jù)在綠色建筑領域的探索與應用[J].建筑技術，2020，51（01）：56-58.

[4]符鵬飛，武曉影，郭翔宇.基于大數(shù)據(jù)的綠色建筑評價體系研究——以北京市中心城區(qū)綠色建筑為例[J].北京規(guī)劃建設，2018（03）：71-76.

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

作者簡介：

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，建筑學碩士，建筑學副教授，國家注冊城鄉(xiāng)規(guī)劃師，研究方向：綠色建筑與城市。