董婧怡 吳月瀅 蔡 紅
(北京聯合大學,北京 100023)
建筑業是我國經濟發展的重要產業之一,隨著經濟社會的發展,綠色、節能、低碳等可持續發展理念逐漸深入人心。我國綠色建筑自近年來,不論是在景觀還是科研方面都取得了不錯的成績。縱觀國外發達國家城鎮化歷程,及其成功的發展模式,新城鎮的建設已經成為中國城市發展的必然。為深入分析新城鎮綠色建設的問題,分析新城鎮咨詢設計商業模式,本課題展開了相關研究。針對新城鎮的居住建筑,擬BIM技術,進一步模擬綠色建筑建造全過程服務進行分析,服務在BIM系統基礎上,輔助設計和管理,開展研究新城鎮居住區建筑的優化設計,包括性能分析、模型形成和虛擬現實。本文針對新城鎮綠色建筑設計咨詢服務的商業模式進行分析,通過分析使服務最大限度體現人與自然和諧共生的高質量住宅建筑的理念,實現并發展有創造力、有活力的新型城鎮綠色建筑設計咨詢服務。
2019年,國家發改委在報告中提出,以居社區和城鎮的新建綠色建筑項目作為主要的創建對象。通過開展綠色節約型的機關、綠色宜居家庭、綠色宜居社區、綠色商場、綠色公共建筑等的創建試點行動,通過研究建立并制定和完善了綠色宜居生活的主要相關支持政策和完善的管理制度,推動了社會的綠色生產和消費,促進了綠色的經濟和社會發展。到2022年,城鎮的居社區和新建公共建筑中綠色宜居建筑的覆蓋面積至少要達到占60%以上,從而最終使得綠色宜居生活的創建和行動進一步取得顯著的成效。
新城鎮綠建服務的信息技術服務BIM涵蓋了建筑的全過程和生命周期。產品介紹綠色設計與建筑的基本理念設計與建造理念其實就是涵蓋建筑全生命周期,從前期的策劃和設計到建筑使用壽命周期到完結的全過程即建筑拆除的全過程。也就是通過系統動態的模擬建筑施工設計和建造的全過程,達到每個環節和工序的指標。在設計上保證了建筑具有基本功能的同時,還做到了最大限度的節約能源,保護環境以及有效減少環境污染。
如今隨著基于綠色的新城鎮建筑理念和可持續發展的理念慢慢在國內推廣,基于前期的新城鎮綠色建筑的前期工程及設計與咨詢業務的快速發展已經逐漸成為了新城鎮建筑行業未來發展的新趨勢和競爭局面,其對于有效推動和促進新城鎮綠色建筑的行業可持續健康發展與廣泛應用有著重要的戰略性和深遠的現實意義。在對城鎮規劃時,主要體現在對建筑工程成本的嚴格控制上,通過一系列對綠色建筑的分析和總結,策劃并制定出一套可行的建筑技術方案,使建筑在社會中的效益得到綜合的提升。然而傳統的綠建工程設計仍存在一些誤區,有些設計過度投入大量的綠建技術,從而形成了過于刻意追求“綠色”的偽綠建。
相比于國內的居住區建筑,在國外更多的領域是生態綠色城市建筑和鄉村居住區建筑,英國在開展生態綠色城鎮的建設和運營方面有良好的文化傳統和實踐經驗。從最早烏托邦式的新城鎮居住區建筑,到霍華德提出的“明日田園城市”,早在2008年,英國就已經提出了在全國建設一個生態新型城鎮的總體發展目標,最終英國政府確定的一個生態新型城鎮基本目標是一個大城市的衛星城,覆蓋豐富完善的城市公共交通,探索零碳排放的房地產開發和生態城鎮建設的運營管理模式,這是他們共同的發展目標。此外,英國政府還嚴格要求每個生態新型城鎮至少在經濟和環境可持續的某一個重要領域中都具有獨特的代表性和示范應用意義。
通過全面對新城鎮居住區綠建服務市場的分析,在此基礎上,針對目標用戶的需求和行業的發展前景,制定了相應的問卷進行調查。通過對現居住環境,人們對綠色建筑了解情況和關注度及對未來新城期望等方面進行調查。定性分析與定量分析相結合,進行抽樣調查分析,共計收到有效問卷187份。
根據問卷調研的數據情況可分析出人們對綠建推廣過程還是比較支持,在施工與室外環境、節能及能源利用、水資源利用、建筑材料利用、建筑環境質量以及運營上面都很關注。但認知程度有所不足,對綠色建筑的認識有許多誤區,并且我國建筑市場中綠建模擬技術應用較少且不完善,綠色建筑服務存在需求量大與供給量小的矛盾。通過調查我們得知,綠色建筑必然需要以“節能、減排、安全、舒適和可循環”為特征的綠色建材提供可靠支撐。
1)人們對綠色建筑的認知不足。
縱觀整個綠色建筑的形成和發展歷程我們可以明顯發現,“綠色建筑”這個全新的概念在我國的政府部門層面和建筑業內人士之中均已具有較高和統一的社會認知度。但對于一般的普通百姓來說,綠色環境以及建筑的這個概念就相對陌生了。由于某些建筑開發商對于綠色的建筑概念的過度炒作,導致很多投資人和消費者誤認為使用綠色的建筑本身就是高檔建筑或者是高成本建筑。80%以上的被調查者普遍認為使用綠色的建筑會大大增加造價和成本,近40%的投資人被調查者普遍認為高綠化率的建筑即為使用綠色的建筑,近30%的投資人被調查者認為使用綠色的建筑與對環境資源保護的效益有關。另外,也可以看到有不少投資人和消費者認為,新建筑材料產品、環保建筑材料產品、高科技建筑技術都已經是被貼上綠色建筑的重要標簽,跟自己的日常生活比較遠。這種綠色建筑觀念的炒作導致投資者和廣大消費者對于綠色建筑的認識誤解進一步加深,十分不利于我國綠色建筑和居住區的建設和推廣。這也被認為是我國綠建質量參差不齊,出現偽綠建的一大重要原因。
2)技術堆砌現象嚴重。
有人認為綠色的建筑應因地制宜地進行主動建筑技術的集成,不應完全變成被動節能技術的堆砌。其實我國如今的政府在綠色建筑居住區的標識設計項目中仍然存有許多被動節能技術堆砌的問題,有些標識項目在建筑方案設計時幾乎沒有或很少深入考慮被動建筑節能的技術,并且優化的措施相對較少,反而往往是在項目實施方案的制定完成后再馬上去進行擴充或者增加一系列主動的綠色建筑技術措施,不僅從根本上有明顯的技術增量和堆砌的傾向,而且也從根本上造成了增量的成本較大。此外相關的綠色建筑技術專業在相應的綠建技術和堆砌方面也沒有很好的相互配合,造成了相關專業技術的匹配不當。把我國綠色建筑的未來發展方向和道路始終定位為一種高端、貴族化的建筑是不會在我國取得成功的,事實證明,綠色的建筑不僅僅應該做的是高科技新材料技術的增量和堆砌,而建筑企業應該做的是因地制宜地盡量采用目前最適宜的技術,綠色建筑的未來才能健康有序的發展。
3)重設計而輕運營,市場監管不利。
目前我國綠色建筑的發展迅速,這是個不爭的歷史事實,獲得國家認證的綠色建筑項目數量也確實有很多。但從目前綠色建筑認證的情況和結果來看,絕大多數發展綠色建筑的項目均為運行設計標識,運行設計標識占該項目的綠色建筑比例僅僅不到6%。而目前衡量我國綠色建筑的標準是否真正能夠做到“綠色、節能”,不應僅僅局限于通過設計標識認證,而是應從項目后期實際運行情況具體判斷,即需要通過對設計標識項目進行調研評估后確定其是否真正“綠色、節能”。
近年來,BIM技術的可視化、協調性、模擬性和優化性受到大眾的關注和采用,因此本項目設計旨在充分利用了BIM技術從新一代綠色農村建筑住宅區各要素,即節能、通風、暖通、采光、照明、能耗、熱環境、聲環境八個功能方面,進行現狀調研及分析,針對新城鎮住宅進行綠色建筑設計,并為新建城鎮住宅區提供咨詢服務。不僅能為新城鎮帶來具體的綠色建筑模擬分析,節省能耗提高居住質量,更能向全社會擴大節能低碳建筑技術的影響力。
作為綠色建筑服務,服務針對新城鎮住宅區會進行提前的現狀分析和調研,對未建成的建筑進行綠色模擬分析,通過分析進行綠色建筑設計,項目還將跟進整個生命周期,時刻提供綠建咨詢服務。在實踐所獲得的反饋進行綠色建筑設計的修改,用BIM技術整合綠色建筑的項目,進一步模擬綠色建筑建造全過程服務,以住宅區綠色建筑全生命周期為對象,輔助設計和管理,展開研究建筑的優化設計,包括前期性能分析、模型形成和虛擬現實,形成綠色建筑的全生命周期解決方案。
服務充分利用了BIM的技術從新農村綠色城鎮建筑各功能要素,即節能、通風、暖通、采光、照明、能耗、熱環境、聲環境八個功能方面(見圖1),進行項目現狀的調研及分析,進行建筑綠色的城鎮建筑設計。努力使之發展成為一個符合建筑綠色標準的建筑綠色生態住宅,為整個現代城市的居住和生活環境提供更加舒適的居住環境,使得建筑的生產運營更加的節能環保,綠色建筑節能低碳。

3.2.1風環境分析
通風可以直接的來決定人在一個建筑物中的舒適度以及建筑物本身,包括在冬季供暖和夏季制冷方面所產生的能耗多少。以建筑物的物理信息結合建筑物周圍環境進行分析,其中包括建筑物的開窗尺寸,建筑物周圍綠化帶高度等信息。表達出風速的聚集度、走向、大小及分布。快速分析出區域是否存在渦流區,使建筑布局更加合理。通過模擬室內在自然風條件下的一個風速云圖、主要功能房間的開地比與通風換氣次數進行評價(見圖2),來進一步優化空間和布局,改善自然通風效果。

3.2.2光環境分析計算
根據建筑物自身采光物理性質結合周圍建筑物的遮擋性進行采光、眩光、視野等分析。通過對建筑物模型的全景輻照+地面輻照,得出光伏面板或集熱面板的布置位置,傾角分析得出面板的最佳安裝傾角,來應對采光方面的不足。且可以經濟性分析得出節約了多少電能、資金和碳排放量。
3.2.3聲環境分析計算
根據項目周圍聲源、建筑物周圍綠化帶、項目門窗隔音性等信息對目標建筑進行噪聲分析,以及樓板、墻等構建屬性的室內噪聲分析,評價建筑物在場地內的噪聲級別和建設聲環境功能分區。
3.2.4熱環境分析計算
根據建筑模型項目所在地區氣象參數、綠化覆蓋率、通風等實際情況對建筑性能信息分析結果進行熱環境分析(見圖3)。

3.2.5室內空氣質量預評價
伴隨著2019年新綠標的推出實行和2020年爆發的傳染性新冠病毒,全球人們對健康的關注度都達到極為緊張的狀態,因此我們居住環境的健康標準更應該提高。通過模擬計算可以對室內的苯、甲醛等污染物濃度做出基于逐時、逐日、年平均的分析統計結果,進行室內空氣質量與評價,提出設計改善措施。
3.2.6施工及運營管理
通過建筑策劃、施工進度模擬、運營維護、災害應急和人員疏散模擬,從模型中提取信息,將復雜問題簡單化。
在《中國綠色建筑行業發展模式與投資預測分析報告》中曾明確指出,綠色環保節能建筑在幫助用戶實現低建筑能耗高環保節能的同時,可以為綠色建筑用戶和企業提供一個健康舒適安全的室內建筑生活服務環境,這一趨勢代表著中國和世界綠色建筑的未來發展大趨勢,前景十分廣闊。因此本次試點項目將緊緊跟隨我國節能建筑業發展趨勢,推動更加綠色的節能建筑優先實現在住宅區和新城鎮的綠色建筑上,立志于建成更加綠色的住宅區,為新城鎮的居民和企業提供更加舒適的生活環境,且致力于使綠色節能建筑在后期的生產運營管理階段和設計上能夠更加的節能環保、節能低碳,同時為加快新城鎮住宅區綠色節能建筑的建設應用進程和發展貢獻一份力量。相信在不久后的將來,“節能環保、綠色低碳”會作為公共建筑及民用建筑建設的一大設計標準,且會在各大區域實現起來,本項目意在通過住宅向全社會傳播綠色生態觀。
目前已具備全生命周期的綠色改造服務的產業化條件如下:
1)前期設計階段采用BIM可視化進行設計,全面推進,突出重點,因地制宜,分類指導。直觀反映建筑問題,對應解決方案,使目標客戶對改造方案一目了然。
2)在建筑項目的實施階段,基于綠色建筑模擬分析和建筑項目在實際施工的時間進度,對項目的建筑信息模型信息數據庫進行嚴謹且快速的更新,并通過如今的5G智能,大數據技術實現數據在各個平臺上的信息共享,提升結款效率,從而加快對變化的工程量的計算和分析,進一步實行費用變更和專業的管理方針。一個建筑其運營管理階段的周期最長,且系統能耗最大,另外制定一個詳細合理的運營計劃來節省生命周期內的成本支出。
綠建商業模式的創新是一種新型的經營方式,它的綠色創新是在企業內部和企業之間的非技術性的,處理產品、服務導向的研發活動,通過價值鏈、新模式、市場營銷的新方法。其創新能夠對供應商考慮整個產品壽命周期的成本的方式進行激勵,從而降低能源消耗和資源浪費。本團隊創立新城鎮綠色建筑設計與咨詢服務,將融合互聯網、大數據等多方面新技術,期望最大程度改進傳統項目管理方法的局限性,對建筑不同的階段分別進行有效的定量分析與評估。前期營業模式,公司初期通過借助其他個體商業戶、互聯網新媒體以及設計院分包使自己的綠建分析服務成功搭建,但服務對象有局限性。不斷通過新媒體推廣綠色建筑,增添品牌服務的知名度和美譽度,讓更多人了解并重視綠色住宅建筑的發展趨勢同時,將會有效的進入目標市場。將增加的建設成本和后期降低的生命周期成本提前預估與對比,排除客戶擔心經濟成本增加的問題。因地制宜進行技術集成,方案設計時考慮被動節能技術,增添優化措施,降低生命周期成本。注重綠色建筑的運營和監管,保證全生命周期綠色住宅的運行。
綠色建筑作為建筑行業的新型建筑,必將推動建筑業以及社會的發展。新興城鎮建筑建設應用綠色的技術和理念可以帶動節約型技術和觀念的創新,推動社會樹立綠色環保和勤儉節約的消費理念,從而促使整個社會的可持續發展。本文通過對新城鎮綠建設計和咨詢服務的分析,進而確定服務策略和商業模式。期望繼續研究發現更多新型技術,幫助打造一個綜合實力硬的設計咨詢服務團隊。盡所能將綠色健康、低碳環保、可持續發展理念,廣泛推廣傳播并為將綠建技術有效實施應用于現代建筑中盡一份力。