在大數據背景下綠色建筑發展制約因素研究

楊怡

摘 要：隨著信息化時代的發展，生態環境保護得到非常大的重視，現代建筑在綠色可持續性方面的追求更加顯著。本文對綠色建筑的發展概況進行論述，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據結合發展的重要性，分析大數據在綠色建筑中的應用，對綠色建筑未來發展的展望和期待。文中以綠色建筑施工技術為切入點，針對我國目前綠色施工技術在建筑工程中的應用，提出相應的優化策略。

關鍵詞：綠色建筑;制約因素

一、引言

當前的綠色建筑已經得到了長足的發展，但是還未根本扭轉高消耗、高排放的粗放發展模式，科技進步與創新的支撐作用也未體現出來。而且由于綠色建筑更加復雜，因此發展過程中面臨更大的挑戰和風險。我國綠色建筑推廣的步伐較慢，這是與我國的國情和國力相關的，且在推廣的過程中存在著多方面的制約因素。

二、綠色建筑及其技術的內涵及發展

（一）綠色建筑及其技術的內涵

綠色建筑是指可持續發展，可循環，節能減排等，也可稱為"四節一保"，即節能、節水、節材、節地和環境保護。建筑有一個長期的循環過程，所以整個施工過程中都要考慮到環保的問題。綠色施工技術是以BIM技術、大數據技術為核心的綠色技術，并以此為基礎，以太陽能、智能電器、綠色材料為代表。從自然科學到人文學科，技術層面都很廣。采用"綠色"技術，不僅可以提高人類的生活質量，而且可以有效地維護生態，實現人類與自然的協調發展。同時，也可以采用綠色施工技術來實現城市的綠化。

（二）綠色建筑及其技術的發展

當能源運輸，環境衛生，資源短缺等問題相繼出現之時，各國都認識到僅依賴一種資源十分匱乏。于是，他們就投入到了對潔凈的能量的研發中。在建筑界，許多建筑行業的行家都在尋求節約能源。20世紀六十年代，索勒瑞的有關研究主要集中在生態都市與建筑生態學等方面。后來，他們又不斷地發展和革新。70年代以后，將環保概念融入到了許多的建筑中，并逐步發展成了一種新的設計方法。八十年代，隨著對環境保護技術的不斷改進，到了90年代，更是形成了一股潮流。當前，世界各國都十分關注環保技術及相關技術，并已形成相應的制度，從而推動了環保技術的發展。

三、我國綠色建筑發展現狀

（一）綠色建筑發展概況

從上個世紀六十年代開始，世界各地相繼制定了有關綠色建筑概念和技術評估的準則。各國在建設技術發展的進程中，都建立起了自己獨特的綠色評估制度。最有名的莫過于美國 LEED，也就是美國節能和環保設計界的先驅。美國綠色建筑協會于1998年頒布并頒布執行，是迄今為止在世界范圍內公認最好的一套評估系統。我國在2006實施了 GB/T50378-2006 《綠色建筑評價標準》，以滿足我國綠色建筑發展的需求。評估對象為住宅與公用兩種。在新形勢下，發展“綠色”是貫徹十九大精神的一種有效途徑。經過十余年的發展，我國的綠色建設由單一的工程建設發展到了全方位的發展，這是建設工業在環保方面的前進，也是建設的一個重要趨勢。

2020年，國家發改委發布了《綠色建筑創建行動方案》，要求到2022年，全市所有的新建筑中，都要有70%以上的綠色建筑，而星級以上的綠色房屋，將繼續增多，這樣，我們的節能程度就會越來越好，居民的身體素質也會越來越好，而隨著建筑的發展，環保建材的使用將會越來越廣泛，環保理念也將逐步滲透到人們的日常生活中，從而在人們的心中營造出一個充滿了“環保”的社會氣氛。

當前，我國的綠色建材發展還處在發展初期，總量小、分布分散、區域發展不均衡，綠色建材發展存在南方快、北方慢、東部沿海快、西部地區慢等問題，與大規模推廣綠色建筑的要求差距較大，可喜的是近兩年各地綠色建筑發展呈現加快的趨勢。到目前為止，全國已有16270.7000平米的綠化面積，并且這個數字還在持續增長。目前，隨著我國綠化建設規模的不斷擴大，但目前還面臨著施工難度大、材料獲取困難、資源回收困難等問題，環保施工部門要加大工作力度，盡快解決好這一問題。

（二）國內經典綠色建筑范例

我國綠色建筑的發展十分迅速，在整個綠色建筑的發展過程中不乏優秀建筑范例，其中具有代表性的當屬 2004 年上海生態示范樓（，該環保生態樓使用了外墻保溫體系、遮陽系統;使用斷熱鋁合金雙玻中空 LOW-E 窗;同時也有自然通風系統、獨立控制濕熱的空調系統以及太陽能空調和地暖系統;除此之外該示范生態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%，整體體現了節省資源、回收利用、生態環保的理念。

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。隨著現在互聯網的高速發展，大數據逐漸成為各行業發展的重要結合方式。

四、綠色建筑和大數據結合發展的重要性

（一）大數據的特征

首先，大數據指的是巨量的數據的一個集合，這種巨量數據是無法用常規軟件在短時間內處理完成的[1]。所以出現了這種更新、更優秀的處理數據的算法。總的來說，大數據具有以下特點：需要處理的數據數量極多、數據類型豐富、處理數據速度快速[2]。

（二）大數據對綠色建筑發展的意義

當下，綠色建筑與大數據結合已經成為一種趨勢。大數據對綠色建筑的發展有重要意義。在綠色建筑選擇采用技術的時候，大數據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，由于大數據的處理速度之快，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，可以運用大數據進行定性和定量分析。首先，定性分析主要是以相關專業人士的知識經驗，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，更能體現大數據優點的是定量分析，即通過建立綠色建筑相關的數學模型，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。綠色建筑在大數據的模式下，可以更好的得到發展，通過大數據分析可以更加直觀的體現綠色建筑對環境的影響。大數據和綠色建筑相結合無疑是具有益處的，也是建筑發展需要利用的現代信息技術。對綠色建筑的發展有重要作用。

五、大數據背景下制約綠色建筑發展的主要因素

綠色建筑有其自身的優勢，而且符合可持續中的理念，但是在具體推廣過程中依然存在著問題和影響因素，具體分析如下：

（一）綠色建筑設計的難度

因為綠色建筑是一種全新的概念，所以它還處于摸索階段，很難保證一棟綠色的建筑能達到預期的效果，更不可能讓人與自然的和諧共存。綠色建筑的應用要求建筑結構、功能、設備安裝等方面都要考慮到人與自然的聯系，要做到環環相扣，所以建筑的位置和間距必須要有一個很好的計劃，目前的城市規劃很難做到這種程度，所以在建筑的設計上很難滿足目前的建筑發展要求。

（二）綠色建筑理念宣傳不到位，公眾認知與參與度不夠

綠色建筑行業的發展，要樹立環保意識，建設企業要有良好的環保觀念，了解發展環保的內涵和價值。但是，目前我國的綠色建設理念還沒有形成一個統一的規范，還沒有在社會中得到廣泛的認同和傳播，許多人對它的認識還不夠透徹，人們對它還沒有一個共同的認識和理解。[1]縱觀我國的發展歷史，我國的綠色建材產業發展相對緩慢，發展相對滯后，許多人對"綠色、低碳"的概念一竅不通，認識模糊，缺乏參與，導致了對市場的需求，長期以來，傳統的建筑觀念和施工方法仍然是主流。這是由于在經營層次上缺少一套行之有效的支持系統，從而阻礙了綠色建設的發展。不管是在基建、經營、消費等方面，都缺少對綠色建材和工業化發展的認識;在營銷方面，對于綠色建材的推廣和扶持，相較技術支持的力度，加大宣傳和節能環保力度，只有吸引更多的綠色資源才能實現預期目標。但是，當前我國的社會對綠色建材的認識和參與程度還很低，對綠色建材的宣傳力度不大，導致了我國綠色建材產業的發展很困難。

（三）缺乏政策以及資金支持

盡管2006年制定了綠色施工評估指標，并相繼推出了相關的環保法規和規范制度，然而，目前綠色施工的數量并不多，執行速度也很慢。影響我國建筑業發展的諸多因素，特別是我國現行有關此種規范的制訂較晚，而對建筑設計的個人化尋求則對工業發展造成了很大的沖擊。[2]當前的綠色施工試驗工程造價偏高，工程建設的短期收益有限。因此，我國在政策、財政等方面對"綠色"建筑產業化的支持力度不足，而在"綠色"工程上投資不足，導致了"綠色"概念與"產業"的發展受到阻礙。

（四）綠色建筑技術滯后，缺乏創新力

與世界各國相比，當前的新型工業化發展系統是在"綠色"的基礎上發展起來的，而"綠色"的概念和技術則是"引領"。例如，荷蘭在建設方面就引進了SAR的概念，并引入了一個開放性的系統。另外，日本引進的集成系統，能夠有效地改善建筑空間結構和構件的性能，從而增強建筑空間的彈性和實用性。為了改進工程技術和開發流程，在開發新的產品時采用標準化的流水線，這不僅要耗費巨資，而且其收益也很低，因此很多公司都不愿意把錢花在綠色建材上。從實際情況來看，目前我國大部分建設工程的技術和技術都是沿用了常規的技術和技術，在技術和技術上的創新上缺乏積極性。建筑工程的施工工藝技術含量高，將現代低碳綠色建筑理念與現代建筑理念相結合，需要采用綠色技術的強大支持。但由于我國當前的建設工程技術落后，科技力量不足，缺少發展綠色施工所必需的技術，從而阻礙了我國綠色建筑業的發展。盡管近些年來，世界上許多國家都已經開發出了低碳環保技術，并在此方面取得了一定的成效，但由于技術上的一些問題，還沒有完全進入到我們的生活中。

（五）建筑的施工水平要求高

隨著建筑設計的不斷完善，對工程的要求也越來越高，與設計相比，更是難上加難。目前，國內建筑行業的從業人員素質參差不齊，許多團隊僅有傳統的建筑施工經驗，所以若要提升工程建設標準，讓相關人員來完成環保工程的建設，難度極大，難以滿足環保建筑的精細要求，難免會有一些疏漏。所以，在建設綠色建筑時，必須要有相應的專業施工隊伍，首先要對綠色建筑的概念有深刻的了解，并在此基礎上，嚴格地按照設計圖來進行。建筑材料的選用也要與綠色建筑相適應。例如，使用空心雙層玻璃，可以達到良好的氣密性和良好的保溫性能。若在原材料的質量不能得到保證的情況下，建筑的隔熱性能將會大幅降低，不能達到綠色建筑的品質，從而對綠色建筑的未來發展產生不利的影響，因此，綠色建筑要做好。

六、大數據在綠色建筑中的運用策略

（一）綠色設計階段能耗模擬

綠色建筑之所以有較好的生態環保性，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：氣候環境的因素、建筑圍護結構因素以及設備因素。其中，大數據的模擬可以很好的調整設備因素對能耗的影響。

1.合理降低設計參數

根據建筑物當地環境進行節能模擬，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，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中（Energy Management System for Inteligent Building）是由建筑設備管理系統（BAS，Building Automatic System）作為平臺來實現的。能夠針對建筑物的能源管理系統，通過收集建筑物的能耗數據，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顯示。更直觀的看到資源用量，更便捷的進行數據處理，并且根據這些數據可以進行更好的優化。

（二）綠色建筑的評估優化

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"。通過大數據的分析比較，可以逐一排除可能因素，對相應影響進行系統優化，從而更加精確的優化參數。由此，大數據的使用，可以幫助建筑設計進行數據優化，可以提高綠色設計參數的精準度。

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

（三）保證用戶的體驗

綠色建筑的使用，除了保證對外部環境的生態保護，還要保證對內部使用者的舒適度的保證。大數據通過收集建筑內人員活動的方式和習慣，調整室內環境。并且及時提醒用戶室內的實時狀況，突發事件發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。

七、結束語

現在，綠色建筑的發展越發得到重視，綠色建筑發展過程中可以結合發展的角度非常多。在大數據的背景下，綠色建筑可以得到更好的發展。不論是在建筑能耗方面還是能源利用方面，都能得到有效的發展。大數據和綠色建筑的結合，可以充分把握綠色標準的要求，實現建筑真正的綠色。

參考文獻：

[1]杜楠.綠色建筑與綠色施工評價研究[D].華中科技大學，2012年.

[2]趙聲萍，鄭潔，蔡貴生.綠色建筑的節能評估[J].江蘇建筑，2013，（4）.

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[6]中國建筑材料科學研究院.綠色建材與建材綠色化[M].2013.