在大数据背景下绿色建筑发展制约因素研究

杨怡

摘 要：随着信息化时代的发展，生态环境保护得到非常大的重视，现代建筑在绿色可持续性方面的追求更加显著。本文对绿色建筑的发展概况进行论述，通过国内绿色建筑的了解绿色技术手段，提出绿色建筑和大数据结合发展的重要性，分析大数据在绿色建筑中的应用，对绿色建筑未来发展的展望和期待。文中以绿色建筑施工技术为切入点，针对我国目前绿色施工技术在建筑工程中的应用，提出相应的优化策略。

关键词：绿色建筑;制约因素

一、引言

当前的绿色建筑已经得到了长足的发展，但是还未根本扭转高消耗、高排放的粗放发展模式，科技进步与创新的支撑作用也未体现出来。而且由于绿色建筑更加复杂，因此发展过程中面临更大的挑战和风险。我国绿色建筑推广的步伐较慢，这是与我国的国情和国力相关的，且在推广的过程中存在着多方面的制约因素。

二、绿色建筑及其技术的内涵及发展

（一）绿色建筑及其技术的内涵

绿色建筑是指可持续发展，可循环，节能减排等，也可称为"四节一保"，即节能、节水、节材、节地和环境保护。建筑有一个长期的循环过程，所以整个施工过程中都要考虑到环保的问题。绿色施工技术是以BIM技术、大数据技术为核心的绿色技术，并以此为基础，以太阳能、智能电器、绿色材料为代表。从自然科学到人文学科，技术层面都很广。采用"绿色"技术，不仅可以提高人类的生活质量，而且可以有效地维护生态，实现人类与自然的协调发展。同时，也可以采用绿色施工技术来实现城市的绿化。

（二）绿色建筑及其技术的发展

当能源运输，环境卫生，资源短缺等问题相继出现之时，各国都认识到仅依赖一种资源十分匮乏。于是，他们就投入到了对洁净的能量的研发中。在建筑界，许多建筑行业的行家都在寻求节约能源。20世纪六十年代，索勒瑞的有关研究主要集中在生态都市与建筑生态学等方面。后来，他们又不断地发展和革新。70年代以后，将环保概念融入到了许多的建筑中，并逐步发展成了一种新的设计方法。八十年代，随着对环境保护技术的不断改进，到了90年代，更是形成了一股潮流。当前，世界各国都十分关注环保技术及相关技术，并已形成相应的制度，从而推动了环保技术的发展。

三、我国绿色建筑发展现状

（一）绿色建筑发展概况

从上个世纪六十年代开始，世界各地相继制定了有关绿色建筑概念和技术评估的准则。各国在建设技术发展的进程中，都建立起了自己独特的绿色评估制度。最有名的莫过于美国 LEED，也就是美国节能和环保设计界的先驱。美国绿色建筑协会于1998年颁布并颁布执行，是迄今为止在世界范围内公认最好的一套评估系统。我国在2006实施了 GB/T50378-2006 《绿色建筑评价标准》，以满足我国绿色建筑发展的需求。评估对象为住宅与公用两种。在新形势下，发展“绿色”是贯彻十九大精神的一种有效途径。经过十余年的发展，我国的绿色建设由单一的工程建设发展到了全方位的发展，这是建设工业在环保方面的前进，也是建设的一个重要趋势。

2020年，国家发改委发布了《绿色建筑创建行动方案》，要求到2022年，全市所有的新建筑中，都要有70%以上的绿色建筑，而星级以上的绿色房屋，将继续增多，这样，我们的节能程度就会越来越好，居民的身体素质也会越来越好，而随着建筑的发展，环保建材的使用将会越来越广泛，环保理念也将逐步渗透到人们的日常生活中，从而在人们的心中营造出一个充满了“环保”的社会气氛。

当前，我国的绿色建材发展还处在发展初期，总量小、分布分散、区域发展不均衡，绿色建材发展存在南方快、北方慢、东部沿海快、西部地区慢等问题，与大规模推广绿色建筑的要求差距较大，可喜的是近两年各地绿色建筑发展呈现加快的趋势。到目前为止，全国已有16270.7000平米的绿化面积，并且这个数字还在持续增长。目前，随着我国绿化建设规模的不断扩大，但目前还面临着施工难度大、材料获取困难、资源回收困难等问题，环保施工部门要加大工作力度，尽快解决好这一问题。

（二）国内经典绿色建筑范例

我国绿色建筑的发展十分迅速，在整个绿色建筑的发展过程中不乏优秀建筑范例，其中具有代表性的当属 2004 年上海生态示范楼（，该环保生态楼使用了外墙保温体系、遮阳系统;使用断热铝合金双玻中空 LOW-E 窗;同时也有自然通风系统、独立控制湿热的空调系统以及太阳能空调和地暖系统;除此之外该示范生态楼整体的能耗较同类型的建筑降低了 75%，其中再生资源的利用率达到了 60%，整体体现了节省资源、回收利用、生态环保的理念。

由此，国内绿色建筑技术手段十分丰富，并且有大量的应用实例。随着现在互联网的高速发展，大数据逐渐成为各行业发展的重要结合方式。

四、绿色建筑和大数据结合发展的重要性

（一）大数据的特征

首先，大数据指的是巨量的数据的一个集合，这种巨量数据是无法用常规软件在短时间内处理完成的[1]。所以出现了这种更新、更优秀的处理数据的算法。总的来说，大数据具有以下特点：需要处理的数据数量极多、数据类型丰富、处理数据速度快速[2]。

（二）大数据对绿色建筑发展的意义

当下，绿色建筑与大数据结合已经成为一种趋势。大数据对绿色建筑的发展有重要意义。在绿色建筑选择采用技术的时候，大数据可以通过定性和定量的两种分析比较方式，分析不同情况下绿色技术的选择。同时，由于大数据的处理速度之快，可以在短时间内给出较好的应对方式。直接得出如何选择绿色技术或者选择怎样的技术手段可以最大程度上做到该建筑对绿色生态的要求。那么就是从一定程度上提高了建筑绿色设计的效率。

在绿色建筑项目中，选择适宜的绿色技术的时候，可以运用大数据进行定性和定量分析。首先，定性分析主要是以相关专业人士的知识经验，通过比较各项绿色手段确定最终使用的技术。其次，定性分析具有一定的主观判断，更能体现大数据优点的是定量分析，即通过建立绿色建筑相关的数学模型，实时模拟分析绿色技术在实际项目里的绿色效果，例如：能耗降低量、材料保温性能等。最终在进行多项试验后以选择更好的技术手段。绿色建筑在大数据的模式下，可以更好的得到发展，通过大数据分析可以更加直观的体现绿色建筑对环境的影响。大数据和綠色建筑相结合无疑是具有益处的，也是建筑发展需要利用的现代信息技术。对绿色建筑的发展有重要作用。

五、大数据背景下制约绿色建筑发展的主要因素

绿色建筑有其自身的优势，而且符合可持续中的理念，但是在具体推广过程中依然存在着问题和影响因素，具体分析如下：

（一）绿色建筑设计的难度

因为绿色建筑是一种全新的概念，所以它还处于摸索阶段，很难保证一栋绿色的建筑能达到预期的效果，更不可能让人与自然的和谐共存。绿色建筑的应用要求建筑结构、功能、设备安装等方面都要考虑到人与自然的联系，要做到环环相扣，所以建筑的位置和间距必须要有一个很好的计划，目前的城市规划很难做到这种程度，所以在建筑的设计上很难满足目前的建筑发展要求。

（二）绿色建筑理念宣传不到位，公众认知与参与度不够

绿色建筑行业的发展，要树立环保意识，建设企业要有良好的环保观念，了解发展环保的内涵和价值。但是，目前我国的绿色建设理念还没有形成一个统一的规范，还没有在社会中得到广泛的认同和传播，许多人对它的认识还不够透彻，人们对它还没有一个共同的认识和理解。[1]纵观我国的发展历史，我国的绿色建材产业发展相对缓慢，发展相对滞后，许多人对"绿色、低碳"的概念一窍不通，认识模糊，缺乏参与，导致了对市场的需求，长期以来，传统的建筑观念和施工方法仍然是主流。这是由于在经营层次上缺少一套行之有效的支持系统，从而阻碍了绿色建设的发展。不管是在基建、经营、消费等方面，都缺少对绿色建材和工业化发展的认识;在营销方面，对于绿色建材的推广和扶持，相较技术支持的力度，加大宣传和节能环保力度，只有吸引更多的绿色资源才能实现预期目标。但是，当前我国的社会对绿色建材的认识和参与程度还很低，对绿色建材的宣传力度不大，导致了我国绿色建材产业的发展很困难。

（三）缺乏政策以及资金支持

尽管2006年制定了绿色施工评估指标，并相继推出了相关的环保法规和规范制度，然而，目前绿色施工的数量并不多，执行速度也很慢。影响我国建筑业发展的诸多因素，特别是我国现行有关此种规范的制订较晚，而对建筑设计的个人化寻求则对工业发展造成了很大的冲击。[2]当前的绿色施工试验工程造价偏高，工程建设的短期收益有限。因此，我国在政策、财政等方面对"绿色"建筑产业化的支持力度不足，而在"绿色"工程上投资不足，导致了"绿色"概念与"产业"的发展受到阻碍。

（四）绿色建筑技术滞后，缺乏创新力

与世界各国相比，当前的新型工业化发展系统是在"绿色"的基础上发展起来的，而"绿色"的概念和技术则是"引领"。例如，荷兰在建设方面就引进了SAR的概念，并引入了一个开放性的系统。另外，日本引进的集成系统，能够有效地改善建筑空间结构和构件的性能，从而增强建筑空间的弹性和实用性。为了改进工程技术和开发流程，在开发新的产品时采用标准化的流水线，这不仅要耗费巨资，而且其收益也很低，因此很多公司都不愿意把钱花在绿色建材上。从实际情况来看，目前我国大部分建设工程的技术和技术都是沿用了常规的技术和技术，在技术和技术上的创新上缺乏积极性。建筑工程的施工工艺技术含量高，将现代低碳绿色建筑理念与现代建筑理念相结合，需要采用绿色技术的强大支持。但由于我国当前的建设工程技术落后，科技力量不足，缺少发展绿色施工所必需的技术，从而阻碍了我国绿色建筑业的发展。尽管近些年来，世界上许多国家都已经开发出了低碳环保技术，并在此方面取得了一定的成效，但由于技术上的一些问题，还没有完全进入到我们的生活中。

（五）建筑的施工水平要求高

随着建筑设计的不断完善，对工程的要求也越来越高，与设计相比，更是难上加难。目前，国内建筑行业的从业人员素质参差不齐，许多团队仅有传统的建筑施工经验，所以若要提升工程建设标准，让相关人员来完成环保工程的建设，难度极大，难以满足环保建筑的精细要求，难免会有一些疏漏。所以，在建设绿色建筑时，必须要有相应的专业施工队伍，首先要对绿色建筑的概念有深刻的了解，并在此基础上，严格地按照设计图来进行。建筑材料的选用也要与绿色建筑相适应。例如，使用空心双层玻璃，可以达到良好的气密性和良好的保温性能。若在原材料的质量不能得到保证的情况下，建筑的隔热性能将会大幅降低，不能达到绿色建筑的品质，从而对绿色建筑的未来发展产生不利的影响，因此，绿色建筑要做好。

六、大数据在绿色建筑中的运用策略

（一）绿色设计阶段能耗模拟

绿色建筑之所以有较好的生态环保性，最主要在于建筑能耗的降低，能耗受到多种因素的影响，例如：气候环境的因素、建筑围护结构因素以及设备因素。其中，大数据的模拟可以很好的调整设备因素对能耗的影响。

1.合理降低设计参数

根据建筑物当地环境进行节能模拟，在不牺牲建筑内部人员活动舒适性的基础上，合理的降低空调参数，夏季维持在26摄氏度，冬季供暖可适当降低。

2.合理配置设备功率

建筑设备功率的大小应适当，设备功率过大，会导致出现不能满负荷运行的情况，从而形成资源浪费。设备功率过小，则不能达到标准。在能耗模拟时，可以设置多组功率进行多次实验，选取合适功率的设备进行使用。

3.自动化能源管理

智能建筑能源管理系统中（Energy Management System for Inteligent Building）是由建筑设备管理系统（BAS，Building Automatic System）作为平台来实现的。能够针对建筑物的能源管理系统，通过收集建筑物的能耗数据，将整个建筑物的水、电力、燃料等用量集中用计算机处理成动态显示。更直观的看到资源用量，更便捷的进行数据处理，并且根据这些数据可以进行更好的优化。

（二）绿色建筑的评估优化

建筑设计与最终落成的效果具有一定的差异，这种差异的影响因素过多，很难单一的分析来自哪个方面"。通过大数据的分析比较，可以逐一排除可能因素，对相应影响进行系统优化，从而更加精确的优化参数。由此，大数据的使用，可以帮助建筑设计进行数据优化，可以提高绿色设计参数的精准度。

同样，在对建筑物进行绿色标准评价的时候，将评价指标输人计算机中，通过大数据收集的参数进行一一比对，能更快速更精准的做到绿色评估。

（三）保证用户的体验

绿色建筑的使用，除了保证对外部环境的生态保护，还要保证对内部使用者的舒适度的保证。大数据通过收集建筑内人员活动的方式和习惯，调整室内环境。并且及时提醒用户室内的实时状况，突发事件发生时候能够自动开启应急措施，在提高用户使用性的同时，保证建筑的能耗不过高。

七、结束语

现在，绿色建筑的发展越发得到重视，绿色建筑发展过程中可以结合发展的角度非常多。在大数据的背景下，绿色建筑可以得到更好的发展。不论是在建筑能耗方面还是能源利用方面，都能得到有效的发展。大数据和绿色建筑的结合，可以充分把握绿色标准的要求，实现建筑真正的绿色。

参考文献：

[1]杜楠.绿色建筑与绿色施工评价研究[D].华中科技大学，2012年.

[2]赵声萍，郑洁，蔡贵生.绿色建筑的节能评估[J].江苏建筑，2013，（4）.

[3]沈家学，段利民.浅谈绿色建筑[J].2013，（09）.

[4]黄川宁.落实科学发展观推进建筑节能和绿色建筑可持续发展[J].2014，（06）.

[5]张光灿.绿色建筑与我国建筑企业发展戰略[J].2014，（9）.

[6]中国建筑材料科学研究院.绿色建材与建材绿色化[M].2013.