建筑领域是我国能源消耗和碳排放的主要领域之一,建筑行业的能源消耗和碳排放问题日益严峻。全球范围内,建筑业能耗和碳排放占比高达36%,成为主要排放源之一。在中国,建筑业全过程能耗占全国能源消费的36.3%,碳排放占全国能源相关碳排放的38.2%。能耗与碳排放问题主要体现在建材生产、建筑施工及建筑运行阶段上。《中国建筑能耗与碳排放研究报告(2022)》指出,2020年全国建筑全过程碳排放总量达 50.8亿吨二氧化碳,占全国碳排放的 50.9%,其中建材生产阶段碳排放占比最大,为28.2%。
当前,建筑行业节能降碳工作进入存量优化与增量控制并重的发展阶段,经济快速发展导致生态环境恶化问题日益突出,发展绿色低碳成为建筑节能发展的必经之路。为应对这一挑战,建筑行业正从“绿色工地”的初步实践,逐步深化至“全过程绿色建造”的广泛实施,并朝着“零碳建设”的宏伟目标迈进。
“两高”即高耗能和高排放,以云浮市在“十三五”期间面临严重的“两高”项目管控问题为例,多家企业年年违规超能耗总量生产,2020年全市能源消费总量为560万吨标准煤,规模以上工业能源消费量为296万吨标准煤,高耗能行业占规模以上工业能源消费总量的86.3%。2021年云浮市能耗强度控制目标为下降3.2%,但上半年不降反升2.3%,被广东省一级预警。类似云浮市这样的能源消费依赖型城市,其“两高”项目管控不力及违规用能问题尤为突出,映射出全国建筑行业节能降碳的紧迫性。强调了加强项目监管、推广绿色建筑和节能技术的重要性,推动建筑行业加快向绿色、低碳、智能化模式转变。
庞大的存量建筑中,高能耗、老旧建筑,需巨额资源进行能效与碳中和改造,同时克服技术与管理障碍;
新增建筑速度快且量大,如何在扩张中控制碳排放成为难题;建筑内含碳排放高,核算复杂且减排难度大;
尽管拥有丰富的自然与人工碳汇资源,但其开发潜力尚未充分挖掘,建筑碳汇市场的建设尚处于起步阶段。
那么,在如此复杂的挑战下,建筑行业应如何有效利用智能建造技术创新,来推动行业的绿色低碳转型,并具体实现建筑能效的提升与碳排放的降低呢?
2020年9月22日,第七十五届联合国大会上习主席郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”,并指出“绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。”我国加快绿色科技创新和先进绿色技术推广应用,做强绿色制造业,发展绿色服务业,壮大绿色能源产业,发展绿色低碳产业和供应链,构建绿色低碳循环经济体系。
加快绿色科技创新和智能建造技术推广应用核心的关键驱动力。随着数字化、智能化、信息化技术的飞速发展,建筑行业正逐步构建起以大数据、云计算、物联网、人工智能为核心的新型技术体系,实现建筑设计、施工、运营、维护等全链条的优化与集成,从而显著提升建筑能效与性能,有效降低建筑碳排放。《绿色建造技术导则(试行)》明确指出,绿色建造四大关键技术路径:一是集成化设计与精益化施工,推广新技术应用,提升工业化水平;二是融合前沿科技,如BIM、数字孪生、物联网等,提高信息化水平;三是实施高效管理模式,促进设计、生产、施工协同,提升集约化水平;四是强化全产业链合作,优化资源配置,构建绿色建造产业链生态,实现产业化水平提升。
案例一:在郑州市轨道交通2号线二期工程机电安装施工中,面对传统建筑业信息化水平低、信息不畅、协调困难等问题,BIM技术通过构建三维建筑信息模型,实现了施工阶段的管线优化、孔洞预留及可视化交底。组建BIM团队、搭建BIM工作环境、进行三维建模及碰撞检查,有效解决了图纸深化设计中的不足,显著降低了因图纸问题导致的返工率。在二号线二期工程中,BIM技术的应用使深化图纸问题的返工率从51.79%降至12.5%,展现了BIM在提升建筑业信息化管理水平、优化施工流程、有效控制成本以及减少返工方面的巨大潜力和价值。
案例二:深圳光明区尚美小学项目,该项目位于深圳市光明区玉塘街道,建筑面积2.6万平方米。项目采用钢结构模块化建筑与装配式建筑融合技术体系,建设时间仅用8.5个月,有效缓解了片区学位压力。项目应用墙板安装机器人、全景图形记录管理平台及光储一体化项目办公用能系统等创新技术,有效提升施工效率和安全性,减少碳排放。
贾维斯积极响应“绿色生产力”的发展思路,深度践行其核心理念,利用先进的BIM技术,为建筑项目量身打造建设全生命周期的数字化解决方案,通过全过程溯源、实模对比、在线巡检等功能,实现建筑设计的可视化、协同化和优化,提高设计质量和效率,为建筑施工和运维管理提供精准的数据支持,降低资源浪费和能耗,减少返工,推动绿色建筑智能高效发展。
贾维斯鹰眼结合BIM+数字孪生技术,为建筑项目构建了全方位、全过程的数字化管理体系。通过全过程溯源功能,项目拥有了穿越时间的数字档案记录,详尽记录了施工全过程的每一次变更与细节,从而有效减少施工错漏,提升了工程质量。这一创新不仅极大地提升了项目管理的透明度与可追溯性,还借助先进的数字孪生技术,让项目相关方无需亲临现场,即可实时掌握项目状态,进行高效沟通与协作,推动向着更加智能、绿色、高效的方向迈进。
施工质量的严格把控,是绿色建造的关键环节。贾维斯鹰眼平台的“实模一致”功能,将BIM模型与项目现场实景进行对比,帮助团队能够迅速、直观地识别设计与施工之间的偏差,还通过高效的质量核验机制,及时发现并纠正错误,有效整改问题于萌芽状态,避免了因误差累积而导致的多次返工,从而显著降低了资源浪费与能耗。此外,还深化施工设计,确保施工过程的顺畅进行,进一步提升了项目整体质量与效率,为绿色建筑的可持续发展奠定了坚实基础。
贾维斯鹰眼平台以其前瞻性的节能管理理念,引领着建筑行业的绿色转型。作为一个数字孪生智慧平台,开放集成多种先进技术,平台通过无缝集成不同的智能系统与IOT设备,实时数据采集与绿色能耗数据的全面集成与监控。利用先进的AI智能语境技术和定制化仪表盘,平台能够深入挖掘并分析海量数据,通过智能算法在平台数据分析层面,精准识别出能源使用中的低效环节和潜在优化空间,从而为节能改造提供科学依据。共同促进建筑项目的能效提升,助力构建一个高效、协同、绿色的建筑生态系统,为绿色建筑的可持续发展贡献力量。
未来,双碳战略引领建筑绿色转型,智能建造将持续不断引领行业迈向高质量发展。随着更多前沿建筑科技的不断赋能,加速步入一个智能建造与绿色低碳深度融合的新时代。深刻改变建筑行业的面貌,推动生产过程智能化、绿色化转型,实现碳排放的大幅降低,共同守护我们美丽的绿色家园。