基于可持续发展理念的建筑工程管理研究

2024-04-29 07:00
建筑与预算 2024年3期
关键词:能源消耗能耗矩阵

林 勇

(贵州建工监理咨询有限公司,贵州 贵阳 550000)

随着全球对环境问题的关注加深,可持续发展理念在各个领域的应用越来越广泛。在建筑工程领域,可持续发展理念的应用对于提高工程效率、降低工程对环境的影响、提高资源利用效率等方面都具有重要的意义。因此,本文将基于可持续发展理念,对建筑工程管理进行研究。

在施工过程中,应采取绿色施工方法,减少施工对环境的影响。例如,合理利用水资源是实现可持续发展的重要一环。减少用水量并提高水资源的利用效率[1]。同时,应加强施工废弃物的回收和处理,减少废弃物对环境的影响。在建筑设计中,应注重节能设计,采用高效的节能技术和设备,减少建筑物的能源消耗。例如,采用太阳能、地源热泵等技术,提高建筑物的能源利用效率。在施工过程中,应提高资源的利用效率,减少浪费。例如,采用可再生材料和资源,降低对自然资源的依赖[2]。同时,应加强施工设备的维护和管理,提高设备的运行效率。

1 构建建筑工程可持续发展驱动模型

结合可持续发展理念,为实现对建筑工程的管理,完成对建筑工程可持续发展驱动模型的构建。构建建筑工程可持续发展驱动模型需要考虑多个因素,包括环境、经济、社会和治理等方面。首先需要明确建筑工程的可持续发展目标,如降低能源消耗、减少环境污染和提高资源利用效率等。这些目标应该与企业的战略目标和市场需求相一致。通过对建筑工程的各个阶段进行详细分析,可以识别出影响可持续发展的关键因素,例如,建筑设计、材料选择、施工方法、运营管理等。根据关键影响因素,可以建立建筑工程可持续发展驱动模型。该模型应该包括输入、处理和输出3个部分[3]。输入部分包括建筑工程的各个阶段和关键影响因素;处理部分包括对输入进行评估和分析,制定相应的可持续发展策略;输出部分包括实现可持续发展目标的措施和方案[4]。利用交互影响矩阵法相乘的方法,对系统各元素间的相互作用进行了分析。图1为交叉影响矩阵相乘法的分析原理。

图1 交叉影响矩阵相乘法分析原理

交叉影响矩阵的相乘分析法使用了矩阵相乘原理,如果元素i对元素k有直接且显著的影响,那么元素i对于元素k也起着直接且显著的作用,而随着元素i的改变,k也会被间接地影响。所以,我们可以把i对k的间接影响用ISM模型中的可达矩阵表达出来[5]。用坐标轴直观地表达了交互影响矩阵的乘法分析结果,即驱动力-依存矩阵,横轴表示相关性,纵轴表示驱动力。基于可达矩阵,分析影响因素的驱动因素及依赖关系,通过计算能够抵达的元素数量,获得相关度,并将其划分为自然集聚、相依集聚、联动集聚和独立集聚4大类[6]。根据上述分析,建立邻接矩阵:

式中:A代表邻接矩阵;aij代表矩阵中第i行第j列的驱动要素;M代表矩阵的行数和列数。将该矩阵作为模型,完成对建筑工程可持续发展驱动模型的建立。

利用上述建立的邻接矩阵,得出两方面驱动,如图2和图3所示。

图2 市场驱动因素

图3 经济驱动因素

建设项目的可持续性不仅对环境和社会有益,还具有显著的经济效益。如果建筑在设计和施工过程中充分考虑了节能和环保,那么,在运行和管理过程中,可以大大降低能耗,从而节省能源成本,提高企业的盈利能力。

通过采用新型的节能技术,建筑能够有效地利用可再生能源,如太阳能、风能等,降低对传统能源的依赖,从而减少能源消耗和碳排放。这种节能措施不仅可以为企业带来经济效益,也有助于推动绿色经济的发展。

从社会效益角度来看,建筑能够为使用者提供一个舒适、健康和安全的生活环境。高品质的居住环境可以提高居民的生活质量,降低社区内的污染和噪音,提升员工的工作效率和生产率。这些积极的影响可以为社区和企业带来更多的社会效益,促进社会的可持续发展。

环保方面,建筑可以通过多种方式减少对环境的影响。例如,通过采用绿色建筑材料和设计,可以减少对自然资源的消耗和浪费。同时,建筑还可以通过雨水收集、自然通风等设计手段,减少对环境的污染和破坏。这些环保措施不仅可以提高建筑的环保性能,也可以提升其市场价值和社会形象[7]。

在推动我国建筑业的发展中,重视建设运营期的运营费用和建筑本身的能耗问题至关重要。只有通过全面的规划和设计,才能确保建筑在其全寿命周期内实现最大的经济和环境效益。同时,这也将有助于提高我国建筑业的整体水平,为我国的可持续发展做出更大的贡献。

2 建筑可持续发展运行阶段划分

以获取建筑运行标识为时间节点,将建筑整个运营阶段分为两个阶段。根据建筑物评估准则,建筑物的评估检验属于建筑物营运期的一期,建筑物获得营运标志后,则进行二期的后评估[8]。第一期为评价第二期提供了依据,而第二期又是对第一期的继续,二者相辅相成。

第一阶段评估主要关注建筑在规划设计、施工建设等阶段的可持续性表现。这一阶段的评估结果将为第二阶段的评估提供基础数据和参考。

第二阶段后评估则是在建筑取得运行标识后,对其在实际运营过程中的可持续性表现进行评估。这一阶段的评估将基于第一阶段的评估结果,对建筑的能源消耗、水资源利用及废弃物处理等方面进行持续监测和评估,以确保建筑的可持续性能得到持续改善和提升。

通过第一阶段和第二阶段评估的相辅相成,可以全面了解建筑在各个阶段的可持续性表现,为建筑可持续发展提供有力的支持和保障。同时,这种评估方式也有助于提高建筑的运营效率和管理水平,推动建筑行业的可持续发展。图4为建筑工程发展时间轴。

图4 建筑工程发展时间轴

当建筑投入使用之后,它的高效运作对于体现出它的价值至关重要。建设工程要达到节能减排的目的,就必须在施工过程中提高能耗的使用效率,并对其进行优化经营管理。在运行阶段,设计与施工阶段的“绿色”工艺与“绿色”的实现是必要的。在经营过程中,通过“技术+管理”的方式,可以节省运行费用,增加回报率,改善相应的节能、保温和通风系统。与此同时,为提高城市的环保品质,人们应该增加使用清洁能源的意识。

笔者问过若干工业互联网企业:工业互联网平台这么多,这些“平台”之间能不能相互连接?得到的回答一概是“无法连接”。如此,问题就来了。数百个工业互联网平台各自集成了一堆客户,但是彼此之间却“老死不相往来”,一个曾经熟识的景象浮现眼前:

我国现行规范要求建设工程竣工后,必须对建设工程竣工验收一年以上的有关资料进行采集。在这一框架下,以业主、发展和建设为主导,设计、施工和运营等相关主体,可联合申请运营评估标识。运营评估识别标志的有效期为3年,此阶段是建筑物运营管理的一期。

第一期是以建筑评估准则为基础,从节约土地、节约能源、节约材料、室内环境、建设、运营等几个方面来对建设工程进行评价。该评价覆盖了整个建筑生命周期,对其运营效果进行了检验,并对其在设计阶段所采用的节能技术的运行效果进行了监控。在此基础上,进一步提高运营管理水平,达到节能环保的目的。

在对建设进行评价并达到预期效果的基础上,获取运营标志的建设工程,将有助于实现从规划、设计到使用过程中的绿色发展。

3 建筑能耗预测与评估

在建筑设计规划阶段,利用计算机模拟技术进行合理规划,充分利用自然条件来降低能耗需求。通过优化建筑设计,可以减少建筑物的能源消耗,提高能源利用效率。

在建筑保温材料、门窗、空调、通风、采暖、冷热源等方面加强技术升级,为市场提供价格适中的节能产品和技术。这些技术升级可以进一步提高建筑的保温性能和能源利用效率,减少能源浪费。建筑总能耗可表示为:

式中:Pi代表办公设备总功率;Ti代表办公设备使用时间;Ni代表办公设备数量。

上述公式可以用于预测和评估建筑在不同方面的能耗情况,为节能减排提供依据。同时,还需要根据具体项目和情况进行适当的调整和修正。

在施工中运用BIM技术对过程进行模拟预测,降低施工中能耗,提高建筑质量。BIM技术可以帮助施工人员更好地理解和规划施工过程,减少不必要的能耗和浪费,提高施工效率和质量。

在运行中通过自动化运行监控技术,确保设备运行在最佳状态,减少人工成本,提升易用性,操作简便,降低对物业管理技术水平的要求。自动化运行监控技术可以实时监测设备的运行状态,及时发现并解决问题,减少人工干预和成本。在上述公式的支撑下,为实现更智能化的管理,建立建筑能耗监测公共平台,针对不同的用能系统采用不同的能耗计量方式。这些用能系统包括水、电、气、热能。在用电系统中,我们可以进一步细分为照明、空调、电梯、办公等系统。对于耗能较高的细分系统,如空调系统的冷冻水泵、风机冷却塔、电驱动制冷用电等,需要进行单独的用量统计。

利用采集到的行业基础数据,我们可以进行统计和分析,并收集实际投入使用的建筑能耗数据。通过建立建筑节能基础数据库,我们可以完善建筑基本信息相关数据,包括建筑的面积、建设年代、用途、制冷采暖和其他用能设备数量和使用时间、所用相关节能技术和设备使用状况。

通过能源检测体系以及能源消耗数据平台的建立,我们可以实时掌握能源消耗的动态数据。然后对这些能耗数据进行分析和调查,发挥数据价值。一方面,这些数据可以向社会公开,让公众了解我国的能源消耗基本情况;另一方面,基于能源消耗的数据分析,可以为制定相关的政策措施和其他对策提供数据研究支撑。最终,这不仅可以为建筑行业的宏观决策和行业管理提供指导,也可以为工程实践提供数据支撑。

4 结语

基于可持续发展理念的建筑工程管理是未来建筑行业发展的重要方向。通过建立完善的绿色施工管理体系、加强节能设计和设备选择、提高资源利用效率以及加强人员培训和管理等措施的实施,可以有效地促进建筑工程的可持续发展。同时,还需要政府、企业和社会各方面的共同努力和支持,推动可持续发展理念在建筑工程管理中的广泛应用和实践。

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