英國(guó)拉夫堡大學(xué)土木與建筑學(xué)院歐盟項(xiàng)目研究組負(fù)責(zé)人 Tarek Hassan
在未來(lái)城市建設(shè)中，我們要考慮的不再是單個(gè)建筑，而是整個(gè)社區(qū)，因此我們要考慮如何“整合社區(qū)建筑，改善能源利用”。我是拉夫堡大學(xué)教授，拉夫堡大學(xué)位于倫敦北部，距離倫敦一個(gè)半小時(shí)車程，距離伯明翰一個(gè)小時(shí)車程，面積438英畝，是全英國(guó)面積最大的大學(xué)，綜合排名第七。
我參與了很多歐盟項(xiàng)目，每年的項(xiàng)目總值約為5000萬(wàn)歐元。這些項(xiàng)目都是從社區(qū)層面出發(fā)，把如何發(fā)展和提高能效在社區(qū)中的利用作為研究對(duì)象，結(jié)合能源利用效率和社區(qū)規(guī)模，從而制定出社區(qū)能源效率的路線圖。人們對(duì)社區(qū)非常關(guān)注，不僅包括社區(qū)建筑，也包括社區(qū)生活本身。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)越來(lái)越關(guān)注，我將談?wù)勅绾胃玫乩肂IM對(duì)建筑的全生命周期中進(jìn)行能效模擬。
能源設(shè)計(jì)（Design For Energy）是一個(gè)500萬(wàn)歐元的項(xiàng)目，建設(shè)周期為48個(gè)月，有17個(gè)合作伙伴，這個(gè)項(xiàng)目以建筑能效為研究對(duì)象，提升了我們?cè)谶@一領(lǐng)域的重要性和地位。
我們希望在設(shè)計(jì)早期就考慮能效問(wèn)題，同時(shí)也考慮社區(qū)層面的問(wèn)題，但在設(shè)計(jì)建筑時(shí)常常沒(méi)有足夠的軟件工具，信息也不充足。我們的關(guān)鍵詞是“社區(qū)”，在不同的社區(qū)建造不同的建筑，需要考慮的人口、當(dāng)?shù)厝宋摹夂蚝偷乩砦恢玫纫蛩鼐幌嗤�，建筑外形也取決于當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和我們所采用的采暖、制冷系統(tǒng)，設(shè)計(jì)效果自然完全不同。因此，我們希望通過(guò)搭建一個(gè)信息平臺(tái)，把電網(wǎng)配置和能源匹配考慮在內(nèi)，研究社區(qū)內(nèi)每一個(gè)建筑的能效情況，使建筑自身既能生成能源，提供能源，同時(shí)也能夠使社區(qū)的能源保持中性。
在社區(qū)能源研究中，我們結(jié)合3D空間表達(dá)，用谷歌地圖查看該地區(qū)的實(shí)際圖像，同時(shí)結(jié)合可再生能源如太陽(yáng)能和風(fēng)能的歷史數(shù)據(jù)，以及社區(qū)中最重要的人口和環(huán)境數(shù)據(jù)，在BIM 系統(tǒng)里建模。研究建筑能效的傳統(tǒng)做法是用多標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)探索軌跡，新的手段則包括社區(qū)可視化、社區(qū)信息交流、能源使用情況模擬，并即時(shí)更新能源市場(chǎng)行情，最終整合成一個(gè)社區(qū)模型。我們將建筑物的模型擴(kuò)大到整個(gè)社區(qū)，從而得到一些最佳的實(shí)踐案例信息，通過(guò)系統(tǒng)化的方式對(duì)社區(qū)進(jìn)行規(guī)劃和整合。
為一個(gè)新建或已建成社區(qū)做整體規(guī)劃，能源效率是核心，此外，還有些其他的因素不容忽視，包括政治因素、利益相關(guān)方信息、城市規(guī)劃指南、當(dāng)?shù)厝丝谝约澳茉垂镜�。要想在短期�?nèi)開放式地獲取信息，可以使用ITC平臺(tái)，先設(shè)計(jì)一系列路線圖，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效的社區(qū)。此其一。
第二，如何將建筑、公共空間和基礎(chǔ)設(shè)施整合到一起？設(shè)計(jì)師首先要明確政策和規(guī)章制度，了解實(shí)施的障礙，設(shè)置智能化建筑的激勵(lì)措施，可操作性非常重要，有些想法可能會(huì)缺少可操作性，這些都是實(shí)實(shí)在在存在的問(wèn)題。
我們還需要了解當(dāng)前最先進(jìn)的技術(shù)理論，并且從短期、中期、長(zhǎng)期三個(gè)角度加以分析，對(duì)建筑、基礎(chǔ)設(shè)施和公共空間進(jìn)行整合。這其中需要人的參與。我們討論的是社區(qū)，人們對(duì)“社區(qū)”有一種期待，希望能夠過(guò)上更加舒適和可持續(xù)的生活，但對(duì)能效的了解非常少，缺乏相應(yīng)的意識(shí)和動(dòng)力。
當(dāng)前，一些政府、城市和管理機(jī)構(gòu)會(huì)在網(wǎng)上公布某些設(shè)計(jì)方案，并邀請(qǐng)人們提供建議，還利用社交媒體邀請(qǐng)人們對(duì)社區(qū)能效進(jìn)行評(píng)價(jià)。我們會(huì)根據(jù)短期、中期、長(zhǎng)期的步驟，為社區(qū)居民提供最高的能效方案，對(duì)人們的行為進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到優(yōu)化社區(qū)能效的目的。我們還有一些列的ICC路線圖，旨在建立高能效社區(qū)。
BIM 模型在建筑的全生命周期內(nèi)發(fā)揮著極大的作用，我們現(xiàn)在面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是如何讓人們通過(guò)BIM獲得信息，并且把它和能效模擬結(jié)合起來(lái)。要達(dá)到這個(gè)目的，首先得組建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)revit導(dǎo)出到gbXML編輯工具上，有新的組件可以隨時(shí)添加到這個(gè)工具上，從而得到一個(gè)gbXML格式的文檔。將gbXML格式的文檔轉(zhuǎn)換成idf格式，從而用于 BIM軟件上。再把idf格式的文件用于“能量+（energy plus）”模擬系統(tǒng)中，從而得到一個(gè)模擬的csb格式的模擬成果。做這樣的模擬，是為了了解建筑將來(lái)的能效性能，并且確定建筑是否需要進(jìn)行翻新或者能效方面的改進(jìn)工作。最終將把這個(gè)成果輸入一個(gè)決策支持工具，以確保決策的準(zhǔn)確性。
在neighborhood這個(gè)社區(qū)中，我們對(duì)gbXML格式信息加以分析，其中包括社區(qū)內(nèi)是否有區(qū)域性的供熱、制冷設(shè)施，結(jié)合社區(qū)內(nèi)的其他因素。通過(guò)模擬，得出了建筑在未來(lái)的能效數(shù)值，從而選出最合適的設(shè)計(jì)方案。
——整理自“未來(lái)城市：建造智能低碳社區(qū)”國(guó)際研討會(huì) (責(zé)任編輯：建筑小白) |
