建筑全生命周期碳排放的數據分布在設計、施工、運維各階段中,沒(méi)有形成統一標準,并且也沒(méi)有建立一個(gè)可以用來(lái)證明碳排放數據真實(shí)性的可信賴(lài)機制,這也就造成了低碳管理難以有效的執行下去。利用BIM結合區塊鏈技術(shù),可搭建起涵蓋全周期的低碳數據管理架構,做到數據能夠被信任地分享出去,碳排放可以變得公開(kāi)透明,并且實(shí)施動(dòng)態(tài)改良。本文給出框架的總體架構和重要機制,就從數據建模,鏈上存證,智能合約以及協(xié)同管理四個(gè)方面論述它的達成途徑,從而給建筑業(yè)數字化低碳轉型給予技術(shù)支持。
一、跨生命周期數據管理的框架思路
建筑低碳管理關(guān)鍵在于數據連續性及可追溯性。BIM擁有高精度信息集成能力,在設計時(shí)可以創(chuàng )建出關(guān)于材料、構件以及能耗等基本的數據模型。區塊鏈有去中心化,防篡改的特點(diǎn),可以保障數據記錄的真實(shí)性和共享安全,兩者結合起來(lái),就能形成涵蓋規劃,設計,施工,運維的全周期數據鏈路。
框架以BIM模型作為數據來(lái)源,利用接口實(shí)現碳排放、能源消耗以及材料特性等信息同步上鏈,在區塊鏈網(wǎng)絡(luò )內各階段的參與方進(jìn)行上傳及驗證操作,并構建“模型即賬本”形式的信息結構。各個(gè)節點(diǎn)都有加密訪(fǎng)問(wèn)的權限,數據在鏈上不可改變,保證了跨組織協(xié)同的信任。
二、框架構成與協(xié)同機制
(一)數據建模與分層存儲
在設計階段創(chuàng )建統一數據編碼體系把材料碳因子、構件能耗參數以及施工工藝信息植入到BIM模型里。把索引以及摘要信息放到區塊鏈上,海量模型的數據保存在離線(xiàn)的數據庫里來(lái)保證性能和安全性。數據分層結構支持設計變更和運維更新的不斷追蹤,在整個(gè)周期內動(dòng)態(tài)聯(lián)系信息。
(二)鏈上存證與碳數據追溯
把每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的設計確認、材料采購、施工記錄和能耗監測等信息生成哈希值寫(xiě)到區塊鏈上,形成長(cháng)久的可追溯的數據鏈。利用智能合約自動(dòng)比較實(shí)際排放量同設定的目標值,對出現差異的部分予以警報。監管方可以通過(guò)區塊鏈上的歷史數據來(lái)驗證建筑全生命周期的碳效績(jì),并能減少人為主觀(guān)判斷所帶來(lái)的干擾和數據造假的風(fēng)險。
(三)智能合約與協(xié)同管理
智能合約定義了碳排放核算規則和責任范圍,并且自動(dòng)完成了數據驗證及績(jì)效分配的任務(wù),各個(gè)相關(guān)方根據合同規定共同分享數據以取得相應的獎勵。項目級的數據經(jīng)過(guò)加密匯總之后可供政府以及科研機構加以分析,從而為區域碳管理賦予根基。
BIM和區塊鏈在建筑全生命周期中低碳的數據管理框架實(shí)現從數據采集、校驗到共享的全程可信任機制。這個(gè)體系提高了建筑碳信息的完整度及透明度,為數字、低碳發(fā)展方式打下技術(shù)基礎,使建筑數據變成推動(dòng)低碳決定和效能管理的關(guān)鍵資源。
【作者:任明明 馬曉震 作者單位:青島建設裝飾集團】