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| 內容簡介： |
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本书立足于我国“双碳”目标的政策框架与实践，结合当前我国智慧城市、新型城镇化建设的发展现状与前沿趋势，以科技视角为切入点，以建筑产业的智能化应用为落脚点，全面阐述5G、AI、物联网、大数据、数字孪生、建筑信息模型等技术在建筑领域的应用场景与实践路径，全景式展现了“双碳”目标下我国智慧建筑、智慧楼宇、智慧地铁、智慧隧道、智慧工地、智慧园区等建筑细分领域的数智化变革与升级，深度剖析数字科技时代我国建筑业实现绿色低碳发展的转型之道，冀望于为我国建筑行业转型升级提供一些有益的思路与方法。
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| 關於作者： |
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林刚，浙江工业大学机械工程学院工程博士在读，浙江大学土木工程专业硕士，高级工程师，注册土木工程师(岩土)。浙江大学“大国工匠”导师，浙江工业大学、浙江理工大学和温州大学校外研究生导师。浙江金盾人防研究院副理事长、浙江地质学会学术委员会委员、杭州市土木建筑学会评审专家，浙江省和杭州市政府技资项目评标专家。现任浙江省地矿建设有限公司总工程师，主要从事工程设计、监测检测和咨询工作。 王仰君，浙江工业大学机械工程学院工程博士在读，武汉理工大学岩土工程硕士，工程师，现任浙江数智交院科技股份有限公司轨道交通与地下工程设计研究院驻宁波项目结构专业负责人、宁波市轨道交通控制保护区安全影响评估服务项目负责人，长期从事轨道交通与地下空间工程结构设计及咨询服务工作，曾荣获2021年度杭州市勘察设计行业优秀成果奖。 张帆，中国地质大学学士，浙江大学在职硕士研究生，高级工程师。现任浙江省地矿建设有限公司董事长，主要从事城市地下空间开发相关的岩士勘察(物探)、测绘和施工等技术研发和项目管理工作。兼任浙江省工程爆破协会副理事长、浙江省测绘学会第九届理事会地籍测绘与土地信息系统专业委员会委员。
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| 目錄：
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部分 建筑碳达峰·碳中和
第1章 “双碳”驱动：我国建筑业的低碳之路 2
“双碳”目标：驱动建筑低碳化转型 2
绿色建筑、被动式建筑与零碳建筑 5
建筑碳中和的实现路径与关键技术 8
“双碳”背景下我国建筑业的发展路径 11
第2章 绿色建筑：实现人与自然和谐共生 15
我国绿色节能建筑的发展现状 15
绿色节能建筑设计的技术路径 18
可再生能源在建筑领域的应用 20
推动我国零能耗建筑的发展 23
第3章 基于建筑全生命周期的碳减排策略 26
建筑生产阶段的碳减排策略 26
建筑施工阶段的碳减排策略 28
建筑运行阶段的碳减排策略 31
建筑拆除阶段的碳减排策略 33
第4章 绿色水泥：我国水泥工业碳中和之路 36
“双碳”驱动水泥产业绿色发展 36
提升能效：助力水泥工业节能降碳 38
燃料替代：清洁燃料技术的应用 40
基于CCUS 技术的水泥碳减排策略 42
第二部分 智慧建筑
第5章 智慧建筑：赋能建筑业低碳化转型 46
数字化赋能智慧建筑新形态 46
智慧建筑的关键技术 49
“双碳”目标下的智慧建筑实施路径 51
基于绿色环保理念的建筑智能化设计 55
第6章 智慧楼宇：物联网驱动楼宇智能化 60
万物互联时代的智慧楼宇 60
智慧楼宇的绿色节能管理系统 64
“物联网 智慧楼宇”的落地路径 66
基于BIM GIS 技术的智慧楼宇 70
第7章 智慧地铁：赋能城市轨道交通建设 73
开启城市轨道交通智能化建设 73
实现路径：智慧地铁的技术应用 76
基于北斗技术的智慧地铁运营 80
“双碳”目标下的地铁节能技术方案 83
第8章 智慧隧道：引领隧道“智造”新时代 86
智慧隧道：关键技术与实现路径 86
智慧施工：实现隧道智能化建设 90
智慧监测：隧道监测系统解决方案 93
智慧运维：隧道大数据平台建设 96
第三部分 5G 智慧建筑
第9章 5G 建筑：科技驱动的智能建造模式 102
5G 物联网：立体视觉技术的应用 102
5G BIM：建筑工程管理数字化 105
5G 大数据：实现建筑行业人机智能协同 107
基于5G 技术的智慧建筑规划方案 110
第10章 智慧工地：5G 在建筑施工中的应用 114
我国建筑施工管理中存在的问题 114
5G 驱动施工管理智能化转型 117
5G MEC 赋能新型智慧工地 120
基于5G MEC 的智慧工地解决方案 123
第11章 智慧园区：助推智能制造转型升级 127
“5G 智慧园区”的应用方案 127
5G 园区赋能工厂数字化转型 130
基于5G 大数据的园区数智化运维 132
第12章 5G、大数据在智能建筑中的应用路径 136
智慧选址：制定科学的选址决策 136
智慧安居：提供数字化生活服务 137
智慧能源：建筑绿色化、低碳化 140
第四部分 AIoT 智慧建筑
第13章 AI 智慧建筑：重塑建筑工程价值链 144
“AI 智慧建筑”的概念与未来方向 144
“AI 智慧建筑”的关键技术 147
“AI 智慧建筑”的典型应用场景 149
基于AI 技术的建筑全生命周期应用 151
第14章 落地路径：基于AI 的智能建筑运营 155
智能控制：AI 监控与照明系统 155
公共服务：赋能智慧社区美好生活 157
能效管理：实现建筑能源精细化管控 160
第15章 万物智能：IoT 赋能建筑数字化转型 163
物联网引领建筑业数智化变革 163
物联网在智慧建筑中的应用 165
物联网驱动的智慧消防平台建设 167
基于IoT 技术的楼宇设备自控系统 171
第五部分 数字孪生 智慧建筑
第16章 数字孪生：数字与物理世界的融合 174
感知技术：虚实交互、实时映射 174
网络技术：数据与信息的自由流通 176
建模技术：精准构建数字化模型 179
仿真技术：创建虚拟数字孪生体 182
第17章 实践路径：数字孪生智慧建筑应用 186
数字孪生建筑的四大特征 186
路径1：建筑智能化运维管理 188
路径2：绿色节能建筑应用 190
路径3：历史建筑保护与修缮 192
第18章 智慧城市：数字孪生赋能城市建设 195
数字孪生城市的架构与功能 195
数字孪生城市的关键技术 197
数字孪生城市的应用场景 199
数字孪生城市的典型案例实践 201
第六部分 BIM 技术 智慧建筑
第19章 BIM 技术：智慧建筑的“超级大脑” 208
BIM 技术重新定义未来建筑 208
建筑工程的智能建造新模式 210
虚实融合的“建筑元宇宙” 213
BIM 在建筑元宇宙领域的未来应用 216
第20章 低碳科技：基于BIM 的绿色智能建筑 219
低碳科技驱动的建筑产业化 219
基于BIM 技术的绿色建筑设计 222
基于BIM 技术的绿色建材管理 225
基于BIM 技术的建筑电气工程 228
第21章 BIM 技术在装配式建筑中的应用场景 232
我国装配式建筑中的BIM 技术及其应用 232
基于BIM 的装配式建筑全流程运营 235
BIM 在装配式建筑中的应用问题 238
基于BIM 的装配式建筑发展路径 240
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| 內容試閱：
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自2020 年我国在第75 届联合国大会上作出“2030 年碳达峰·2060年碳中和”承诺以来，如何推动实现“双碳”目标就成为各行各业持续关注的热点话题。
建筑行业作为我国的支柱产业之一，是实现碳达峰、碳中和目标的关键所在。根据世界绿色建筑委员会（WGBC）发布的数据，建筑物碳排放量占全球能源相关总碳排放量的39%，其中运营期碳排放量占全球总碳排放量的28%，而隐含碳排放量占比为11%。《中国建筑能耗与碳排放研究报告（2021）》显示，2019 年我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的比例达46%，二氧化碳排放量占全国碳排放量的比重达到50.6%，因此，建筑行业能否实现碳中和直接影响着“双碳”目标能否实现。
但是，建筑碳中和的实现难度非常大。我国建筑行业之所以难以实现碳减排、碳中和，原因主要有以下四点：
● 既有建筑存量比较大，节能建筑、绿色建筑的占比比较小。我国是世界上既有建筑面积的国家，虽然可以通过节能低碳改造实现节能减排，但因为改造成本比较高，所以大多数既有建筑仍未开始进行低碳改造。另外，虽然我国在大力推行绿色建筑、节能建筑，但因为相关技术不成熟、建造成本比较高等，大多数建筑达不到节能设计标准。
● 我国还处在城镇化快速发展阶段，建筑面积仍将保持快速增长之势。虽然我国人均住宅面积已经接近发达国家水平，农村住宅建筑面积甚至超过了发达国家的水平，但每年新增建筑竣工面积仍超过40 亿平方米，居民对建筑面积的需求仍未得到充分满足。
● 建筑企业对发展近零能耗建筑的认知不足。一直以来，建筑行业采用的是规模化建设模式，比较关注年竣工面积，对建筑节能、减少碳排放的认知不足，对近零能耗建筑也没有给予太多关注。再加上近零能耗建筑要求颠覆传统的能源供应方式，要求使用环保建筑材料与施工工艺，这对产业发展也提出更高的要求。而目前节能低碳技术的发展并不成熟，环保建筑材料与施工工艺能否保证建筑质量，能否在短时间内形成配套的产业体系尚不确定。在这种情况下，对于发展近零能耗建筑，大部分建筑企业都持观望态度。
● 建筑运行阶段的能源供给与消费结构无法达到低碳、清洁的要求。建筑运行阶段所消耗的能源仍以煤炭、天然气等化石能源为主，对电力、热能的需求量极大，而我国目前的电力以火电为主，清洁电能的占比比较低，热能主要来源于煤电热电联产和天然气供热。随着生活水平不断提升，人们对生活环境的舒适度将提出更高的要求，对采暖、空调、热水等的需求将持续增长，各种智能家用电器也将越来越多，电能消耗量将不断增长。如果不改变能源结构，建筑运行阶段的碳排放将持续增长。
为了实现建筑碳中和，各建筑企业、科技公司以及相关的研究机构做了很多探索，尝试将5G、AI （Artificial Intelligence，人工智能）、BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）、IoT（Internet of Things，物联网）等技术与建筑相结合，推出绿色建筑、节能减排建筑、智慧建筑、装配式建筑等多种有助于实现节能减排的建筑模式，开发低碳环保的建筑材料，在建筑外墙与屋顶搭建太阳能电池板，大力发展光伏发电技术，改变建筑的用能结构，开展建筑全生命周期管理，从设计、建造、运行、使用、废弃、回收等各个环节把控能源消耗与碳排放，全面提高建筑的能效水平，推动建筑行业实现绿色化、低碳化、智能化发展。
经过多年尝试，我国建筑行业在节能减排领域取得了不错的成绩。本书立足于我国“双碳”目标的政策框架与实践，结合当前我国智慧城市、新型城镇化建设的发展现状与前沿趋势，以科技视角为切入点，以建筑产业的智能化应用为落脚点，全面阐述5G、AI、物联网、大数据、数字孪生、BIM 等技术在建筑领域的应用场景与实践路径，全景式展现“双碳”目标下我国智慧建筑、智慧楼宇、智慧地铁、智慧隧道、智慧工地、智慧园区等建筑细分领域的数智化变革与升级，深度剖析数字科技时代我国建筑业实现绿色低碳发展的转型之道，冀望于为我国建筑行业转型升级提供一些有益的思路与方法。
本书共分为六大部分，每部分的内容概述如下：
● 部分：建筑碳达峰·碳中和。这一部分立足于“双碳”背景，对绿色建筑、被动式建筑、零碳建筑等新型的建筑范式进行简单介绍，对“双碳”背景下建筑行业实现碳中和的必要性与实现路径进行初步探究，对建筑生产、施工、运行、拆除等全生命周期的节能减排策略进行具体讨论。
● 第二部分：智慧建筑。基于云计算、5G、大数据等新一代信息技术的智慧建筑不仅可以提高建筑的舒适度、宜居性，而且可以节约建筑能耗，降低建筑的碳排放。智慧建筑涵盖的范围极广、实现路径也比较多，这一部分立足于智慧建筑的关键技术，对智慧建筑、智慧楼宇、智慧地铁、智慧隧道的实现路径进行详细解析。
● 第三部分：5G 智慧建筑。建筑行业的数字化转型离不开先进技术和设备的支持，尤其是5G 及新一代信息技术的支持。这一部分对5G、物联网、BIM、大数据等新一代信息技术在智慧工地、智慧园区建设等领域的应用进行全面分析，从选址、安居、能源等角度对基于5G 的智慧建筑的建设路径进行探究。
● 第四部分：AIoT（Artificial Intelligence & Internet of Things，指融合了AI 技术与IoT 技术的人工智能物联网） 智慧建筑。将AI与物联网应用于智慧建筑是建筑行业实现信息化转型，推动数字中国、智慧社会建设的重要路径。这一部分对AI 与物联网技术在智慧建筑领域的应用场景、落地路径、关键技术进行全面分析，探讨了基于AI 的建筑全生命周期管理与基于物联网的楼宇设备自动控制系统，为建筑的数智化变革提供新方案、新思路。
● 第五部分：数字孪生 智慧建筑。数字孪生在建筑行业的应用有望创造可以与人进行自然交互的高度智能化的建筑，提高建筑全生命周期管理质量与效率，切实提高建筑能效，实现节能减排。这一部分对数字孪生的关键技术以及这些技术在智慧建筑领域的应用进行全面分析，从整体架构、关键技术、应用场景等方面对基于数字孪生的智慧城市建设进行探究。
● 第六部分：BIM 技术 智慧建筑。在智慧建筑领域，BIM 是一项关键技术，可以发现建筑在各个阶段存在的问题，并制定相应的解决方案，实现对建筑全生命周期的模拟优化。这一部分对BIM 技术在智慧建筑、绿色智能建筑、装配式建筑三大新型的建筑范式中的应用进行深度剖析。
本书内容丰富、结构完整、语言通俗易懂，凝聚了作者对建筑业低碳化、绿色化转型的长期思考、敏锐洞察以及多年来的学术成果，深入浅出地探索了很多先进技术在建筑碳中和领域的应用，既适合政策制定者、各级政府领导及研究人员阅读，也可供智慧建筑、工程建造等行业的管理人员与工程技术人员阅读参考，还可作为高校相关专业本科生和研究生的学习参考书目。
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