在全球氣候變化這一宏大背景下,中國正以前所未有的決心和行動力,積極投身于全球生態(tài)文明建設(shè)的偉大事業(yè)中,不僅作為積極的參與者、貢獻(xiàn)者,更是引領(lǐng)者,不斷推動社會經(jīng)濟(jì)的“新”與“綠”雙向轉(zhuǎn)型。這一轉(zhuǎn)型不僅對于促進(jìn)中國自身的高質(zhì)量發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義,同時也為全球低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供了寶貴的中國智慧與中國方案。中國以開放的姿態(tài)擁抱世界,廣泛開展國際合作,為各國綠色發(fā)展鋪設(shè)了寬廣的道路,并通過制定一系列雄心勃勃的氣候變化應(yīng)對目標(biāo)和計劃,向世界展示了中國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的堅定決心與強(qiáng)大執(zhí)行力。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的浪潮洶涌澎湃,以高科技、高效能、高質(zhì)量為特征的新質(zhì)生產(chǎn)力,為低碳城市的建設(shè)注入了強(qiáng)勁的動力。中國政府及相關(guān)部門積極響應(yīng),出臺了一系列旨在推動城市建設(shè)低碳發(fā)展的政策與法規(guī),不斷強(qiáng)化對低碳城市建設(shè)的重視程度和執(zhí)行力度。在建筑領(lǐng)域,從設(shè)計到建設(shè),再到運行,每一個環(huán)節(jié)都面臨著更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。因此,從建筑方案設(shè)計的源頭推動綠色轉(zhuǎn)型,充分利用數(shù)據(jù)科學(xué)為決策賦能,已成為推動城市低碳發(fā)展的關(guān)鍵路徑。
在這一進(jìn)程中,國家會展中心(上海)以其卓越的設(shè)計理念和數(shù)據(jù)驅(qū)動的實踐,成為了低碳建筑的典范。作為由國家商務(wù)部和上海市政府?dāng)y手打造的國家重大建設(shè)項目,國家會展中心不僅承載著重要的外交使命,更是連續(xù)六屆成功舉辦中國國際進(jìn)口博覽會(CIIE)的璀璨舞臺。即將到來的2024年11月,第七屆進(jìn)博會將再次在這里拉開帷幕,繼續(xù)為中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國際貿(mào)易拓展以及國家綜合實力的展現(xiàn)貢獻(xiàn)力量。
國家會展中心的設(shè)計獨具匠心,以其獨特的“四葉草”造型,不僅成為了上海這座國際大都市的新地標(biāo),更蘊(yùn)含了深刻的寓意與期待。清華大學(xué)劉念雄教授作為該項目的總設(shè)計師,他解釋道,“四葉草”不僅象征著綠色與生命力,更是世界性符號與中國元素的完美融合,它展現(xiàn)了人文與自然的和諧共生,贊美了自然之美與生命之蓬勃,同時也寄托了對中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮、人民生活幸福美滿的美好愿景。如今,“四葉草”已深深植根于人們心中,每當(dāng)進(jìn)博會來臨,吉祥物熊貓“進(jìn)寶”手持四葉草,熱情迎接來自五湖四海的朋友。
在“四葉草”從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實的過程中,數(shù)字信息技術(shù)發(fā)揮了不可或缺的作用。面對超大型建筑設(shè)計的復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性,超過百人的設(shè)計團(tuán)隊充分利用建筑信息模型(BIM)設(shè)計平臺,將智慧化理念貫穿于設(shè)計、建設(shè)和運行的每一個環(huán)節(jié)。通過數(shù)據(jù)設(shè)計方法,實現(xiàn)了不同階段和不同技術(shù)專業(yè)之間的數(shù)據(jù)流通與共享,搭建了建筑師與專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊之間的橋梁,成功解決了跨專業(yè)技術(shù)難題,實現(xiàn)了低碳技術(shù)的高效集成應(yīng)用。
國家會展中心不僅規(guī)模宏大、功能復(fù)合,更在綠色建筑方面取得了顯著成就。通過集成采用分布式能源系統(tǒng)、冷熱電“三聯(lián)供”、太陽能高效利用、全LED節(jié)能照明、超大型智慧場館和超級電容節(jié)能電梯等多項創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)了從設(shè)計到運行過程中的大幅度節(jié)能減排。在節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材以及室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量和運營管理方面均達(dá)到了領(lǐng)先水平,榮獲了國家綠色建筑三星設(shè)計和運營標(biāo)識“雙認(rèn)證”,成為我國目前規(guī)模最大的綠色三星建筑。
數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計已成為城市和建筑行業(yè)應(yīng)對氣候變化的共識。劉念雄教授的研究團(tuán)隊依托國家重點研發(fā)計劃項目等研究課題,提出了建筑師主導(dǎo)的數(shù)據(jù)設(shè)計方法、理論和工具,旨在充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在低碳建筑設(shè)計、性能評價、綜合決策、數(shù)字化建造及智慧化管理中的關(guān)鍵作用。這一方法不僅促進(jìn)了建筑設(shè)計行業(yè)的變革,更推動了數(shù)字和人工智能技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的深入應(yīng)用。
在國家會展中心的建設(shè)過程中,數(shù)據(jù)設(shè)計方法的運用無處不在。從交通組織和土地利用規(guī)劃到建筑性能評價和分析計算,都采用了量化數(shù)據(jù)為建筑設(shè)計提供決策支持。高效的交通組織是國家會展中心成功運行的關(guān)鍵之一。通過交通模擬和分析數(shù)據(jù)作為設(shè)計依據(jù),確保了內(nèi)外交通的便捷性。建筑內(nèi)部采用立體交通組織方式,各大展廳之間通過“米”字型會展通道相互聯(lián)系,實現(xiàn)了人車分流、客貨分流。同時,還充分考慮了步行者優(yōu)先的原則,通過專門設(shè)置的步行層,提高了觀展體驗。在對外交通方面,利用區(qū)域交通優(yōu)勢立體接駁城市交通和道路系統(tǒng),實現(xiàn)了人流、物流的快速集散。
隨著數(shù)字信息技術(shù)在城市建設(shè)實踐中的應(yīng)用日益廣泛,國家會展中心的成功建設(shè)無疑為新一代數(shù)字信息技術(shù)在高性能、高品質(zhì)綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用提供了有力證明。數(shù)據(jù)設(shè)計方法在推動低碳城市建設(shè)中的作用日益凸顯。展望未來,建筑運行過程中積累的大量數(shù)據(jù)將成為設(shè)計優(yōu)化和管理效率提升的重要依據(jù)。通過全過程數(shù)據(jù)支持,將進(jìn)一步打造大數(shù)據(jù)時代的城市建設(shè)典范。
在人工智能技術(shù)日新月異的今天,建筑設(shè)計領(lǐng)域也迎來了新的變革。以大數(shù)據(jù)和案例為基礎(chǔ)的生成式設(shè)計方法已成為研究前沿課題。劉念雄教授的研究團(tuán)隊正在積極探索應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行建筑設(shè)計階段的碳排放快速預(yù)測,并嘗試結(jié)合案例推理設(shè)計、蒙特卡洛樹搜索與粒子群算法等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動和知識驅(qū)動的生成式設(shè)計探索。這些努力不僅將推動人工智能新技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用,更為未來低碳城市的建設(shè)提供了無限可能。