基于BIM与区块链的跨生命周期低碳建筑数据管理框架

　　建筑全生命周期碳排放的数据分布在设计、施工、运维各阶段中，没有形成统一标准，并且也没有建立一个可以用来证明碳排放数据真实性的可信赖机制，这也就造成了低碳管理难以有效的执行下去。利用BIM结合区块链技术，可搭建起涵盖全周期的低碳数据管理架构，做到数据能够被信任地分享出去，碳排放可以变得公开透明，并且实施动态改良。本文给出框架的总体架构和重要机制，就从数据建模，链上存证，智能合约以及协同管理四个方面论述它的达成途径，从而给建筑业数字化低碳转型给予技术支持。

　　一、跨生命周期数据管理的框架思路

　　建筑低碳管理关键在于数据连续性及可追溯性。BIM拥有高精度信息集成能力，在设计时可以创建出关于材料、构件以及能耗等基本的数据模型。区块链有去中心化，防篡改的特点，可以保障数据记录的真实性和共享安全，两者结合起来，就能形成涵盖规划，设计，施工，运维的全周期数据链路。

　　框架以BIM模型作为数据来源，利用接口实现碳排放、能源消耗以及材料特性等信息同步上链，在区块链网络内各阶段的参与方进行上传及验证操作，并构建“模型即账本”形式的信息结构。各个节点都有加密访问的权限，数据在链上不可改变，保证了跨组织协同的信任。

　　二、框架构成与协同机制

　　(一)数据建模与分层存储

　　在设计阶段创建统一数据编码体系把材料碳因子、构件能耗参数以及施工工艺信息植入到BIM模型里。把索引以及摘要信息放到区块链上，海量模型的数据保存在离线的数据库里来保证性能和安全性。数据分层结构支持设计变更和运维更新的不断追踪，在整个周期内动态联系信息。

　　(二)链上存证与碳数据追溯

　　把每一个关键点的设计确认、材料采购、施工记录和能耗监测等信息生成哈希值写到区块链上，形成长久的可追溯的数据链。利用智能合约自动比较实际排放量同设定的目标值，对出现差异的部分予以警报。监管方可以通过区块链上的历史数据来验证建筑全生命周期的碳效绩，并能减少人为主观判断所带来的干扰和数据造假的风险。

　　(三)智能合约与协同管理

　　智能合约定义了碳排放核算规则和责任范围，并且自动完成了数据验证及绩效分配的任务，各个相关方根据合同规定共同分享数据以取得相应的奖励。项目级的数据经过加密汇总之后可供政府以及科研机构加以分析，从而为区域碳管理赋予根基。

　　BIM和区块链在建筑全生命周期中低碳的数据管理框架实现从数据采集、校验到共享的全程可信任机制。这个体系提高了建筑碳信息的完整度及透明度，为数字、低碳发展方式打下技术基础，使建筑数据变成推动低碳决定和效能管理的关键资源。

　　【作者：任明明 马晓震 作者单位：青岛建设装饰集团】