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BIM下的建筑施工阶段碳排放测算研究

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[摘要]结合已有研究成果的基础上,将BIM技术应用于建筑施工阶段碳排放量的测算,并结合实际案例,为低破建筑的发展及环境管理提供科学依据和理论支撑。

[关键词]碳排放;施工阶段;BIM技术

建筑物在施工过程中对能源的消耗和固体废弃物的处理会排放大量的温室气体,因此正确估算建筑物在施工过程中的碳排放量对实现低碳发展具有重要的意义。本文基于BIM技术,根据建筑建造过程中的碳排放理论构建碳排放BIM测算平台,结合碳排放系数测算施工过程的碳排放量,为低碳建筑的发展及环境管理提供科学依据和理论支撑。

1建筑物施工阶段碳排放量构成

施工过程碳排放的主要来源为材料生产和运输碳排放以及施工现场作业碳排放,如图1所示。

2建立碳排放计量模型

分部分项工程项目碳排放主要来源于建筑材料使用和现场施工机械设备的消耗,施工阶段碳排放测算体系框架如图2所示。采用碳排放系数法,建立公式:式中:q为建筑材料生产过程中碳排放量;02为建筑材料运输过程碳排放量;c3为施工现场碳排放量。

2.1材料生产

建材生产碳排放量计算公式为:式中:&为第/种建材的消耗量;X,为第i种建材生产过程的排放系数。

2.2材料运输

建材运输碳排放量是指将己加过完成的建筑材料,通过不同运输方式运送到施工现场的过程中,运输工具消耗燃料所排放出的C02。具体测算公式为:式中:2为第?/种建材用量;A为运距;<为运输车辆单位质量单位运距的碳排放系数。

2.3机械设备施工过程机械设备使用时排放的C02具体测算公式为:

式中:为施工机械设备得能源消耗量;&为能源碳排放系数。

3碳排放系数的确定

碳排放系数是指消耗单位质量能源伴随的温室气体生成量,是表征某种能源温室气体排放特征的重要参数。结合国内外研究,本文涉及到碳排放系数包括建筑材料碳排放系数和能源资源消耗碳排放系数两大类。本文碳排放系数采用中国生命周期核心数据库CLCD-China和相关文献研究,参考数据见表1,2。

4BIM模型的构建与结果量化

本文选取西安某小区住宅楼为研究对象,该项目地下1层,地上7层,建筑高度21m,建筑面积2445.18m2,主体结构剪力墙结构,安全等级2级。(1)将实际信息输入到Revit软件对建筑进行虚拟建模,明确建筑物的结构形式、照明、采暖、通风等系统的设计和材料、设备的选用。即完成BIM模拟施工阶段材料的选购和建筑物的施工(图3,4)。(2)应用广联达对建筑物的人工、材料、机械台班消耗量进行计算和总结。利用BIM建立碳排放测算平台,设置获取建筑活动的数据、设置碳排放系数等,得出相关计算方法及输出碳排放量结果。基于BIM的碳排放测算流程图如图5所示。(3)测算结果分析。综合建筑材料消耗量与相应建筑材料碳排放系数,进而可以得出建筑材料生产碳排放量;综合机械设备消耗量,参考国内相关文献中的运距资料及相应得机械设备碳排放系数,测算施工阶段碳排放量为883.53kg-C02/m2,主要建材碳排放量测算结果见表3。

5结束语

施工阶段混凝土、水泥砂浆、钢筋、墙体材料是剪力墙结构中住宅建筑碳排放量占比超过83%,因此针对这些建材选择碳排放地的建材将有效的实现施工阶段低碳化。基于BIM的碳排放量测算与传统方式比较精确度高,可实行动态监测,真正达到建筑施工低碳化。

参考文献

[1]李兵.低碳建筑技术体系与碳排放测算方法研宄[D].华中科技大学,2012.

[2]崔鹏.建筑物生命周期碳排放因子库构建及应用研宄[D].南京:东南大学,2015.

[3]周晓.浙江省城市住宅生命周期C02排放评价研宄[D].杭州:浙江大学,2012.

[4]于景杰,吴俊喜.低碳节能装配式建筑技术研宄[J].建筑技术,2013,44(9);792-794.

作者:华珊 王桃 裴巧玲 单位:西安建筑科技大学华清学院

BIM下的建筑施工阶段碳排放测算研究责任编辑:张雨    阅读:人次
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