基于BIM技术的工程项目全生命周期环境影响评价

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhijie882008
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当前的建筑行业蓬勃发展,工程项目建设对资源消耗以及环境影响有巨大影响,减少能源消耗、对环境保护以及寻求更加绿色的居住环境是当前建筑业发展的重点。我国坚持国民经济的可持续发展,为了减少建筑业发展带来的环境影响,实现建筑业的可持续性发展,体现绿色建筑的理念,对建设项目生命周期环境影响评价方法进行研究有着非常重大的意义。建筑物以及构筑物作为城市建设的重要物质基础,在其生命周期的不同阶段,从生产、建造、到建筑物的利用、拆除,都与能耗和环保问题有着密不可分的关联。与传统现浇不同的是,对装配式住宅建筑生命周期影响评价定量化研究,基于LCA(Life Cycle Assessment)理论将装配式住宅建筑生命周期分为建材生产阶段、施工阶段、运行维护阶段和拆除及废物处理阶段,分别对各个阶段的清单数据进行分类、特征化、权重计算获得装配式住宅建筑环境负荷值。“全生命周期评价——LCA”是当前国内外在对工程项目中用到最多,研究实践也是最多。本文从全生命周期评估的基础理论、技术路线、技术框架以及存在的重难点等内容进行系统的阐述。结合当前建筑信息化技术——BIM(Building Information Modeling)以及建筑行业的计量计价规则,进行三维建模,模型和建筑材料之间的密切相互作用有助于确定建筑项目在其整个生命周期中对环境的影响。在设计、生产、建造、使用、拆除不同的阶段,开展建筑环境资源和能源影响的消耗进行清单的输入输出分析。根据五种分析方法建立项目环境影响指标数据库,及时确定项目可行性。以南京某建筑住宅项目设计方案为例,对预制构件量超38%的住宅建筑生命周期影响评价;与传统建筑不同的是该项目被列为大体量的预制构件装配项目,对新型建造方式探索有重大研究意义。比较了预制结构和住宅建筑全寿命周期评价的优缺点。本报告对各类建设项目的全生命周期环境影响评价提出了新的观点,并提供了新的研究和实践数据,从理论和实践上支持我国建筑设计的未来发展。提高决策的生态效益和能源效益,建设低污染、低资源消耗的绿色建筑,也有新的措施和方法。取得主要研究结论如下:(1)利用BIM软件建立模型,结合工程定额计算以及工程现场实际数据获取,得到材料生产阶段工程量:混凝土量3272.02m~3;加气混凝土砌块为931.11m~3;钢筋量为467.82t;水泥为309.21t;河砂为1203.87;水为274.02m~3。施工阶段工程量清单:油耗能为17.76t;煤为8.40t;电为50216;砂浆为31t;混凝土废弃物为43.91m~3;钢材废弃物7.00t。运行阶段50年能耗:电:3100*2.5*10~7k W·h;天然气:3.22*10~8m~3;拆除及垃圾处理清单:柴油能耗为46675kg;钢材回收重量为457.41t;不能回收建筑垃圾重量为8851.10t。(2)装配式建筑材料生产阶段的预制板、预制隔墙、预制剪力墙、现浇梁柱对环境影响贡献分别占比为:21.60%、42.50%、0.92%、34.98%,环境负荷单一计分为:3.41E4pt,4.71E4pt,1.82E4pt,5.61E4pt,煤和钢材的环境影响单一计分值为51.49kpt和33.56kpt;材料生产阶段装配式建筑与现浇式建筑材料生产阶段相同均为1.57E5pt;由此可得二者在材料生产阶段对人体健康、生态质量、资源造成的环境影响相同。(3)装配式建筑施工阶段的机械运输消耗、施工机械耗能、施工废弃物环境影响单一计分分别为:1.20E4pt、8.64E3pt、2.05E3pt;现浇式施工阶段的机械运输消耗、施工机械耗能、施工废弃物环境影响单一计分分别为:7.95E3pt、1.76E3pt、2.84E3pt;通过三种终点环境影响类别贡献对比得装配式比现浇式在施工阶段对人体健康、生态质量、资源分别降低25%、24%、5%。(4)装配式建筑运行维护阶段的天然气、电、煤的环境影响单一计分分别为:3.03E4pt、8.12E6pt、2.63E5pt;现浇式运行维护阶段环境影响单一计分与之相同;由此通过三种终点环境影响类别贡献对比二者在运行维护阶段对人体健康、生态质量、资源亦是相同。(5)装配式建筑拆除及处理阶段预制隔墙和钢材节约环境负荷为46.70kpt、55.50kpt;回收利用过程降低降低环境负荷。现浇式住宅建筑拆除阶段减少3.14E4pt环境负荷,建筑垃圾填埋也减少了19.20kpt的环境负荷。通过三种终点环境影响类别贡献对比得装配式比现浇式在拆除及处理阶段对人体健康、生态质量、资源益处分别提高117%、15%、296%。
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