拆除建筑废弃物的碳排放计算方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法、系统及存储介质。

背景技术：

全球气候变暖与全人类的生产生活息息相关，大量的能源消耗是全球气候变暖的主要原因之一。人类燃烧煤、石油、天然气和树木，产生大量的温室气体进入大气层后使地球升温，使碳循环失去平衡，从而改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳的含量增加了约25％，远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录，目前尚无减缓的迹象。《京都议定书》中规定控制的温室气体共有6种，包括：二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、氧化亚氮(n2o)、氢氟碳化合物(hfcs)、全氟碳化合物(pfcs)、六氟化硫(sf6)。联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)的第4次评估报告指出，2030年的二氧化碳减排潜力中，建筑业具有最好的经济性与减排潜力。随着我国建筑业的不断发展，建筑业能耗量也在不断增长，建筑业减排迫在眉睫。

一方面，随着三旧改造工作的展开，“旧城镇、旧厂房、旧村庄”这“三旧”往往布局散乱、功能残缺、条件落后，部分“三旧”占据城市核心地段，严重影响到城市风貌建设，浪费了大量的土地资源。为优化土地资源配置，三旧改造成为建设用地供给的主渠道之一，同时也面临着种种问题。“三旧”建设年代较为久远，往往没有详细施工图纸等资料，给改造过程带来很大的挑战。另一方面，拆除建筑废弃物是城市固体废弃物的主要组成部分，合理控制建筑拆除废弃物的产生与处理对美化城市形象、保护自然环境、改善居民生活条件具有重要意义。因此，需要一种能够快速构建建筑物的三维模型并计算拆除建筑废弃物的碳排放计算方法。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法、系统及存储介质，能够快速和精准计算拆除建筑废弃物的碳排放量。

为解决上述问题，本发明的一个实施例提供一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法，适用于在计算机设备中执行，包括如下步骤：

根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；

将所述原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；

将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；

编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；

确定所述拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

进一步地，所述编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量，具体为：

对所述三维建筑物模型进行编辑处理，设置类型、材质和重量；

根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，对重量进行加总得到拟拆除建筑的废弃物产生量；

根据所述三维建筑物模型的体量大小，计算对应的拆除工程定额，得到拆除工程量。

进一步地，所述预处理，具体为：

将所述拟拆除建筑物的原始点云数据导入点云数据软件pointsense中，并进行拼接和去噪处理。

进一步地，所述计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量，具体为：

根据拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，计算各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量；

将所述各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量进行加总，得到所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

进一步地，所述拟拆除建筑废弃物各阶段，包括拆除阶段、运输阶段和处理阶段；其中，所述拆除阶段包括拆除、破碎和搬运；所述运输阶段包括公路运输和水路运输；所述处理阶段包括非法填埋、填埋场填埋、回收厂再生产和移动式破碎机破碎。

进一步地，所述拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，包括：拆除阶段碳排放量公式、运输阶段碳排放量公式和处理阶段碳排放量公式，其中，

所述拆除阶段碳排放量公式为

式中，mi为第i种机械台班量，eij为每台班i种机械的j种能源消耗量，fj为j种能源碳排放系数，n1为拆除阶段能源使用种类数，n2为拆除阶段机械使用种类数；

所述运输阶段碳排放量公式为

式中，vi为第i种交通工具运输量，单位吨千米(t·km)，eij为每单位距离单位重量第i种交通工具的j种能源消耗量，单位千克每吨千米(kg/t·km)，fj为j种能源碳排放系数，n3为运输阶段能源使用种类数，n4为运输阶段交通工具使用种类数；

所述处理阶段碳排放量公式为

式中，wi为第i种废弃物总量，fj为处理每单位重量i种废弃物的碳排放量，n5为建筑废弃物种类数。

本发明的一个实施例还提供了一种拆除建筑废弃物的碳排放计算系统，，包括：

数据获取模块，用于根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；

数据预处理模块，用于将所述原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；

三维建模模块，用于将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；

废弃物总量计算模块，用于编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；

碳排放计算模块，用于确定所述拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

进一步地，所述废弃物总量计算模块，具体为：

对所述三维建筑物模型进行编辑处理，设置类型、材质和重量；

根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，对重量进行加总得到拟拆除建筑的废弃物产生量；

根据所述三维建筑物模型的体量大小，计算对应的拆除工程定额，得到拆除工程量。

进一步地，所述碳排放计算模块，具体为：

根据拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，计算各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量；

将所述各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量进行加总，得到所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的拆除建筑废弃物的碳排放计算方法。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法、系统及存储介质，所述方法包括：根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；将原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；编辑对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；确定拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。本发明能够结合三维扫描技术与bim技术，使得点云数据的获取更加精确高效，实现了建筑物高速自动化三维建模，从而快速测算拆除建筑废弃物的产生量，简化了以往繁琐的调研过程；同时，由所述废弃物产生量进行的碳排放计算方法相较于以往的计算方法，能够更加快速且精确地获得数据，从而使计算结果更加精准，提高计算效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法的实施方式的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的拆除建筑废弃物各阶段的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先介绍本发明可以提供的应用场景，如计算拆除建筑废弃物的碳排放量。

本发明第一实施例：

请参阅图1-3。

如图1所示，本实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法，适用于在计算机设备中执行，包括如下步骤：

s101、根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；

具体的，对于步骤s101，根据拟拆除建筑物周边环境，设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描并记录数据，获得拟拆除建筑物原始点云数据。

s102、将所述原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；

具体的，对于步骤s102，将所得的拟拆除建筑物点云数据导入点云数据软件pointsense对点云数据进行拼接和去噪处理。

s103、将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；

具体的，对于步骤s103，将经过软件处理的点云数据导入三维建模软件revit建立拟拆除建筑物三维模型。

s104、编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；

具体的，对于步骤s104，对已建立的三维模型进行编辑，设置类型、材质、重量，根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，将重量进行加总即可得到拟拆除建筑废弃物产生量。根据所得三维模型体量大小，套用当地《拆除工程定额》即可得到拆除工程量。

s105、确定所述拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

具体的，对于步骤s105，在此，对于碳排放量，通常以co2产生量来衡量。需要注意的是：碳排放量的计算，其目的大多是为了研究其对全球气候变暖所带来的影响，而导致全球气候变暖的温室气体有多种，单一的co2产生量并不足以说明其对全球气候的影响。因此，在确定碳排放系数时，应将所有温室气体考虑在内，对于n2o、sf6等对全球气候有一定影响但不含碳的物质，也应根据其co2当量因子计入碳排放。联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)所规定的全球变暖潜力值(gwp)以co2为基准，将其他气体折算成co2当量来衡量各种温室气体对全球气候的影响。由于生产工艺不同及地域差异，不同地区、不同项目的碳排放系数需参照各生产厂商及当地相关标准来确定。

如图2所示，本实施例还提供了另一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法的实施方式的流程示意图。

在优选的实施例中，所述编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量，具体为：

对所述三维建筑物模型进行编辑处理，设置类型、材质和重量；

根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，对重量进行加总得到拟拆除建筑的废弃物产生量；

根据所述三维建筑物模型的体量大小，计算对应的拆除工程定额，得到拆除工程量。

在优选的实施例中，所述预处理，具体为：

将所述拟拆除建筑物的原始点云数据导入点云数据软件pointsense中，并进行拼接和去噪处理。

在优选的实施例中，所述计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量，具体为：

根据拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，计算各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量；

将所述各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量进行加总，得到所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

具体的，拆除建筑废弃物碳排放总量计算公式为：

q1＝qd+qv+qt

其中，q1为建筑废弃物总碳排放量，单位吨(t)，qd为建筑废弃物拆除阶段碳排放量，单位吨(t)，qv为建筑废弃物运输阶段碳排放量，单位吨(t)，qt为建筑废弃物处理阶段碳排放量，单位吨(t)。

在优选的实施例中，所述拟拆除建筑废弃物各阶段，包括拆除阶段、运输阶段和处理阶段；其中，所述拆除阶段包括拆除、破碎和搬运；所述运输阶段包括公路运输和水路运输；所述处理阶段包括非法填埋、填埋场填埋、回收厂再生产和移动式破碎机破碎。

具体的，如图3所示，所述拟拆除建筑废弃物的各个阶段处理流程，本实施例中拆除建筑废弃物最终处理方式分为非法填埋、填埋场填埋、回收厂再生产、现场处理四种。现场处理拆除建筑废弃物指在拆除现场利用移动式破碎机进行处理，因此不经过运输阶段。需要注意的是，拆除建筑废弃物的回收利用可以减少原材料的使用，从而减少碳排放，因此，回收厂再生产、现场处理这两种处理方式所产生的碳排放可能为负值。

在优选的实施例中，所述拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，包括：拆除阶段碳排放量公式、运输阶段碳排放量公式和处理阶段碳排放量公式，其中，

所述拆除阶段碳排放量公式为

式中，mi为第i种机械台班量，eij为每台班i种机械的j种能源消耗量，fj为j种能源碳排放系数，n1为拆除阶段能源使用种类数，n2为拆除阶段机械使用种类数；

所述运输阶段碳排放量公式为

式中，vi为第i种交通工具运输量，单位吨千米(t·km)，eij为每单位距离单位重量第i种交通工具的j种能源消耗量，单位千克每吨千米(kg/t·km)，fj为j种能源碳排放系数，n3为运输阶段能源使用种类数，n4为运输阶段交通工具使用种类数；

所述处理阶段碳排放量公式为

式中，wi为第i种废弃物总量，fj为处理每单位重量i种废弃物的碳排放量，n5为建筑废弃物种类数。

本实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算方法，所述方法包括：根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；将原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；编辑对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；确定拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。本发明能够结合三维扫描技术与bim技术，使得点云数据的获取更加精确高效，实现了建筑物高速自动化三维建模，从而快速测算拆除建筑废弃物的产生量，简化了以往繁琐的调研过程；同时，由所述废弃物产生量进行的碳排放计算方法相较于以往的计算方法，能够更加快速且精确地获得数据，从而使计算结果更加精准，提高计算效率。

本发明第二实施例：

请参阅图3-4。

如图4所示，本实施例还提供了一种拆除建筑废弃物的碳排放计算系统，包括：

数据获取模块100，用于根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；

具体的，对于数据获取模块100，根据拟拆除建筑物周边环境，设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描并记录数据，获得拟拆除建筑物原始点云数据。

数据预处理模块200，用于将所述原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；

具体的，对于数据预处理模块200，将所得的拟拆除建筑物点云数据导入点云数据软件pointsense对点云数据进行拼接和去噪处理。

三维建模模块300，用于将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；

具体的，对于三维建模模块300，将经过软件处理的点云数据导入三维建模软件revit建立拟拆除建筑物三维模型。

废弃物总量计算模块400，用于编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；

具体的，对于废弃物总量计算模块400，对已建立的三维模型进行编辑，设置类型、材质、重量，根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，将重量进行加总即可得到拟拆除建筑废弃物产生量。根据所得三维模型体量大小，套用当地《拆除工程定额》即可得到拆除工程量。

碳排放计算模块500，用于确定所述拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

具体的，对于碳排放计算模块500，在此，对于碳排放量，通常以co2产生量来衡量。需要注意的是：碳排放量的计算，其目的大多是为了研究其对全球气候变暖所带来的影响，而导致全球气候变暖的温室气体有多种，单一的co2产生量并不足以说明其对全球气候的影响。因此，在确定碳排放系数时，应将所有温室气体考虑在内，对于n2o、sf6等对全球气候有一定影响但不含碳的物质，也应根据其co2当量因子计入碳排放。联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc)所规定的全球变暖潜力值(gwp)以co2为基准，将其他气体折算成co2当量来衡量各种温室气体对全球气候的影响。由于生产工艺不同及地域差异，不同地区、不同项目的碳排放系数需参照各生产厂商及当地相关标准来确定。

在优选的实施例中，所述废弃物总量计算模块400，具体为：

对所述三维建筑物模型进行编辑处理，设置类型、材质和重量；

根据使用材质的不同，生成各类构件的明细表，对重量进行加总得到拟拆除建筑的废弃物产生量；

根据所述三维建筑物模型的体量大小，计算对应的拆除工程定额，得到拆除工程量。

在优选的实施例中，所述碳排放计算模块500，具体为：

根据拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，计算各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量；

将所述各阶段对应的拟拆除建筑废弃物的碳排放量进行加总，得到所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。

具体的，拆除建筑废弃物碳排放总量计算公式为：

q1＝qd+qv+qt

其中，q1为建筑废弃物总碳排放量，单位吨(t)，qd为建筑废弃物拆除阶段碳排放量，单位吨(t)，qv为建筑废弃物运输阶段碳排放量，单位吨(t)，qt为建筑废弃物处理阶段碳排放量，单位吨(t)。

在优选的实施例中，所述拟拆除建筑废弃物各阶段，包括拆除阶段、运输阶段和处理阶段；其中，所述拆除阶段包括拆除、破碎和搬运；所述运输阶段包括公路运输和水路运输；所述处理阶段包括非法填埋、填埋场填埋、回收厂再生产和移动式破碎机破碎。

具体的，如图3所示，所述拟拆除建筑废弃物的各个阶段处理流程，本实施例中拆除建筑废弃物最终处理方式分为非法填埋、填埋场填埋、回收厂再生产、现场处理四种。现场处理拆除建筑废弃物指在拆除现场利用移动式破碎机进行处理，因此不经过运输阶段。需要注意的是，拆除建筑废弃物的回收利用可以减少原材料的使用，从而减少碳排放，因此，回收厂再生产、现场处理这两种处理方式所产生的碳排放可能为负值。

在优选的实施例中，所述拆除建筑废弃物各阶段的碳排放量计算公式，包括：拆除阶段碳排放量公式、运输阶段碳排放量公式和处理阶段碳排放量公式，其中，

所述拆除阶段碳排放量公式为

式中，mi为第i种机械台班量，eij为每台班i种机械的j种能源消耗量，fj为j种能源碳排放系数，n1为拆除阶段能源使用种类数，n2为拆除阶段机械使用种类数；

所述运输阶段碳排放量公式为

式中，vi为第i种交通工具运输量，单位吨千米(t·km)，eij为每单位距离单位重量第i种交通工具的j种能源消耗量，单位千克每吨千米(kg/t·km)，fj为j种能源碳排放系数，n3为运输阶段能源使用种类数，n4为运输阶段交通工具使用种类数；

所述处理阶段碳排放量公式为

式中，wi为第i种废弃物总量，fj为处理每单位重量i种废弃物的碳排放量，n5为建筑废弃物种类数。

本实施例提供的一种拆除建筑废弃物的碳排放计算系统，包括：数据获取模块，用于根据建筑物周边环境设置基准点及视角，架设三维扫描仪对拟拆除建筑物进行扫描，获得拟拆除建筑物的原始点云数据；数据预处理模块，用于将所述原始点云数据导入点云数据预处理软件进行预处理；三维建模模块，用于将经过预处理的点云数据导入bim技术软件，生成对应的三维建筑物模型；废弃物总量计算模块，用于编辑所述对应的三维建筑物模型，测算废弃物产生量及拆除工程量；碳排放计算模块，用于确定所述拟拆除建筑废弃物各阶段的碳排放系数，计算所述拟拆除建筑废弃物的碳排放总量。本发明能够结合三维扫描技术与bim技术，使得点云数据的获取更加精确高效，实现了建筑物高速自动化三维建模，从而快速测算拆除建筑废弃物的产生量，简化了以往繁琐的调研过程；同时，由所述废弃物产生量进行的碳排放计算方法相较于以往的计算方法，能够更加快速且精确地获得数据，从而使计算结果更加精准，提高计算效率。

本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的拆除建筑废弃物的碳排放计算方法。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。