基于BIM和工程量清单的建筑物建造过程碳排量计算方法与流程

本发明涉及一种基于bim和工程量清单的建筑物建造过程碳排量计算方法。

背景技术：

1、建筑物的碳排量主要来自三个阶段：建筑建造，建筑运行和建筑拆除。其中，建筑运行阶段的碳排量占主要部分。然而对于我国这种新建工程体量大的发展中国家，建筑建造过程中的碳排量也不容忽视。

2、 目前，主要是通过以下方法计算建筑建造过程中的碳排量的：

3、方法一：由计算人员根据《建筑碳排放计算标准》列出的计算规则，分别对建筑建造过程中建筑材料、材料运输、材料损耗、施工机械的使用以及人员活动等的碳排量进行计算，然后将各项计算结果进行汇总获得建筑物在建造过程中的碳排量。采用该方法时，计算过程主要由计算人员完成，计算的工作量大，需要计算或搜集建筑物各类材料的消耗量、施工机械的台班数、作业人员的工时等基础数据。且计算过程容易产生遗漏及错误，计算结果的精度难以保证。

4、方法二：采用专业碳排放分析计算软件如city-bes，pkpm-ces等建立建筑物碳排量计算模型，从而获得建筑物的碳排量。但采用这种方法时，建模人员需要学习上述软件的建模方法并对建筑物进行重新建模，需要耗费较多的时间和人力。其次，通过设置建筑照明、空调暖通参数及围护结构热力学参数等这类软件可以对建筑运行的碳排量进行较为准确的计算，但在建筑建造阶段，软件给出的只是构成建筑物实体的建筑材料的碳排量，而无法对建造过程中材料运输、损耗，施工机械以及施工人员活动的碳排量进行计算。

5、方法三：对建筑物建造过程的碳排量进行实际监测。该方法看似简单，但是在实际操作过程中却有很大的难度。首先，该方法需要使用大量专业碳排放监测设备；其次，建造过程工序繁多，在实际监测中难免会产生遗漏。另外，采用该方法时，只能对正在建造的工程进行监测，无法在建造前期对建筑进行设计优化，同时也不能对不同的施工方案进行碳排放方面的比较。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于bim和工程量清单的建筑物建造过程碳排量计算方法。

2、为解决上述问题，本发明提供一种基于bim和工程量清单的建筑物建造过程碳排量计算方法，包括：

3、一种基于bim和工程量清单的建筑物建造过程碳排量计算方法，其特征在于，包括：

4、获取建筑物的bim模型及工程量清单；

5、获取建筑物在建造过程中的各项施工内容；

6、获取所述工程量清单中各项目所涉及的建筑材料的碳排放因子，得到建筑材料碳排放因子清单；

7、基于工程量清单和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的对应的碳排放因子换算系数；

8、根据建筑材料的碳排放因子清单和各项施工内容的对应的碳排放因子换算系数，计算得到以材料碳排放因子表示的建筑物建造过程综合碳排放因子；

9、将建筑物建造过程综合碳排放因子导入revit算量插件中，并利用建筑物的bim模型，自动计算建筑物建造过程碳排量。

10、进一步的，在上述方法中，基于工程量清单和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的对应的碳排放因子换算系数，包括：

11、基于工程量清单和和建筑材料碳排放因子清单，分别计算各项施工内容的建筑材料运输、损耗建筑材料、施工机械和人员活动对应的碳排放因子换算系数。

12、进一步的，在上述方法中，基于工程量清单和和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的建筑材料运输对应的碳排放因子换算系数，包括：

13、当完成第q项施工内容时，需要消耗材料m种，则第q项施工内容所消耗的材料的碳排量：其中，fi为生产单位重量第i种建筑材料的碳排放因子，mi为完成该施工内容时第i种建筑材料的消耗量。

14、当完成第q项施工内容时，建筑材料运输所产生的碳排量：其中，mi为完成该施工内容时第i种建筑材料的消耗量；di为第i 种建筑材料从材料生产厂到施工现场的运输距离，ti为第i种建筑材料在确定的某种运输方式下的碳排放因子；则其中，为材料运输碳排放因子换算系数，fi为生产单位重量第i种建筑材料的碳排放因子，di根据工程所在地与材料供应厂之间的距离确定,ti为第i种建筑材料在确定的某种运输方式下的碳排放因子。

15、进一步的，在上述方法中，基于工程量清单和和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的损耗建筑材料对应的碳排放因子换算系数，包括：

16、当完成第q项施工内容时，损耗建筑材料的碳排放量：其中，mshi为定额中规定的完成该施工内容时，第i种建筑材料的损耗量，则为建筑材料损耗的碳排放因子换算系数， mi为定额中规定的完成该项施工内容时第i种建筑材料的消耗量。

17、进一步的，在上述方法中，基于工程量清单和和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的施工机械对应的碳排放因子换算系数，包括：

18、当完成第q项施工内容时，需要使用施工机械n种，施工机械的碳排量：其中，tj为完成该施工内容时第j种施工机械的台班消耗量， rj为第j中施工机械碳排放因子，则其中，为完成该施工内容时，施工机械的碳排放因子换算系数；mi为定额中规定的完成该施工内容时第i种建筑材料的消耗量，fi为生产单位重量第i种建筑材料的碳排放因子。

19、进一步的，在上述方法中，基于工程量清单和和建筑材料碳排放因子清单，计算各项施工内容的人员活动对应的碳排放因子换算系数，包括：

20、当完成第q项施工内容时，需要p种工种，人员活动的碳排量：其中，trk为完成该项施工内容时第k工种的工时消耗量， pk为第k种工种的施工活动碳排放因子，则其中为完成该项施工内容时人员活动碳排放因子换算系数；mi为定额中规定的完成该项施工内容时第i种建筑材料的消耗量，fi为生产第i种建筑材料的碳排放因子。

21、进一步的，在上述方法中，所述以材料碳排放因子表示的建筑物建造过程综合碳排放因子，通过如下公式计算：

22、fi。

23、进一步的，在上述方法中，所述建筑物建造过程碳排量，通过如下公式计算：

24、fimi，其中，cjs q为第q项施工内容的碳排量。

25、与现有技术相比，采用本发明所述的建筑物建造过程碳排量计算方法时，基于工程量清单，计算建筑物在施工过程中材料运输、材料损耗、施工机械以及人员活动的碳排放因子与构成建筑物主体的建筑材料碳排放因子之间的关系，得到换算系数，并用换算系数对建筑材料的碳排放因子进行修正，得到修正后的建筑物建造过程碳排放因子清单。然后，利用建筑物的bim模型，借助revit 平台和算量插件，导入建筑物建造过程碳排放因子清单，从而由软件自动计算得到该建筑物施工过程的碳排量。

26、本发明基于工程量清单，利用建筑物的bim模型，对建筑建造过程中的碳排量进行计算，从而在减碳方面对建筑的优化设计、不同施工方案的比选、以及评价建筑的“绿色”水平提供参考依据。

27、在采用本发明所述的建筑建造过程碳排量计算方法时，可以采用不同的定额以达到不同的目的。在项目前期，当对不同设计方案进行碳排放方面的比选时，可以采用预算定额；在项目建造过程中，当对不同施工方案进行碳排放方面的比选时，则可以采用企业定额。

28、本发明基于工程量清单计算获得以建筑材料碳排放因子和换算系数表示的建筑建造过程综合碳排放因子，然后利用建筑bim模型和revit算量插件，由计算机计算建筑物建造过程碳排量。本发明实现了以下几方面的技术创新：

29、1)基于工程量清单，首次提出了碳排放因子换算系数的概念，从而将建造过程中计算相对复杂且困难的材料运输、损耗，施工机械及人员活动的碳排量与计算相对简单的建筑材料碳排量建立联系。

30、2)通过采用换算系数对材料碳排放因子进行修正，首次提出了包含材料使用、材料运输、材料损耗、施工机械及人员活动碳排放的建筑建造过程综合碳排放因子。

31、3)在采用本发明所述的建筑建造过程碳排量计算方法时，可以通过采用不同的定额以达到不同的目的。

32、4)本发明所述的建筑建造过程碳排量计算方法可直接利用建筑bim模型进行建筑建造过程碳排量计算，无需额外建模。