發(fā)布時(shí)間：2020-03-28 07:39

【摘要】：我國(guó)在進(jìn)行快速城鎮(zhèn)化的過(guò)程中建造了大量的建筑,同時(shí)也消耗了大量的自然資源和能源,給生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞,因此控制建筑行業(yè)導(dǎo)致的環(huán)境影響顯得尤為迫切。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)度的深入推進(jìn),建筑改造項(xiàng)目將會(huì)是建筑行業(yè)中很大一部分市場(chǎng),因此減少這部分項(xiàng)目導(dǎo)致的環(huán)境影響是控制未來(lái)建筑行業(yè)環(huán)境影響的重要手段。生命周期評(píng)價(jià)(Life Cycle Assessment,LCA)方法可以對(duì)建筑產(chǎn)品全生命周期各個(gè)階段造成的潛在環(huán)境影響進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià),為建筑設(shè)計(jì)和施工提供信息反饋,從而使得建筑改造設(shè)計(jì)與施工技術(shù)人員可以改進(jìn)和優(yōu)化建造與后期運(yùn)維的各種實(shí)施方案。但是,建筑改造項(xiàng)目的改造過(guò)程涉及到復(fù)雜多樣建筑材料和施工工藝,后期的建筑運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、拆除、建筑垃圾處理等過(guò)程都涉及到多種類型的資源消耗和固體廢物排放,并且期間還可能存在著多種情景和處理方式,這使得建筑改造項(xiàng)目的LCA實(shí)施變得非常困難。近些年來(lái),建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)的發(fā)展使得建筑的生命周期數(shù)據(jù)管理變得更加容易,這為建筑改造項(xiàng)目LCA的實(shí)施帶來(lái)了巨大的便利性。然而,目前基于BIM的建筑LCA主要針對(duì)新建建筑,很少有研究應(yīng)用BIM對(duì)建筑改造、建筑運(yùn)營(yíng)、建筑維護(hù)、建筑拆除、建筑垃圾處理等過(guò)程的數(shù)據(jù)收集和處理問(wèn)題進(jìn)行全面而深入的研究。因此,研究BIM在建筑改造項(xiàng)目LCA中的應(yīng)用,量化建筑改造項(xiàng)目的生命周期環(huán)境影響,并將這些結(jié)果反饋到建筑改造方案優(yōu)化和比選顯得尤為必要。本研究的目的是建立基于BIM的建筑改造項(xiàng)目LCA方法,通過(guò)量化建筑改造項(xiàng)目的生命周期環(huán)境影響,分析和識(shí)別導(dǎo)致建筑生命周期環(huán)境影響負(fù)荷的主要過(guò)程和因素,從而為建筑改造設(shè)計(jì)與施工提供信息反饋。首先,本研究通過(guò)文獻(xiàn)綜述對(duì)建筑LCA的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了全面系統(tǒng)的梳理和分析,并深入探討了將BIM應(yīng)用于建筑LCA所具有的價(jià)值以及建筑改造項(xiàng)目LCA面臨的獨(dú)特性問(wèn)題,從而為本研究奠定理論和方法基礎(chǔ)。其次,建立了基于BIM的建筑改造項(xiàng)目LCA方法,詳細(xì)分析了建筑改造項(xiàng)目生命周期清單分析的數(shù)據(jù)需求以及BIM在提供這些數(shù)據(jù)方面的可能性。然后,結(jié)合目前BIM在我國(guó)的實(shí)踐特點(diǎn),對(duì)既有建筑BIM模型的創(chuàng)建方法進(jìn)行了對(duì)比分析,并且建立了應(yīng)用BIM核算改造施工、建筑運(yùn)營(yíng)、建筑垃圾處理等過(guò)程資源消耗的方法,從而實(shí)現(xiàn)了BIM模型的“一模多用”。最后,基于本研究建立的方法體系,對(duì)一個(gè)辦公樓改造項(xiàng)目進(jìn)行了案例研究。在案例中,BIM工具被用于量化建筑改造施工、建筑運(yùn)營(yíng)、建筑拆除與建筑垃圾處理等環(huán)節(jié)的資源、能源以及固體廢棄物。中國(guó)本土的LCA工具eFootprint和生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)CLCD被用于該辦公樓改造項(xiàng)目的LCA模型構(gòu)建和生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)。基于環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)該改造項(xiàng)目的不同階段、不同分項(xiàng)分部工程以及不同建筑材料導(dǎo)致的潛在環(huán)境影響進(jìn)行了對(duì)比分析,同時(shí)對(duì)使用階段為實(shí)現(xiàn)不同功能而消耗的能源之間的環(huán)境影響進(jìn)行了比較。本研究表明,應(yīng)用BIM進(jìn)行建筑改造項(xiàng)目LCA可以有效輔助建筑改造項(xiàng)目的生命周期清單數(shù)據(jù)收集,從而改善建筑改造項(xiàng)目LCA需要大量時(shí)間和人力成本的局限性。此外,通過(guò)創(chuàng)建較為精確的既有建筑BIM模型,應(yīng)用各種BIM工具對(duì)建筑改造項(xiàng)目生命周期的各階段進(jìn)行分析和模擬,可以為建筑改造項(xiàng)目LCA提供更加全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。這使得建筑改造項(xiàng)目LCA的計(jì)算結(jié)果更具有代表性和可信度,從而更好地指導(dǎo)建筑技術(shù)人員進(jìn)行改造方案設(shè)計(jì)和改造施工,進(jìn)而提高整個(gè)建筑改造項(xiàng)目生命周期的環(huán)境生態(tài)效益。
【圖文】：

圖 2.3 建筑改造項(xiàng)目環(huán)境影響與生命周期的關(guān)系Fig.2.3 The relationship between environmental impact and life cycleBIM 的概念與技術(shù)體系 BIM 的概念美國(guó)的 Chuck Eastman 于 30 年前首次提出了建筑信息模型（Bmation Modeling, BIM）的基本概念。根據(jù)他的定義，建筑信息模型應(yīng)當(dāng)所有的信息，如構(gòu)件幾何信息模型、功能特征信息、構(gòu)建材質(zhì)參數(shù)信息

圖 3.6 在 eFootprint 軟件中建立生命周期模型Fig. 3.6 Building the life cycle model in the eFootprint software3.5 LCA 結(jié)果與解釋根據(jù)以上的清單分析與生命周期清單數(shù)據(jù)庫(kù)等對(duì)相應(yīng)的建筑改造項(xiàng)目環(huán)境影響指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，可以對(duì)建筑改造項(xiàng)目生命周期范圍內(nèi)消耗能源和資源所導(dǎo)致的潛在環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)和對(duì)比，并做出相應(yīng)的解釋。應(yīng)用這些評(píng)價(jià)結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)一下應(yīng)用：① 關(guān)鍵環(huán)境影響過(guò)程的識(shí)別。建筑改造項(xiàng)目的體量和改造的規(guī)模都具有很大的不確定性，，因此需要對(duì)改造項(xiàng)目生命周期內(nèi)各階段導(dǎo)致的環(huán)境影響進(jìn)行對(duì)比，從而識(shí)別出對(duì)建筑生命周期環(huán)境影響最大的階段和環(huán)境影響指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行更進(jìn)一步分析從而找出改進(jìn)方案。② 評(píng)估建筑構(gòu)件或建筑材料的環(huán)境影響。由于建筑改造過(guò)程中使用的材料多種多樣，不同的建材導(dǎo)致的環(huán)境影響存在著巨大的差別。通過(guò)對(duì)不同建材的環(huán)境影
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：F426.92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2604151