基于BIM技术的装配式建筑预制构件生产阶段能耗分析方法文献综述

 2022-10-25 11:10

文献综述(或调研报告):

1. 装配式建筑与建筑能耗

瑞典皇家理工学院院士许溶烈指出,要实现建筑业的可持续发展,建筑工业化和绿色低碳建筑是不可或缺的两方面[5]。谭雪瑶总结出,装配式建筑起源于1900年美国利用机械制作大量混凝土预制楼板并组装房屋。到了1940年代,日本成为装配式建筑发展的典范,实现了生产技术、组织管理和供应链管理等多方面的全面工业化。在我国,从1978年开始政府将设计标准化、构件生产工厂化和现场施工机械化作为了建筑业发展的目标,同时在2013年提出的《绿色建筑行动方案》中将推进装配式建筑的发展放在了重要地位[6]。纪颖波、付景轩指出,装配式建筑具有建筑设计标准化、构件部品生产工厂化、生产经营信息化和建筑项目生产集成化的特点,是实现建筑节能环保并在最大程度上实现可持续发展的方法之一[7]。龚建文等的研究表明,装配式建筑使得现场施工阶段的用水量、垃圾和粉尘、模板使用量、混凝土现浇量和钢筋现场加工量均明显减少,有助于达到节能环保的目标[8][9]

2. 结合BIM技术与建筑能耗分析

Krygiel和Nies提出,BIM技术各项功能的互补性为不同参与方、不同学科的专业人员进行信息共享提供了平台,有利于建设项目进行过程中各部分的互相协同合作、优化协调[10]。孙陈俊妍等人提出,BIM技术能实现项目前期决策、设计、施工、运营等不同全生命阶段的集成管理,同时提供开放的应用平台以便于使用不同的专业软件对建筑能耗、通风和采光等进行分析。通过数据处理,BIM技术为建筑的能耗分析和绿色评估提供了基础[11]。Wang和Fan提出,BIM技术在建筑节能设计中的应用主要涉及两个步骤:首先是利用固有BIM软件(如CAD、Revit)对建筑进行基础建模,然后将模型导入基于BIM技术的建筑能源分析工具(如Ecotech、GBS)中[12]。林佳瑞通过规范化和标准化的表达,将产业化绿色建筑全生命周期管理体系纳入IFC标准中,并将绿色施工评价信息关联到BIM模型中[13]

3. 能耗计算与分析

王玉总结出能耗清单的四种主要计算方法:投入产出法、现场能耗实测法(包括直接和间接能耗)、施工程序能耗估算法和预决算书估算法,分析了各种方法的特点和使用范围,同时建立了基于BIM的工业化建筑数据信息库[14]。廖胜明等主要基于投入产出法对工厂的物质流、能量流进行分析,同时计算能耗敏感度,分析影响工厂能耗的关键因素[15]。高放通过对沥青建设期的能耗分析,总结出工厂化生产能耗分析的数据收集和处理方法[16]。另外,何小飞总结出建筑施工能耗分析要包含建筑材料内含能、材料运输能耗、建筑施工能耗这几个方面[17]

[1] 中国建筑节能协会. 中国建筑能耗研究报告(2018)[R]. 上海, 2018.

[2] 新华社. 中共中央 国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见[R]. 2016.

[3] 沈琳. 基于BIM技术的建设项目全生命周期环境影响评价研究[D]. 南京: 南京林业大学, 2015.

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