为降低城市有机更新过程中的碳排放水平,亟需构建以精确建筑碳排放计算模型为基础的信息数智监管平台。
11月2日,杭州市科学技术局发布了2022年度碳达峰碳中和领域杭州市重点科技研发计划项目清单,由SEA东南设计承担的“城乡建筑有机更新低碳化关键技术研究与应用”获得立项。
△SEA项目入选杭州市碳达峰碳中和领域重点科技研发计划
从BIM1.0到3.0,浙江省未来社区“未来建筑” 、“未来低碳” 场景建设要求为建筑低碳CIM平台建立与应用奠定了基础。
本项目以浙江省内城乡建筑的有机更新作为研究对象,构建经济增长与减排目标协同发展的城乡建筑领域碳排放总量控制优化模型,搭建适用于浙江省城乡建筑碳排放监测、碳足迹计算一体化的全生命周期碳排放计算方法和基于区块链技术的建筑全生命周期的碳足迹溯源体系,补充完善GB/T 51366-2019《建筑碳排放计算标准》内尚未纳入的常用建材碳排放因子,使得浙江省范围内建筑全生命周期的碳排放计算结果更加精确。
研究内容包括:有机更新如何低碳化,碳排放如何精准计算,信息监管平台的建设,以及最后的示范应用。
有机更新的低碳化的研究主要以最大程度上降低碳排放量为目标,针对不同建筑与群组类型形成更新策略清单,通过结合有机更新的思想,在BIM建模软件内建立六种拆改模型。
碳排放如何精准计算围绕建筑全生命周期形成五个计算阶段,建立精细度三维BIM模型平台予以可视化展现和智慧统计监测使计算更精准。
△锚定计算边界(左)分解计算阶段(右上)
可视智慧运算(右下)
建设信息监管平台对建材生产、运输、建造、运行、拆除、废弃物处置过程中的碳排放量进行信息收集和汇总。形成城乡建筑碳数据仓系统架构、技术架构和网络安全架构三个层级的信息平台设计方案,结合建筑运营阶段的碳排放,汇总成建筑生命全过程的碳排放量,建立碳足迹信息库。
核心技术一:
通过碳足迹精准分析与评估BIM模型技术实现碳排放因子与BIM模型技术的关联耦合,BIM模型可以直接导出相关材料的工程量,精确用量,精准分析。但目前,已测算的碳排放因子较少,缺少预制构件等常用碳排放因子,补充完善碳排放因子库,是我们研究的重点之一。
△建筑单层BIM模型
核心技术二:
城乡建筑应用全生命周期碳排放总量控制模型优化技术结合全生命周期碳排放总量控制模型优化技术,利用BIM模型进行光环境、风环境等被动技术的模拟分析,节能减排的同时经济效益达到最优。
△改造前(上)改造后(下)
核心技术3:
建筑全生命周期数据实时上链,打造“可信绿建”系统,支持政府数据对接、物联网传感器捕捉、智能数据采集等多数据源录入,并实现相关能耗使用、碳排放等数据实时上链。
△建筑全生命周期数据实时上链
未来,该项目的研究将落到实处,并通过建立浙江省碳足迹信息库等方式使该项目的所有成果可以对今后的城乡改造项目起到示范和参考作用。
下一步,SEA将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻习近平生态文明思想,加速发展碳足迹信息库数字化改革的进程和对浙江省未来碳排放发展趋势的研究,为“2030 年碳达峰,2060 年碳中和”目标提供强有力的数据支撑。