基于BIM的建筑物生態(tài)足跡前攝性度量方法研究.pdf

1、建筑業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的貢獻(xiàn)，但也對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，所以度量建筑物對生態(tài)資源的消耗十分有必要。生態(tài)足跡被廣泛接受為衡量人類活動(dòng)的資源消耗指標(biāo)之一，應(yīng)用于各領(lǐng)域，包括建筑業(yè)。國內(nèi)外學(xué)者在建筑物生態(tài)足跡方面展開了富有成效的研究，但建筑物生態(tài)足跡度量依然存在計(jì)算過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力和難以在設(shè)計(jì)階段度量其生態(tài)足跡的問題。本研究通過應(yīng)用BIM技術(shù)和提出前攝性度量方法分別解決這兩個(gè)問題，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)明確建筑物生態(tài)足

2、跡等概念，劃分建筑物生態(tài)足跡的階段，包括物化階段、運(yùn)營階段、拆除處置階段，確定各階段生態(tài)足跡的類型和形成過程;明晰前攝性度量的概念，各階段生態(tài)足跡的計(jì)算原理，確定各階段生態(tài)足跡的計(jì)算邊界。同時(shí)，提出總體的開發(fā)方案，選擇生態(tài)足跡計(jì)算中各項(xiàng)信息的編碼方式。
　　(2)提出物化階段與拆除處置階段生態(tài)足跡具體的前攝性度量方法，所采用的工序法包括生態(tài)足跡因子與工程量兩部分。針對生態(tài)足跡因子部分，通過相關(guān)文獻(xiàn)、國際組織報(bào)告等途徑搜集或計(jì)算人工

3、、能源、機(jī)械、材料、運(yùn)輸?shù)壬鷳B(tài)足跡因子，并利用Access2016建立相應(yīng)的生態(tài)足跡因子數(shù)據(jù)庫;針對工程量部分，采用定額預(yù)估，也建立相應(yīng)工程量數(shù)據(jù)庫。
　　(3)提出運(yùn)營階段生態(tài)足跡的前攝性度量方法，所采用的是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。首先，確定了包括建筑特性、建筑活動(dòng)和設(shè)備、運(yùn)營管理3大類的61個(gè)預(yù)測指標(biāo);其次，利用CBECS數(shù)據(jù)庫搜集了302棟建筑物運(yùn)營期間的生態(tài)足跡信息及相應(yīng)的指標(biāo)數(shù)值;隨后，利用Matlab編寫程序，訓(xùn)練得出該神經(jīng)

4、網(wǎng)絡(luò)模型;最后，進(jìn)一步利用東南大學(xué)九龍湖校區(qū)的6棟建筑物，初步驗(yàn)證了該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對國內(nèi)建筑的適用性。
　　(4)基于各階段生態(tài)足跡前攝性度量的理論方法和BIM軟件Revit，以二次開發(fā)的形式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化計(jì)算，主要步驟有:首先，確定開發(fā)目標(biāo)為依據(jù)設(shè)計(jì)階段的BIM模型實(shí)現(xiàn)生態(tài)足跡的前攝性度量;其次，厘清BIM模型、Revit EF（生態(tài)足跡計(jì)算插件）、生態(tài)足跡因子庫、工程量數(shù)據(jù)庫之間的邏輯關(guān)系;然后，利用℃＃語言和Revit-AP