[發明專利]一種基于設計參數的施工碳排放預測方法

有效

• 申請號: 202110008989.0
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112668802B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 盧曉晴;方媛
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06K9/62
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 孔祥健

本發明公開了一種基于設計參數的施工碳排放預測方法，包括以下步驟：S1、計算各個已完工工程項目施工過程的碳排放量以及各個已完工工程項目單位體積的施工過程碳排放量，構建單位體積施工過程碳排放數據集；S2、對已完工工程項目對應的設計參數進行提取，構建設計參數數據集；S3、建立基于設計參數的施工過程碳排放預測模型；S4、判斷施工過程碳排放預測模型的精確度，選擇袋外數據均方誤差最小的模型作為最終的預測模型；S5、通過最終的預測模型對施工碳排放量進行預測。本發明在工程項目設計階段即可使用，為設計人員提供施工過程碳排放預測值，輔助設計人員在設計階段通過優化設計參數減少施工過程碳排放。

技術領域

本發明涉及建筑設計優化的技術領域，尤其涉及到一種基于設計參數的施工碳排放預測方法。

背景技術

我國建筑業自2010年起總產值飛速增長，由2010年的27259.3億元增長到 2019年的70904.3億元，占國內生產總值的7.2％，建筑業能源消費總量也由2011 年的5872.16萬噸標準煤增長到2018年的8685萬噸標準煤。我國和沿線各國因工程建設產生的碳排放將會成為影響區域氣候變化的主要因素之一。而在工程項目實施的各個階段，建筑設計對建筑全生命周期的碳排放起關鍵性作用，決定了建筑的結構形式、材料選型以及間接影響到施工階段采用的施工工藝。因此，在建筑設計階段做出最佳的早期設計決策，能夠極大地減少建筑物全生命周期的碳排放。

在過去的十年間，盡管學者們開發了很多關于碳排放的工具和驗證體系，例如生命周期分析評價法(Wooley等，1997)，生命周期評估模型(1998；Tukker，2000)，環境績效評估法(CIB，1998)，英國建筑研究所的環境評估法 (BREEAM)(英國建筑研究所，1998)，中國香港建筑物環境評估法(HKBEAM)(CET, 1999)等，但這些工具和體系多用于評價建筑設計、建筑材料以及建筑使用過程對環境的影響，要將這些方法用于施工過程碳排放預測，都需要進一步的修改和驗證。

此外，在現有的設計階段考慮施工過程產生的碳排放研究中，主要采用的方法是參考以往文獻中單位建筑面積施工過程產生的碳排放，乘以現在所設計建筑的建筑面積，得到所涉及建筑施工過程產生的碳排放。然而，這種方法只考慮建筑面積對施工過程碳排放的影響，未考慮其他與建筑設計有關因素對施工過程碳排放的影響，導致碳排放結果預測不夠全面和準確。同時，由于這種計算方法未考慮設計參數與建筑施工過程碳排放的關系，因此其無法通過對相關設計參數進行優化，從而降低施工過程碳排放。由于建設工程施工碳排放的計算非常復雜，除涉及施工機械、人工及相關材料等影響因素外，還涉及復雜的施工工藝、施工過程和物料運輸過程，目前早期設計階段還沒有一個能夠全面、系統、準確、便捷的預測工程項目施工過程碳排放的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在工程項目設計階段即可使用的基于設計參數的施工碳排放預測方法，通過不同設計參數的設定，為設計人員提供施工過程碳排放預測值，輔助設計人員在設計階段通過優化設計參數減少施工過程碳排放。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：

一種基于設計參數的施工碳排放預測方法，包括以下步驟：

S1、根據工程定額和已完工工程項目的工程量清單，計算各個已完工工程項目施工過程的碳排放量以及各個已完工工程項目單位體積的施工過程碳排放量，構建單位體積施工過程碳排放數據集；

S2、根據設計規范和以往研究文獻，確定影響施工過程碳排放的設計參數清單，并對已完工工程項目對應的設計參數進行提取，構建設計參數數據集；

S3、根據步驟S1的構建的單位體積施工過程碳排放數據集以及步驟S2構建的對應工程項目的設計參數數據集，利用隨機森林算法探尋設計參數與施工過程碳排放關聯關系，建立基于設計參數的施工過程碳排放預測模型；

S4、判斷施工過程碳排放預測模型的精確度，選擇袋外數據均方誤差最小的模型作為最終的預測模型；