彭彩虹，徐 照，王少哲，李國(guó)建

（1. 東南大學(xué) 土木工程學(xué)院，江蘇 南京 211102，E-mail：pengcaihong@seu.edu.cn； 2. 中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215131；3. 蘇州思萃融合基建技術(shù)研究所有限公司，江蘇 蘇州 215131）

2018年，我國(guó)建筑行業(yè)的能源消耗總量達(dá)到 21.47億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于全國(guó)能源消耗總量的46.5%。其中建材生產(chǎn)階段能耗11億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源消費(fèi)總量的比重為23.8%[1]。隨著能源消耗問(wèn)題的日益突出，建筑行業(yè)的能源消耗分析已經(jīng)成為備受關(guān)注的研究課題。

隨著B(niǎo)IM技術(shù)和裝配式建筑項(xiàng)目的發(fā)展，將BIM技術(shù)與裝配式建筑能耗分析結(jié)合起來(lái)的研究正逐漸興起。Volk等[2]探討了BIM技術(shù)的信息完備性和信息集成化為建筑能耗分析提供信息共享平臺(tái)，提出了BIM技術(shù)在可持續(xù)建筑中的應(yīng)用前景；孫陳俊妍等[3]和孔偉[4]提出BIM技術(shù)能提供開(kāi)放的應(yīng)用平臺(tái)來(lái)使用不同的專業(yè)軟件對(duì)建筑的能源消耗、通風(fēng)狀況和采光方案等進(jìn)行分析優(yōu)化。Gavali等[5]進(jìn)一步指出了BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用步驟。周文倩等[6]通過(guò)具體的案例分析，提出基于建筑項(xiàng)目的BIM模型同時(shí)使用EnergyPlus軟件來(lái)進(jìn)行建筑能耗分析的方法，并基于分析結(jié)果提出了能耗優(yōu)化方案。

在裝配式建筑的建設(shè)過(guò)程中，除了構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)裝配以外，預(yù)制構(gòu)件在工廠中的生產(chǎn)過(guò)程也極為重要。因此，本文聚焦于裝配式預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗分析，結(jié)合裝配式建筑的特點(diǎn)，總結(jié)出預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段能耗清單的制定方法和計(jì)算步驟，提出基于BIM技術(shù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能源消耗量進(jìn)行計(jì)算的方法；并通過(guò)南京某校項(xiàng)目的具體案例研究來(lái)論證該方法的可操作性。

1 能耗清單

1.1 能耗清單的目標(biāo)和范圍

裝配式建筑的生命周期分為原材料提取和生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸、預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)及運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件裝配、裝配式建筑使用和運(yùn)維等階段。對(duì)于裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗分析來(lái)說(shuō)，包括從原材料提取過(guò)程的耗能到預(yù)制構(gòu)件在構(gòu)件廠生產(chǎn)完成的過(guò)程，能耗分析的目標(biāo)和系統(tǒng)范圍具體如圖1所示[7，8]。

圖1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的目標(biāo)系統(tǒng)和系統(tǒng)邊界

1.2 能耗清單的確定和計(jì)算

對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段來(lái)說(shuō)，原材料所包含的能耗涵養(yǎng)了從原材料的提取到加工生產(chǎn)制成成品的總能耗，原材料的運(yùn)輸能耗涵蓋了原材料從加工廠運(yùn)輸?shù)綐?gòu)件廠所消耗的能源。工廠化生產(chǎn)階段的能耗包含了構(gòu)件廠內(nèi)的機(jī)械設(shè)備、人工等各方面的能耗。明確了預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的主要能耗類別后，需要結(jié)合構(gòu)件廠所生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的具體方案、數(shù)量、進(jìn)度安排等信息，將主要能耗類別進(jìn)行細(xì)化，制定能耗清單。主要能耗類別的細(xì)化項(xiàng)目及能耗清單的內(nèi)容、數(shù)據(jù)來(lái)源如表1所示[9]。

表1 裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗清單

若該種預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)件數(shù)量為N，總體積為V，每生產(chǎn)1m3的該預(yù)制構(gòu)件所需的第i種材料的質(zhì)量為mikg，則對(duì)于每一種預(yù)制構(gòu)件而言，生產(chǎn)階段所消耗的總能耗E可以表示為：

2 能耗計(jì)算方法

2.1 預(yù)制構(gòu)件能耗分析框架設(shè)計(jì)

BIM模型由于能實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目各類項(xiàng)目信息的添加、儲(chǔ)存、共享和導(dǎo)出，同時(shí)，還能做到多維數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和關(guān)聯(lián)，因此成為裝配式建筑項(xiàng)目的采購(gòu)、運(yùn)輸、建造、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié)的唯一數(shù)據(jù)源，為裝配式建筑項(xiàng)目的相關(guān)參與方提供相對(duì)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和屬性信息。在進(jìn)行基于BIM技術(shù)的能耗計(jì)算時(shí)，可以通過(guò)BIM模型導(dǎo)出原材料報(bào)表信息、各類預(yù)制構(gòu)件的尺寸和數(shù)量信息、預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)加工信息等[10，11]，具體如圖2所示。

圖2 BIM在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段能耗分析中的應(yīng)用

因此，基于BIM技術(shù)的裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件能耗分析：一是將基于能耗清單計(jì)算所需的各類項(xiàng)目 中目前沒(méi)有關(guān)聯(lián)在BIM模型中的屬性添加進(jìn)BIM模型，以便建筑項(xiàng)目的各個(gè)相關(guān)參與方輸入數(shù)據(jù)，豐富BIM模型中所包含的信息；二是在能耗分析過(guò)程中，分析人員可通過(guò)BIM模型提取出來(lái)自不同信息源的數(shù)據(jù)，進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

2.2 能耗清單內(nèi)容的IFC擴(kuò)展

工業(yè)基礎(chǔ)分類標(biāo)準(zhǔn)，也就是IFC標(biāo)準(zhǔn)（Industry Foundation Classes），是專用于建筑行業(yè)來(lái)描述建筑產(chǎn)品的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，貫穿于BIM技術(shù)的整個(gè)體系中[10，12]。針對(duì)能耗清單的計(jì)算，裝配式建筑中每一種預(yù)制構(gòu)件的構(gòu)件數(shù)N和該預(yù)制構(gòu)件總體積V一般已經(jīng)儲(chǔ)存在模型中，預(yù)制構(gòu)件的材質(zhì)屬性、鋼筋用量也可以在Revit軟件建模時(shí)進(jìn)行添加和標(biāo)注。由于目前IFC標(biāo)準(zhǔn)中已包含的實(shí)體或?qū)傩圆荒軌驖M足裝配式預(yù)制構(gòu)件能耗清單所需要的信息，因此要將能耗清單中的新增信息關(guān)聯(lián)到BIM模型上，就必須將能耗清單的信息內(nèi)容在IFC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展。

在IFC標(biāo)準(zhǔn)中，與建筑材料相關(guān)的信息可以通過(guò)實(shí)體IfcRelAssociatesMaterial與預(yù)制構(gòu)件相關(guān)聯(lián)，由此可以引用實(shí)體IfcMaterialList、IfcMaterial來(lái)添加預(yù)制構(gòu)件所用到的各類材料[13]。各類原材料用量的信息，如單位體積的預(yù)制構(gòu)件所消耗原材料的質(zhì)量，可在IfcMaterial名稱（Name）和描述（Description）中添加。同時(shí)，各類材料的質(zhì)量、密度和體積等屬性在IfcMaterialProperties中已經(jīng)被定義。因此，本文基于能耗清單計(jì)算中各類原材料用量的IFC擴(kuò)展需要，將各類預(yù)制構(gòu)件添加到IFC標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)被定義IfcMaterialProperties的實(shí)體的預(yù)定義中，如IfcBeam。在IfcMaterialProperties屬性集中，屬性Porosity可表示某一種材料在預(yù)制構(gòu)件總體積中的所占比例，如表2所示。

表2 原材料體積占比屬性的IFC表達(dá)

IFC標(biāo)準(zhǔn)中的已有實(shí)體并沒(méi)有定義相關(guān)屬性來(lái)表達(dá)基于能耗清單計(jì)算中各類原材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸能耗和各種設(shè)備、人工的工廠化生產(chǎn)能耗，因此需要通過(guò)新增屬性集和屬性進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展流程如下：

（1）定義屬性集。分別定義屬性集的名稱、適用實(shí)體、適用類型值和屬性集描述。

（2）定義屬性。分別定義屬性名稱、屬性類型和屬性值類型。

（3）用關(guān)聯(lián)實(shí)體IfcRelDefinesByProporties完成屬性集與擴(kuò)展實(shí)體間的關(guān)聯(lián)。

以預(yù)制柱為例，其原材料生產(chǎn)、原材料運(yùn)輸和工廠化生產(chǎn)階段的能耗屬性集分別為PSet_Raw Material Production Phase、PSet_Raw Material Transportation Phase、PSet_Prefabricated Structure Factory Production Phase，同時(shí)使用實(shí)體為IfcColumn。由于能耗清單中的能耗數(shù)據(jù)具有單一性，因此能耗清單的新增屬性均屬于簡(jiǎn)單屬性。簡(jiǎn)單屬性包含的實(shí)體有6種，其中最基本的一類IfcPropertySingleValue適用于定義單值屬性。本文中共定義Energy Consumption for Material No.i Production，Energy Consumption for Material No.i Transportation，Energy Consumption of Machine No.i，Energy Consumption of Human Labor 4個(gè)屬性名，屬性類別為IfcPropertySingleValue，數(shù)據(jù)類型為IfcReal。經(jīng)過(guò)IFC擴(kuò)展后，以預(yù)制柱為例，各階段能源消耗屬性的表達(dá)如圖3所示，圖中的實(shí)線表示繼承或者關(guān)聯(lián)關(guān)系，而虛線表示可選關(guān)系。

圖3 預(yù)制構(gòu)件各階段能源消耗屬性的IFC表達(dá)

2.3 預(yù)制構(gòu)件能耗清單與BIM模型的關(guān)聯(lián)

在Revit軟件中將預(yù)制構(gòu)件能耗清單與BIM模型相關(guān)聯(lián)的具體操作步驟如下：

（1）在Revit軟件中創(chuàng)建一個(gè)新的族，并建立一個(gè)結(jié)構(gòu)柱。

（2）打開(kāi)該結(jié)構(gòu)柱的材質(zhì)瀏覽器“Material Browser”，選擇結(jié)構(gòu)柱的材質(zhì)為混凝土。并在材料 屬性“Identity”中填寫描述：“生產(chǎn)單位體積該構(gòu)件的原材料用量：水泥m1千克，黃沙m2千克，石子m3千克”，即將各類原材料的使用量存儲(chǔ)在結(jié)構(gòu)柱的材料描述中。

（3）在添加不同原材料在結(jié)構(gòu)中的體積比時(shí)，需要在材質(zhì)瀏覽器中添加熱力學(xué)屬性“Thermal”，并在“Porosity”選項(xiàng)中填入各原材料在混凝土結(jié)構(gòu)中所占的體積百分比。

（4）在構(gòu)件的材料屬性設(shè)置完畢后，點(diǎn)擊菜單欄中的管理“Manage”選項(xiàng)下的共享參數(shù)“Shared Parameter”，并將共享參數(shù)文件命名為“能耗清單IFC擴(kuò)展示例”。

（5）在共享參數(shù)編輯框中，首先新建共享參數(shù)組（Parameter group）“預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)能耗共享參數(shù)”，再分別新增參數(shù)屬性（Parameters properties）“每千克原材料1的生產(chǎn)能耗”“每千克原材料1的運(yùn)輸能耗”“工廠化生產(chǎn)機(jī)械1的使用能耗”“工廠化生產(chǎn)的人工能耗”，同時(shí)將參數(shù)類型和類別設(shè)置成能量“energy”。

（6）當(dāng)共享參數(shù)設(shè)置完成后，將族文件保存為.rfa文件。新建一個(gè)項(xiàng)目（Project），將已經(jīng)添加了原材料信息和能源消耗屬性的結(jié)構(gòu)柱載入到新項(xiàng)目中，此時(shí)就可查詢結(jié)構(gòu)柱的原材料信息并輸入結(jié)構(gòu)柱的各階段生產(chǎn)所產(chǎn)生的能耗數(shù)據(jù)。

2.4 基于BIM的能耗清單計(jì)算

在BIM模型中導(dǎo)出各類能源消耗數(shù)據(jù)的材料需求明細(xì)表和能耗清單明細(xì)表，根據(jù)式（1）計(jì)算每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能源消耗，最后計(jì)算出裝配式建筑所有預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)總能耗。

在實(shí)際的裝配式建筑項(xiàng)目中，由于項(xiàng)目規(guī)模大、預(yù)制構(gòu)件的種類和數(shù)量繁多、原材料種類和用量巨大、施工機(jī)械種類多樣等特點(diǎn)，導(dǎo)致能耗清單的計(jì)算過(guò)程涉及大量數(shù)據(jù)。因此，本文通過(guò)Python程序語(yǔ)言建立簡(jiǎn)單的程序來(lái)輔助計(jì)算，并創(chuàng)建簡(jiǎn)單的用戶操作界面來(lái)方便能耗分析人員的操作。

3 案例分析

本文以南京某校建設(shè)項(xiàng)目的6#樓二層預(yù)制柱的生產(chǎn)為例，制定該類預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗清單。

3.1 能耗清單的確定

（1）原材料生產(chǎn)階段。從預(yù)制構(gòu)件廠處了解到，在生產(chǎn)6#樓二層預(yù)制柱的過(guò)程中，考慮到配合比的波動(dòng)和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的耗損，平均每1m3的預(yù)制柱大約需要500kg水泥、750kg黃沙和1200kg石子。南京市水泥和鋼筋生產(chǎn)的平均能耗水平為0.09kg 標(biāo)準(zhǔn)煤/kg和0.575kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kg，本文按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2589-2008綜合能耗計(jì)算通則中規(guī)定1千克標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量相當(dāng)于29307kJ的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算，水泥的生產(chǎn)能耗 2637.63kJ/kg，鋼筋的生產(chǎn)能耗16951.53kJ/kg。黃沙的生產(chǎn)能耗為600kJ/kg、石子的生產(chǎn)能耗為200kJ/kg進(jìn)行計(jì)算[14，15]。

（2）原材料運(yùn)輸階段。由于預(yù)制構(gòu)件原材料的運(yùn)輸涉及到市內(nèi)運(yùn)輸和跨省運(yùn)輸，且運(yùn)輸路線不確定，本文中的材料運(yùn)輸距離可根據(jù)北京交通大學(xué)中國(guó)綜合交通研究中心發(fā)布的《不同交通方式能耗與排放因子及其可比性研究》[16，17]中的估算模型，取原材料供應(yīng)商和預(yù)制構(gòu)件廠之間直線距離的1.2倍進(jìn)行估算。

（3）工廠化生產(chǎn)階段。由于預(yù)制構(gòu)件廠采用流水線形式的批量生產(chǎn)，構(gòu)件廠內(nèi)的加工機(jī)械又可同時(shí)加工多個(gè)預(yù)制構(gòu)件，各機(jī)械生產(chǎn)每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)行時(shí)間是由預(yù)制構(gòu)件廠的相關(guān)人員估算獲得，最終根據(jù)施工機(jī)械的能耗參數(shù)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2589-2020綜合能耗計(jì)算通則中的能耗換算確定[17]。

預(yù)制構(gòu)件廠中使用的是南京某熱能設(shè)備有限公司提供的WNS4-1.25-Y.Q4T型燃?xì)忮仩t，每小時(shí)消耗天然氣約280m3，因此該項(xiàng)目所有的預(yù)制構(gòu)件一共消耗了約262080m3天然氣。再結(jié)合預(yù)制構(gòu)件廠的生產(chǎn)規(guī)模和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2589-2008綜合能耗計(jì)算通則中的能耗換算規(guī)定（1m3天然氣的燃燒發(fā)熱量為35544kJ）可知[18]，生產(chǎn)一個(gè)預(yù)制構(gòu)件的過(guò)程中燃?xì)忮仩t大約消耗7618708kJ的能量。

另外，預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)一共有工廠管理人員12名，鋼筋工、混凝土工、起重機(jī)操作工等共35名。其中每名管理人員每天工作8小時(shí)，每名操作工人每天工作10小時(shí)。平均到本項(xiàng)目中的每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件，大約總?cè)斯すぷ鲿r(shí)長(zhǎng)是14h。根據(jù)于永中等[19]研究，建筑工人每工作8h，將消耗約4916kJ的能量。因此，本文中每個(gè)預(yù)制構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)過(guò)程中所投入的人工能耗取4916÷8×10=6145kJ來(lái)估算。

綜上所述，該預(yù)制構(gòu)件廠每生產(chǎn)一個(gè)預(yù)制柱所消耗能源的能耗清單匯總?cè)绫?所示。

表3 南京某校項(xiàng)目6#二層預(yù)制柱的生產(chǎn)階段能耗清單

3.2 能耗清單的IFC表達(dá)

按照上文的能耗清單IFC擴(kuò)展方法，該項(xiàng)目二層預(yù)制柱生產(chǎn)能耗分析的相關(guān)信息IFC表達(dá)如圖4所示。

圖4 南京某校項(xiàng)目6#樓二層預(yù)制柱的生產(chǎn)能耗相關(guān)信息的IFC表達(dá)

3.3 基于BIM的能耗清單計(jì)算

利用上述將能耗清單與BIM模型相結(jié)合的方法對(duì)該項(xiàng)目6#樓建模，得到二層預(yù)制柱生產(chǎn)階段的原材料與能耗數(shù)據(jù)。從Revit軟件中導(dǎo)出南京某校項(xiàng)目6#樓二層預(yù)制柱的材料需求明細(xì)表和能耗清單明細(xì)表。點(diǎn)擊導(dǎo)出（Export）并保存明細(xì)表，即得到材料需求明細(xì)表的.txt格文件。同理可導(dǎo)出預(yù)制柱能耗清單明細(xì)表的.txt文件。

在Visual Studio Code中運(yùn)行程序，點(diǎn)擊“開(kāi)始”后彈出文件選擇窗口，分別選擇上一節(jié)中保存的材料需求明細(xì)表.txt和預(yù)制柱能耗清單明細(xì)表.txt文件。

選擇原材料生產(chǎn)階段的能耗計(jì)算選項(xiàng)后，計(jì)算出預(yù)制柱原材料生產(chǎn)階段的總能耗為189319.7MJ。其中，鋼筋的生產(chǎn)能耗大約占原材料生產(chǎn)總能耗的一半，為89782.9MJ；水泥的生產(chǎn)能耗大約占原材料生產(chǎn)總能耗三分之一，為65347.3MJ。黃沙和石子的生產(chǎn)能耗相對(duì)較小，分別為11892MJ和22298MJ。

選擇了原材料運(yùn)輸階段的能耗計(jì)算選項(xiàng)后，計(jì)算出預(yù)制柱原材料運(yùn)輸階段的總能耗為166676.5MJ。其中，石子和黃沙的能耗占運(yùn)輸階段總能耗的95%以上，分別為63614.1MJ和101782.6MJ。水泥和鋼筋對(duì)于的運(yùn)輸能耗很少，分別大約為1279.9MJ和360.1MJ。

選擇了工廠化生產(chǎn)階段的能耗計(jì)算選項(xiàng)后，計(jì)算出工廠化生產(chǎn)階段的總能耗約為398269.6MJ，其中機(jī)械能耗約為397965.1MJ，人工能耗僅為304.5MJ。

最后，選擇預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的總能耗計(jì)算選項(xiàng)后，得出上述3個(gè)過(guò)程的總能耗為754265.8MJ。其中，工廠化生產(chǎn)階段的能耗大約占總能耗的52.8%，原材料生產(chǎn)階段的能耗大約占總能耗的25.1%，原材料運(yùn)輸階段的能耗大約占總能耗的22.1%。

3.4 結(jié)果分析

本案例中，6#樓二層所有預(yù)制柱的原材料生產(chǎn)階段能源消耗計(jì)算結(jié)果顯示鋼筋和水泥的生產(chǎn)能耗占原材料生產(chǎn)階段總能耗近70%。本項(xiàng)目使用的冷軋螺紋鋼筋和箍筋的制作涉及到煉鋼廠煉鋼、使用軋機(jī)冷軋、使用鋼筋調(diào)直機(jī)和鋼筋切斷機(jī)等機(jī)械處理鋼筋成品等過(guò)程；水泥材料的生產(chǎn)涉及到原料的碾碎、生料的制備和混合、熟料的制備、水泥產(chǎn)品的磨碎和包裝等步驟；而石子和黃沙的制備主要涉及材料的開(kāi)采、篩分和干燥過(guò)程。由此可見(jiàn)，鋼筋和水泥的原材料生產(chǎn)過(guò)程比石子和黃沙的生產(chǎn)過(guò)程步驟更多、更復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源總量占比更大的結(jié)果是合理的。

此外，“石子和黃沙的運(yùn)輸能耗”占運(yùn)輸階段能源消耗的絕大部分，占比超過(guò)95%以上。結(jié)合從預(yù)制構(gòu)件廠處得到的信息，產(chǎn)生此結(jié)果的原因之一是由于石子和黃沙的供貨產(chǎn)地均在江西，與項(xiàng)目所在地不在同一個(gè)省份，因此原材料的運(yùn)輸路程比其他兩種從南京市內(nèi)供貨的原材料相比超出很多；另一個(gè)原因是由于原材料的跨省運(yùn)輸，運(yùn)輸工具需要短距離運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸貨車，還需要結(jié)合跨省運(yùn)輸?shù)能壍澜煌?，這也使這兩種材料的運(yùn)輸能耗與市內(nèi)運(yùn)輸相比有所增加。

工廠化生產(chǎn)階段的能耗計(jì)算結(jié)果顯示在預(yù)制構(gòu)件廠中的能源消耗幾乎全部來(lái)源于“機(jī)械消耗”，這體現(xiàn)出該預(yù)制構(gòu)件廠的高度機(jī)械化和自動(dòng)化，體現(xiàn)了裝配式建筑的標(biāo)準(zhǔn)化和高效率。然而，結(jié)合具體機(jī)械的能耗數(shù)據(jù)可知，機(jī)械能耗計(jì)算結(jié)果數(shù)值較大主要由橋式起重機(jī)和燃?xì)忮仩t這兩種機(jī)械的耗能引起。一方面，由于該型號(hào)橋式起重機(jī)的開(kāi)行消耗柴油，同時(shí)燃?xì)忮仩t的運(yùn)行消耗天然氣，因此這兩種機(jī)械的單位能耗量遠(yuǎn)高于其他輕型機(jī)械；另一方面，預(yù)制構(gòu)件廠中橋式起重機(jī)的數(shù)量較多，燃?xì)忮仩t需要每天24小時(shí)不間斷地進(jìn)行構(gòu)件養(yǎng)護(hù)，因此這兩種機(jī)械的運(yùn)行總時(shí)長(zhǎng)也比其他機(jī)械多。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從工業(yè)化生產(chǎn)能耗分析的角度出發(fā)，確定了針對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗清單內(nèi)容和能耗計(jì)算公式。給出了能耗清單內(nèi)容IFC擴(kuò)展表達(dá)的方法，并將IFC擴(kuò)展后的能耗清單關(guān)聯(lián)到BIM模型上。以南京某校項(xiàng)目中6#樓二層的預(yù)制柱為例，確定了該能耗分析方法的可操作性。通過(guò)案例分析可知，利用BIM技術(shù)能更好地為不同相關(guān)參與方提供消息互通、共同編輯的平臺(tái)，完善原材料生產(chǎn)階段和運(yùn)輸階段的能耗數(shù)據(jù)信息，并基于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)流程得到更加精確的機(jī)械和人工能耗數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過(guò)BIM技術(shù)與其他相關(guān)軟件的拓展結(jié)合，可以優(yōu)化原材料運(yùn)輸路徑和運(yùn)輸方式的選擇，并協(xié)調(diào)和優(yōu)化預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)機(jī)械的開(kāi)行路線，由此實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的能耗優(yōu)化。