CN115859035A - 建筑碳排放计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑碳排放计算方法及系统，其中，方法包括：基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；在碳排因子库中获取多个生命周期下的输入碳排参数和输出碳排参数；针对每一个生命周期，基于多种材料种类、建筑材料数量、输入碳排参数和输出碳排参数计算目标建筑材料的周期内碳排放量，根据多个生命周期对应的多个周期内碳排放量计算总碳排放量；以三维显示模式在建筑模型上显示碳排放量。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中不能根据建筑类型和建造过程中对应的建筑材料清单计算碳排放的技术问题。

Description

建筑碳排放计算方法及系统

技术领域

本发明涉及碳排放技术领域，尤其涉及一种建筑碳排放计算方法及系统。

背景技术

碳排放量是指在生产、运输、使用及回收某产品时所产生的温室气体排放量。碳排放是关于温室气体排放的总称，主要的气体是二氧化碳，因此以碳(Carbon)作为代表，温室气体影响人类生存环境，所以控制碳排放成为重要问题。人类的任何活动都有可能造成碳排放，各种燃油、燃气、石蜡、煤炭、天然气在使用过程中都会产生大量二氧化碳，各类建筑、城市运转、人们日常生活、交通运输也会排放大量二氧化碳。

目前在建筑规划领域，建筑的碳排放核算方法学与标准体系不完备，建筑各类型碳排监管统计制度不完善，无法直观的展示建筑碳排预测统计结果。此外，除了根据建筑规划区域地理信息、区域类型进行的预估区域碳排放，现有技术中碳排放计算方法中没有考虑区域内的建筑规划类型的影响，也不能根据建造规划方案进行的建造的全过程所需材料清单进行的碳排放测算。

发明内容

本发明提供了一种建筑碳排放计算方法及系统，旨在有效解决现有技术中不能根据建筑类型和建造过程中对应的建筑材料清单计算碳排放的技术问题。

根据本发明的一方面，本发明提供一种建筑碳排放计算方法，所述方法包括：

基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

进一步地，所述方法还包括：

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数之前，创建多种建筑类型对应的多种建筑材料模型，基于所述多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

进一步地，所述基于多种建筑材料模型生成所述碳排因子库包括：

确定所述多种建筑材料模型对应的建筑材料，其中，每一种建筑材料模型对应多种建筑材料；

确定所述多种建筑材料中每一种建筑材料对应的材料属性信息，其中，所述材料属性信息至少包括材料数量和材料规格；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，确定所述每一种建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子；

基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树，获取所述生命周期结构树对应的多个特征化指标，确定所述多个特征化指标对应的多个输出碳排因子；

针对所述每一个生命周期，基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数，以及基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数；

基于所述多种建筑材料模型中每一种建筑材料及其对应的输入碳排参数和输出碳排参数生成所述碳排因子库。

进一步地，所述计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子包括：

根据所述每一种原材料的生产工艺和对应的所述材料属性信息计算所述输入碳排因子。

进一步地，所述基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树包括：

针对所述每一个生命周期，确定所述原材料清单和所述建筑材料之间对应的多级物质材料组成结构，基于所述多个生命周期对应的多个多级物质材料组成结构生成所述生命周期结构树。

进一步地，所述基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数包括：

获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数。

进一步地，所述获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数包括：

基于下式生成所述输入碳排参数：

P_input＝C₁*Q_m*S_m，

P_input表示所述输入碳排参数，C₁表示所述输入碳排因子，Q_m表示所述材料数量，S_m表示所述材料规格。

进一步地，所述基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数包括：

基于所述材料属性信息和所述生命周期结构树确定所述原材料清单中的多种原材料；

针对所述多种原材料中的每一种原材料，获取原材料重量和输出碳排因子，基于原材料重量计算输出物质重量，基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数；

将所述多种原材料对应的多个原材料输出碳排参数进行累加以得到所述输出碳排参数。

进一步地，所述基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数包括：

基于下式生成所述原材料输出碳排参数：

P_output＝C₂*W_e，

P_output表示所述原材料输出碳排参数，C₂表示所述输出碳排因子，W_e表示所述输出物质重量。

进一步地，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量包括：

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输入碳排参数计算原材料碳排放量；

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输出碳排参数计算排放物碳排放量；

对所述原材料碳排放量和所述排放物碳排放量进行求和运算以得到所述周期内碳排放量。

进一步地，所述在建筑规划阶段确定待测建筑模型的建筑类型包括：

获取所述建筑模型的建筑应用信息、建筑地理位置信息和建筑区域类型信息，基于所述建筑应用信息、所述建筑地理位置信息和所述建筑区域类型信息确定所述建筑类型。

进一步地，所述多个生命周期包括建筑材料生产周期、建筑材料使用周期和建筑材料废弃周期。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种建筑碳排放计算系统，所述系统包括：

建筑信息确定模块，用于基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

排放参数确定模块，用于在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

碳排放量计算模块，用于针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

显示模块，用于以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

在本发明所公开的技术方案中，建立建筑材料的碳排因子库，在建筑规划阶段构造建筑模型，确定建筑模型对应的目标建筑材料，将其与建筑材料的碳排因子库进行匹配测算，建立生命周期结构树，根据原材料清单得出该建筑所消耗的碳排量，并且在数字孪生三维场景的下能直接体现建筑的消耗碳排各类统计信息及具体的清单明细。本发明提供的建筑碳排放计算方法能够提高碳排放评估精度，直观展示建筑碳排预测统计结果。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明实施例提供的一种建筑碳排放计算方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种建筑碳排放计算系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1所示为本发明实施例所提供的建筑碳排放计算方法的步骤流程图，所述方法包括：

步骤101：基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

步骤102：在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

步骤103：针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

步骤104：以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

在本发明的技术方案中，在建筑规划阶段通过获取建筑模型中材料数量以及材料清单，通过材料清单与建筑的碳排因子库进行匹配，根据匹配后的单位碳排因子与数量联合测算建筑碳排，为根据建筑类型进行碳排规划提供更加的减排建议。通过使用数字孪生三维场景直观查看规划建筑的碳排统计，以方便针对各个建筑类型对每种材料的在不同生命周期碳排明细清单进行优化，生成符合节能设计和施工图审查要求的节能分析报告。

以下对上述步骤101～104进行具体描述。

在上述步骤101中，基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量。

示例性地，在评估碳排放时，首先构建建筑模型，然后确定模型所对应的建筑类型，其中建筑类型有多种，比如商业建筑、住房建筑或学校建筑等。在建筑领域，有大量种类的建筑材料，不同的建筑类型对应的建筑材料不同，因此需要在建筑规划阶段获取目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量。

在上述步骤102中，在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数。

示例性地，在本方案中需要提前建立建筑行业材料碳排因子库(碳输出碳排因子数据库)，该碳排因子库中具有建筑碳排放核算的数据底座，建筑材料碳足迹可查看、可追溯、可计算，能够实现对建筑产品和包装在其整个生命周期内的总碳足迹的测算。建筑行业材料的碳排因子库表示建材在使用期内排放的温室气体的重量。其中，碳排因子采用生命周期清单分析(Life Cyde Inventory Analysiz，LCIA)方法，以测算建筑材料从原材料采购到制造、分销、消费者使用以及最终在废弃时的处置或回收的碳影响。

在建筑规划阶段获取建筑模型对应的材料种类后，将材料种类与建筑的碳排因子库进行匹配，根据匹配后的单位碳排因子与数量联合测算建筑碳排，具体来说，在读取建筑规划的多种材料种类和建筑材料数量后，获取碳排因子库中的关键参数，即每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数。

在上述步骤103中，针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量。

示例性地，建筑物的碳排放核算需要计算所有周期的碳排放，对于每一个生命周期，计算输入材料所对应的碳排放量以及输出物质对应的碳排放量。具体来说，一方面，基于多种材料种类、建筑材料数量和输入碳排参数计算输入材料所对应的碳排放量。另一方面，基于多种材料种类、建筑材料数量和输出碳排参数计算输出物质对应的碳排放量。然后根据输入和输出相对应的碳排放量计算目标建筑材料的周期内碳排放量。例如，在读取建筑规划的多种材料种类和建筑材料数量后，读取建筑模型材料清单算量和专业参数，获取材料的用途、厂商及名称，与碳排因子库进行匹配，从碳输出碳排因子数据库中调用建筑材料单位重量的碳排放核算因子，得出该建筑材料的碳排量。同步显示所有未匹配到结果建筑材料清单，创建新的碳排因子库，反复循环持续完善优化包含不同厂商、用户的材料碳排因子库。

在上述步骤104中，以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

示例性地，通过使用数字孪生三维场景直观查看规划建筑的碳排统计，可视化界面展示建筑的周期内碳排放量和所述总碳排放量，还可以显示明细清单，以方便对各个建筑类型的材料在不同生命周期碳排明细清单进行优化，生成符合节能设计和施工图审查要求的节能分析报告。还可以通过数字孪生依据的建筑碳排放计算标准进行测算，将材料达标和超标已不同颜色区分，例如达标标注为绿色，不超标标注为红色，通过超标材料查看明细详情。

进一步地，所述方法还包括：

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数之前，创建多种建筑类型对应的多种建筑材料模型，基于所述多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

进一步地，所述基于多种建筑材料模型生成所述碳排因子库包括：

确定所述多种建筑材料模型对应的建筑材料，其中，每一种建筑材料模型对应多种建筑材料；

确定所述多种建筑材料中每一种建筑材料对应的材料属性信息，其中，所述材料属性信息至少包括材料数量和材料规格；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，确定所述每一种建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子；

基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树，获取所述生命周期结构树对应的多个特征化指标，确定所述多个特征化指标对应的多个输出碳排因子；

针对所述每一个生命周期，基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数，以及基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数；

基于所述多种建筑材料模型中每一种建筑材料及其对应的输入碳排参数和输出碳排参数生成所述碳排因子库。

下面详细介绍如何基于多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数之前，创建多种建筑类型对应的多种建筑材料模型，基于所述多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

确定所述多种建筑材料模型对应的建筑材料，其中，每一种建筑材料模型对应多种建筑材料。

确定所述多种建筑材料中每一种建筑材料对应的材料属性信息，其中，所述材料属性信息至少包括材料数量和材料规格。

示例性地，创建建筑材料模型，根据建筑材料名称、单位、数量、厂商、用途及规格型号等材料属性信息生成建筑材料模型，材料属性信息至少包括材料数量和材料规格。

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，确定所述每一种建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子。

示例性地，基于建筑材料模型生成全生命周期阶段(LCIA)，全生命周期阶段包括多个生命周期。针对不同建筑材料创建并生成建筑材料模型的生命周期，例如建筑材料生成阶段(生产)、建筑材料使用阶段以及建筑材料废弃阶段。

针对每一个生命周期确定建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在该生命周期内的输入碳排因子。具体来说，确定建筑材料每个生命周期的原材料清单详情和碳排放明细，首先明确原材料清单主要参数，例如原材料类型、数量、单位及规格型号等信息；其次设定原材料需使用的生产工艺；最后对该建筑材料在不同生命周期预期会排放的二氧化碳、PM2.5等气体信息碳排放与对应生命周期的原材料进行绑定。

基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树，获取所述生命周期结构树对应的多个特征化指标，确定所述多个特征化指标对应的多个输出碳排因子。

示例性地，通过确定所选建筑材料每个生命周期原材料清单字段参数的过程创建生成模型完整的生命周期结构树，最终生成完整的碳排放模型。根据所对应的建筑材料生命周期结构树，根据不同生命周期特性确定不同的计算方案的特征化指标，以便生成对应LCIA计算方案，不同指标对应的碳排放量不同。举例来说，例如某一生命周期中的原材料清单中包括普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥具有多个特征化指标，例如碳足迹(Carbonfootprint agriculture，GWP-A)、气候变化(Climate Change，GWP)、可吸入无机物(Particulate matter，RI)等等，选择普通硅酸盐水泥对应的特征化指标GWP，则进一步获取特征化指标GWP指标所对应的排放物质清单参照信息，例如包括可入肺颗粒(PM2.5)、氯化钠、总颗粒物、化学需氧量、二氧化硫、氟化氢、二氧化碳(化石源)、氮氧化物等，根据排放物质清单参照信息可直接得到每种物质对应的输出碳排因子，例如，排放到空气中的二氧化硫的输出碳排因子对应的数值为4.0，该特征化指标对应的是释放到环境中的物质对应的指标。

针对所述每一个生命周期，基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数，以及基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数。

基于所述多种建筑材料模型中每一种建筑材料及其对应的输入碳排参数和输出碳排参数生成所述碳排因子库。

示例性地，遍历所有LCIA计算方案的模型生命周期过程，得到建筑材料信息在建筑材料模型中的输入原材料对应输入碳排参数的和输出排放对应的输出碳排参数。基于建筑模型对应的各类数据生成碳排因子库，包括建筑模型对应的建筑材料、原材料清单、生命周期结构树以及对应的输入碳排参数和输出碳排参数等。

进一步地，所述计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子包括：

根据所述每一种原材料的生产工艺和对应的所述材料属性信息计算所述输入碳排因子。

示例性地，根据原材料的生产工艺和材料属性信息计算所述输入碳排因子，具体来说，首先，明确原材料清单中每一种原材料的主要参数，例如原材料类型、数量、单位及规格型号等信息，其次设定原材料需使用的生产工艺，最后对该建筑材料在不同生命周期预期会排放的二氧化碳、PM2.5等气体信息以得到输入碳排因子。

进一步地，所述基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树包括：

针对所述每一个生命周期，确定所述原材料清单和所述建筑材料之间对应的多级物质材料组成结构，基于所述多个生命周期对应的多个多级物质材料组成结构生成所述生命周期结构树。

示例性地，通过确定所选建筑材料每个生命周期原材料清单字段参数的过程创建生成模型完整的生命周期结构树，最终生成完整的碳排放模型，根据所对应的建筑材料生命周期结构树。举例来说，假设建筑模型为学校的教学楼，教学楼对应了墙、地板、门、窗等，其中窗户包括铝合金和玻璃，在不同的生命周期有不同的碳排量。比如在最开始的生成周期，铝合金加工具有多步流程，最底层需要用到生铁、煤炭等。根据多个生命周期对应的多种物质组成关系构建生命周期结构树。

进一步地，所述基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数包括：

获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数。

进一步地，所述获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数包括：

基于下式生成所述输入碳排参数：

P_input＝C₁*Q_m*S_m，

P_input表示所述输入碳排参数，C₁表示所述输入碳排因子，Q_m表示所述材料数量，S_m表示所述材料规格。

示例性地，对于不同的建筑材料，在多个生命周期中，根据输入信息从数据库管理里获取生命周期结构树父过程，并与上游父过程建立关联关系，分别根据建筑材料对应的输入碳排因子和材料属性信息生成输入碳排参数。具体来说，生成输入碳排因子以后，根据材料数量和材料规格可以得到每一种原材料对应的输入碳排参数。

进一步地，所述基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数包括：

基于所述材料属性信息和所述生命周期结构树确定所述原材料清单中的多种原材料；

针对所述多种原材料中的每一种原材料，获取原材料重量和输出碳排因子，基于原材料重量计算输出物质重量，基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数；

将所述多种原材料对应的多个原材料输出碳排参数进行累加以得到所述输出碳排参数。

进一步地，所述基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数包括：

基于下式生成所述原材料输出碳排参数：

P_output＝C₂*W_e，

P_output表示所述原材料输出碳排参数，C₂表示所述输出碳排因子，W_e表示所述输出物质重量。

示例性地，在对原材料进行生成加工可以产生排放物碳排放量，根据输出碳排因子计算对应的输出碳排参数。具体来说，确定输出碳排因子以后，根据原材料数量和原材料规格得到每一种原材料对应的输出碳排参数。

进一步地，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量包括：

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输入碳排参数计算原材料碳排放量；

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输出碳排参数计算排放物碳排放量；

对所述原材料碳排放量和所述排放物碳排放量进行求和运算以得到所述周期内碳排放量。

示例性地，根据得到的碳排放相关的参数后，再跟进对应的材料种类以及每一种材料种类对应的材料数量能够得到原材料碳排放量和排放物碳排放量，将其累加得到最终的周期内碳排放量。

进一步地，所述在建筑规划阶段确定待测建筑模型的建筑类型包括：

获取所述建筑模型的建筑应用信息、建筑地理位置信息和建筑区域类型信息，基于所述建筑应用信息、所述建筑地理位置信息和所述建筑区域类型信息确定所述建筑类型。

示例性地，示例性地，在评估碳排放时，首先构建建筑模型，然后确定模型所对应的建筑类型，其中建筑类型有多种，比如商业建筑、住房建筑或学校建筑等。在建筑领域，有大量种类的建筑材料，不同的建筑类型对应的建筑材料不同。基于建筑应用信息、建筑地理位置信息和建筑区域类型信息确定建筑类型，在实际应用中，可以根据多种方式确定数据类型，本发明对此不做限定。

进一步地，所述多个生命周期包括建筑材料生产周期、建筑材料使用周期和建筑材料废弃周期。

示例性地，生命周期可以根据生产阶段、使用阶段和废弃阶段划分为三大分类，在实际情况中，可以对每个阶段再进行细分，以得到更精准的碳排放数据。

通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：

在本发明所公开的技术方案中，建立建筑材料的碳排因子库，在建筑规划阶段构造建筑模型，确定建筑模型对应的目标建筑材料，将其与建筑材料的碳排因子库进行匹配测算，建立生命周期结构树，根据原材料清单得出该建筑所消耗的碳排量，并且在数字孪生三维场景的下能直接体现建筑的消耗碳排各类统计信息及具体的清单明细。本发明提供的建筑碳排放计算方法能够提高碳排放评估精度，直观展示建筑碳排预测统计结果。

基于与本发明实施例的一种建筑碳排放计算方法同样的发明构思，本发明实施例提供了一种建筑碳排放计算系统，请参考图2，所述系统包括：

建筑信息确定模块201，用于基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

排放参数确定模块202，用于在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

碳排放量计算模块203，用于针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

显示模块204，用于以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

进一步地，所述系统还包括：

碳排因子库创建模块205，在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数之前，创建多种建筑类型对应的多种建筑材料模型，基于所述多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

确定所述多种建筑材料模型对应的建筑材料，其中，每一种建筑材料模型对应多种建筑材料；

确定所述多种建筑材料中每一种建筑材料对应的材料属性信息，其中，所述材料属性信息至少包括材料数量和材料规格；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，确定所述每一种建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子；

基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树，获取所述生命周期结构树对应的多个特征化指标，确定所述多个特征化指标对应的多个输出碳排因子；

针对所述每一个生命周期，基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数，以及基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数；

基于所述多种建筑材料模型中每一种建筑材料及其对应的输入碳排参数和输出碳排参数生成所述碳排因子库。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

根据所述每一种原材料的生产工艺和对应的所述材料属性信息计算所述输入碳排因子。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

针对所述每一个生命周期，确定所述原材料清单和所述建筑材料之间对应的多级物质材料组成结构，基于所述多个生命周期对应的多个多级物质材料组成结构生成所述生命周期结构树。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

基于下式生成所述输入碳排参数：

P_input＝C₁*Q_m*S_m，

P_input表示所述输入碳排参数，C₁表示所述输入碳排因子，Q_m表示所述材料数量，S_m表示所述材料规格。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

基于所述材料属性信息和所述生命周期结构树确定所述原材料清单中的多种原材料；

针对所述多种原材料中的每一种原材料，获取原材料重量和输出碳排因子，基于原材料重量计算输出物质重量，基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数；

将所述多种原材料对应的多个原材料输出碳排参数进行累加以得到所述输出碳排参数。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

基于下式生成所述原材料输出碳排参数：

P_output＝C₂*W_e，

P_output表示所述原材料输出碳排参数，C₂表示所述输出碳排因子，W_e表示所述输出物质重量。

进一步地，所述碳排因子库创建模块205还用于：

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输入碳排参数计算原材料碳排放量；

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输出碳排参数计算排放物碳排放量；

对所述原材料碳排放量和所述排放物碳排放量进行求和运算以得到所述周期内碳排放量。

进一步地，所述建筑信息确定模块201还用于：

获取所述建筑模型的建筑应用信息、建筑地理位置信息和建筑区域类型信息，基于所述建筑应用信息、所述建筑地理位置信息和所述建筑区域类型信息确定所述建筑类型。

进一步地，所述多个生命周期包括建筑材料生产周期、建筑材料使用周期和建筑材料废弃周期。

其中，所述建筑碳排放计算系统的其它方面以及实现细节与前面所描述的建筑碳排放计算方法相同或相似，在此不再赘述。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一建筑碳排放计算方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种建筑碳排放计算方法，其特征在于，所述方法包括：

基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数之前，创建多种建筑类型对应的多种建筑材料模型，基于所述多种建筑材料模型生成所述碳排因子库。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于多种建筑材料模型生成所述碳排因子库包括：

确定所述多种建筑材料模型对应的建筑材料，其中，每一种建筑材料模型对应多种建筑材料；

确定所述多种建筑材料中每一种建筑材料对应的材料属性信息，其中，所述材料属性信息至少包括材料数量和材料规格；

针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，确定所述每一种建筑材料对应的原材料清单，计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子；

基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树，获取所述生命周期结构树对应的多个特征化指标，确定所述多个特征化指标对应的多个输出碳排因子；

针对所述每一个生命周期，基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数，以及基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数；

基于所述多种建筑材料模型中每一种建筑材料及其对应的输入碳排参数和输出碳排参数生成所述碳排因子库。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述原材料清单中每一种原材料在生命周期内的输入碳排因子包括：

根据所述每一种原材料的生产工艺和对应的所述材料属性信息计算所述输入碳排因子。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个生命周期对应的多个原材料清单构建所述每一种建筑材料模型对应的生命周期结构树包括：

针对所述每一个生命周期，确定所述原材料清单和所述建筑材料之间对应的多级物质材料组成结构，基于所述多个生命周期对应的多个多级物质材料组成结构生成所述生命周期结构树。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述每一种建筑材料对应的所述输入碳排因子和所述材料属性信息生成输入碳排参数包括：

获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述材料属性信息中的材料数量和材料规格，基于所述输入碳排因子、所述材料数量和所述材料规格计算所述输入碳排参数包括：

基于下式生成所述输入碳排参数：

P_input＝C₁*Q_m*S_m，

P_input表示所述输入碳排参数，C₁表示所述输入碳排因子，Q_m表示所述材料数量，S_m表示所述材料规格。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个输出碳排因子和所述材料属性信息计算输出碳排参数包括：

基于所述材料属性信息和所述生命周期结构树确定所述原材料清单中的多种原材料；

针对所述多种原材料中的每一种原材料，获取原材料重量和输出碳排因子，基于原材料重量计算输出物质重量，基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数；

将所述多种原材料对应的多个原材料输出碳排参数进行累加以得到所述输出碳排参数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述输出碳排因子和所述输出物质重量计算每一种原材料的原材料输出碳排参数包括：

基于下式生成所述原材料输出碳排参数：

P_output＝C₂*W_e，

P_output表示所述原材料输出碳排参数，C₂表示所述输出碳排因子，W_e表示所述输出物质重量。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量包括：

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输入碳排参数计算原材料碳排放量；

基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量和所述输出碳排参数计算排放物碳排放量；

对所述原材料碳排放量和所述排放物碳排放量进行求和运算以得到所述周期内碳排放量。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在建筑规划阶段确定待测建筑模型的建筑类型包括：

获取所述建筑模型的建筑应用信息、建筑地理位置信息和建筑区域类型信息，基于所述建筑应用信息、所述建筑地理位置信息和所述建筑区域类型信息确定所述建筑类型。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个生命周期包括建筑材料生产周期、建筑材料使用周期和建筑材料废弃周期。

13.一种建筑碳排放计算系统，其特征在于，所述系统包括：

建筑信息确定模块，用于基于建筑模型的建筑类型确定目标建筑材料对应的多种材料种类以及每一种材料种类对应的建筑材料数量；

排放参数确定模块，用于在预创建的碳排因子库中获取所述每一种材料种类在多个生命周期下分别对应的输入碳排参数和输出碳排参数；

碳排放量计算模块，用于针对所述多个生命周期中的每一个生命周期，基于所述多种材料种类、所述建筑材料数量、所述输入碳排参数和输出碳排参数计算所述目标建筑材料的周期内碳排放量，根据所述多个生命周期对应的多个所述周期内碳排放量计算所述目标建筑材料的总碳排放量；

显示模块，用于以三维显示模式在所述建筑模型上显示所述周期内碳排放量和所述总碳排放量。

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