碳排放的计算方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及建筑工程碳排放技术领域，尤其涉及碳排放的计算方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着我国工业化和城镇化的高速发展，城市基础设施建设消耗了大量的资源和能源，绿色发展和节能减排成为我国重要战略，我国现在已经成为世界最大的温室气体排放国之一，建筑楼宇消耗着约全球40％的能源，占据了全球二氧化碳排放总量的21％，建筑领域的节能减排也成为我国节能减排的重要领域。
3.由于建筑产品生产具有长期性、个别性和复杂性等固有特征，建筑碳排放计算具有一定的复杂性，目前对于建筑的碳排放计算关注建筑运行使用阶段的碳排放，缺失建材生产阶段的计算方法，无法准确、有效的评估出建筑材料生产阶段的碳排放量，因而无法全面对建筑材料进行分析、比对、评估和优化。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种碳排放的计算方法、装置及电子设备能有效解决目前建筑物的碳排放仅计算建筑建成后的运行使用阶段，该统计方式无法获取建筑碳排放的整个过程，因此无法对建筑进行全面的碳排放评估。
5.根据本发明的一方面，提供一种建筑碳排放的计算方法，所述建筑碳排放的计算方法包括：建立数字孪生模型数据库；建立建筑碳排放核算的碳因子库；基于所述数字孪生模型数据库和所述碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
6.进一步地，采集建筑材料和碳排放因子数据；基于所述建筑材料和所述碳排放因子数据建立所述碳因子库。
7.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和所述碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树包括：基于所述数字孪生模型数据库和所述碳因子库对所述建筑材料的各个阶段的碳足迹进行计算获得所述建筑材料的各个阶段的碳排放数值，以形成所述建筑材料的生命周期模型树。
8.进一步地，所述数字孪生模型数据库包括工程构造库、工程材料库、节能分析数据库、工程设置数据库和建筑信息模型数据库，所述基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型包括:根据所述建筑材料生产过程中的生产信息和所述建筑材料使用过程中的使用信息解析所述建筑信息模型数据库；根据解析后的所述建筑信息模型数据库和拆分建筑生命周期阶段过程以形成所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；其中所述生产信息包括所述建筑材料生产过程的主产品、副产品、参数值及运输信息，所述使用信息包括建筑材料的建造施工、使用过程、使用量及废弃量，所述建筑生命周期阶段过程包
括建筑的建造阶段、使用阶段及拆除阶段。
9.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：构建所述建筑材料的计算方案；根据所述计算方案获取建筑材料的计算指标；根据所述计算指标构建所述建筑材料的生命周期模型树，并将原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息，运输信息及排放信息作为所述生命周期模型树的输出信息，其中所述原材料信息包括用于构成所述建筑材料的多种原材料。
10.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：判断所述原材料信息是否完整，当所述原材料信息不完整时，则补充所述原材料信息，并根据补充后的所述原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。
11.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：根据所述原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的重量占比，在所述原材料信息中移除所述重量占比小于第一预设值的原材料，以生成第一原材料信息；根据所述第一原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的单位价值，在所述第一原材料信息中移除所述单位价值小于第二预设值的原材料，以生成第二原材料信息；将所述第二原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。
12.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：遍历所述建筑材料的各个计算指标的指标值；当存在通过至少两个相同建筑材料的相同指标值构建的至少两个生命周期模型树时，保留所述至少两个生命周期模型树中的一个生命周期模型树的输出值。
13.进一步地，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：根据所述建筑材料的生命周期模型树和计算方案插入各个所述计算指标的灵敏度。
14.进一步地，所述建筑材料的各个阶段包括：建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除。
15.根据本发明的另一方面，提供一种建筑碳排放的计算装置，所述建筑碳排放的计算装置包括数据库建立单元，用于建立数字孪生模型数据库；碳因子库建立单元，用于建立建筑碳排放核算的碳因子库；模型树建立单元，用于基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；碳排模型建立单元，用于基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；碳排计算单元，用于基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
16.根据本发明的另一方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器电性连接，所述存储器用于存储指令和数据，所述处理器用于执行本发明任一实施例所述的碳排放的计算方法中的步骤。
17.本发明的优点在于，本发明通过从第三方采集建筑材料的基础信息以及碳排放因子数据形成碳因子库，并且在建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除等各个阶段确定相应排放当量，从而构建建筑材料的全生命周期模型树。通过将建筑材料的全生命周期模型树引入建筑材料的碳数据计算中，因此不仅可以获取建筑建造后的运行使用的碳排放，还可以获取建筑建造之前的建筑材料各个阶段的碳排放，以及建筑拆除阶段的碳排放。
附图说明
18.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。
19.图1为本发明实施例提供的建筑碳排放的计算方法的步骤流程图。
20.图2为本发明实施例提供的补充数据信息的示意图。
21.图3为本发明实施例提供的建筑碳排放的计算装置的结构示意图。
22.图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
23.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他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.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，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.如图1所示，为本发明实施例提供的建筑碳排放的计算方法的步骤流程图，所述建筑碳排放的计算方法包括：
26.步骤s110：建立数字孪生模型数据库。
27.示例性地，基于建筑信息模型(bui lding informat ion model ing，简称bim)建模软件搭建符合建筑设计、生产、施工精度等要求的数字孪生模型数据库，并集成工程构造库、工程材料库、节能分析、工程设置，建筑信息模型等数据库，以满足建筑节能与建材性能计算模型的需求。
28.在一些实施例中，建立数字孪生模型数据库时，还可以对建筑按照采暖地区、夏热冬冷、夏热冬暖等不同气候进行分区，以此对建筑围护结构实现规定性指标的检查，例如计算建筑全年动态能耗指标等，最后与国家标准和地方标准进行一致性对比判断。
29.需要说明的是，围护结构是指建筑物及房间各面的围护物，分为透明和不透明两种类型。不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等，透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。
30.示例性地，通过导入建筑信息模型，所述建筑信息模型包括识别建筑设计或规划图，采用轻量化方案来展示建筑信息模型，识别建筑信息模型以及bom原材料清单，与搭建的底层节能标准、工程材料库以及碳因子库的数据进行对应匹配。
31.说明性地，bom原材料清单是指通过识别建筑材料生产所需的全部原材料，所述原材料包括每种建筑材料在建筑结构中所处于的位置、规格、数量、单位、编号以及唯一标识码等数据信息。其中，碳因子库包括建筑材料碳排放因子与建筑材料运输碳排放因子。
32.示例性地，将导入的建筑信息模型、bom原材料清单与碳因子库进行匹配，结合碳因子库与bom原材料的唯一标识进行关联。
33.例如建筑信息模型中包括a建筑材料，通过识别a建筑材料生产所需的全部原材料，以及原材料对应的唯一标识码，通过将原材料对应的唯一标识码与在碳因子库中获取全部原材料的碳因子进行关联，进而将建筑信息模型、bom原材料清单与碳因子库进行匹配。
34.步骤s120：建立建筑碳排放核算的碳因子库。
35.示例性地，建立建筑碳排放核算的碳因子库包括通过第三方采集的建筑材料和碳排放因子数据建立所述碳因子库，其中第三方是指，权威认证机构或建材部品(设备)龙头企业，结合建筑材料的上游信息(即原材料生产信息)、下游信息(即原材料运输信息)形成建筑碳排放核算的数据库底座(即碳因子库中的碳因子的数据来源)。
36.为了便于理解，举例说明，根据《建筑材料工业二氧化碳排放核算方法》，本实施例以1吨普通硅酸盐水泥为例，其碳排放核算的碳因子包含如表1所示的信息。
37.表1中的原材料/物料是指构成上述1吨普通硅酸盐水泥所需要的原材料。原材料运输信息是指将50kg石膏从石膏厂运输至水泥厂的运输距离。碳排放特征指标是指从原材料到所需的建筑材料过程中的产生的碳排放特征指标。
38.表1
[0039][0040]
步骤s130：基于所述数字孪生模型数据库和所述碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树。
[0041]
示例性地，以建筑材料为1吨普通硅酸盐水泥为例，该建筑材料的生命周期过程树模型计算方式如下：
[0042]
s1301：构建所述建筑材料的计算方案。
[0043]
具体地，所述计算方案是根据lca plald(建筑材料生命周期评估计算与分析)获取普通硅酸盐水泥的计算方案。
[0044]
s1302：根据所述计算方案获取建筑材料的计算指标。
[0045]
示例性地，所述计算指标包括臭氧层消耗值、建筑材料值、水资源消耗值、可吸入无机物值和生命周期评估(life cycle assessment，简称lca)指标值。
[0046]
s1303：根据所述计算指标的指标值构建所述建筑材料的生命周期模型树，并将所述原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息，运输信息及排放信息作为所述生命周
期模型树的输出信息，其中所述原材料信息包括用于构成所述建筑材料的多种原材料。。
[0047]
s1304：遍历所述建筑材料的各个计算指标的指标值，当存在通过至少两个相同建筑材料的相同指标值构建的至少两个生命周期模型树时，保留所述至少两个生命周期模型树中的一个生命周期模型树的输出值。
[0048]
示例性地，根据s1301已设定的计算方案，判断s1302中获取的指标值，是否出现相同建材且选择了相同指标值，当出现通过相同建筑材料的相同指标值构建的生命周期模型树，逻辑删除同一计算方案的计算结果。
[0049]
例如，两个相同的建筑材料a采用了相同的计算指标和相同的指标值，因此所构建的生命周期模型树相同，删除相同的生命周期模型树中的一个生命周期模型树的输出值，即保留其中的另一个生命周期模型树的输出值。
[0050]
s1305：根据s1304的筛选后的结果，将lca计算结果插入结算结果表，即筛选后的将建筑材料生命周期模型树以及计算指标插入计算结果表，所述结算结果表是已预设好的计算表。
[0051]
s1306：根据所述建筑材料的生命周期模型树和计算方案插入各个所述计算指标的灵敏度。
[0052]
示例性地，插入累计贡献(gep)和灵敏度至计算结果表，平均灵敏度由各计算指标的灵敏度的绝对值进行算术平均得到，作为识别重要清单的参考，以下表2为插入贡献值和灵敏度的部分数据。
[0053]
表2
[0054]
过程名称清单名称上游数据类型平均灵敏度gep普通硅酸盐水泥熟料实景数据65.67％95.86％普通硅酸盐水泥石膏背景数据0.08％0.59％普通硅酸盐水泥混合材背景数据0.1％0.68％普通硅酸盐水泥电力背景数据0.41％2.87％普通硅酸盐水泥总颗粒物实景数据4.57％0％熟料自来水背景数据5.43％38.02％熟料生料实景数据11.98％51.88％熟料电力背景数据0.41％2.87％熟料二氧化碳实景数据0.44％0％生料水背景数据5.43％38.02％
[0055]
需要说明的是，当函数的自变量变化单位百分比时，函数值也会相应变化一个百分比，两个百分比的比值就是函数值对此自变量的灵敏度。在lca中，各单元过程的清单数据及其原始数据就是自变量，lca结果就是函数值。进行灵敏度分析的是可以找出对lca结果影响最大的清单数据和原始数据，从而找出改进的方向。
[0056]
s1307：计算过程排放当量，例如从原材料形成1吨普通硅酸盐水泥的过程所产生的排放当量。所述过程排放当量包括原材料/原材料类型、能源类型、工艺类型、辅助工艺设备所产生的排放当量。
[0057]
示例性地，计算过程排放当量包括遍历所有建筑材料的生命周期模型树的过程。
[0058]
针对每一个建筑材料的生命周期模型树分别执行如下计算：
[0059]
获取到输入信息的排放因子(根据输入信息的数据库管理里获取上游信息并绑定以建立关联关系)，计算输入排放当量：数量*单位重量*排放因子＝输入信息排放当量(kg)；
[0060]
获取排放因子，计算输出排放当量：排放当量*排放因子＝输出排放当量(kg)。
[0061]
如表3所示，为二氧化硫的碳因子值，即排放因子中的一种。
[0062]
表3
[0063][0064]
s1308：判断所述原材料信息是否完整，当所述原材料信息不完整时，则补充所述原材料信息，并根据补充后的所述原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。例如，对普通硅酸盐水泥的上游信息(原材料生产信息)完整性进行检查，根据检查结果补充数据，补充完成后，重新计算录入数字孪生模型数据库；在计算模型中，检查下游信息(原材料运输信息)过程清单与所引用的计算指标对照，检查无重复清单缺失数据。
[0065]
s1309：lca模型检查入库，具体地，步骤s1309包括根据所述原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的重量占比，在所述原材料信息中移除所述重量占比小于第一预设值的原材料，以生成第一原材料信息；根据所述第一原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的单位价值，在所述第一原材料信息中移除所述单位价值小于第二预设值的原材料，以生成第二原材料信息；将所述第二原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。
[0066]
示例性地，根据所述原材料的重量占比《1％的产品重量(即第一预设值为1％)时，将该原材料移除所述原材料信息。例如所述原材料信息包括石膏和熟料，其中原材料为石膏的重量占比为0.5％，所述石膏的重量占比为0.5％《1％，因此第一原材料信息包括熟料。同样的第二原材料信息的筛选与第一原材料信息相同，在此不再赘述。还需要说明，本发明中所述的重量占比，为该原材在产品重量中的占比，而产品重量为原材料信息中所有原材料的重量总和。在一些实施例中，从原材料信息中移除的所有原材料的总重量占比不大于产品重量的5％。
[0067]
通常将单位价值小于第二预设值的原材料称为低价值，而低价值作为原材料，如粉煤灰、矿渣、秸秆等，可忽略其上游数据。s1310：lca数据质量评估入库，根据完成的累计贡献、灵敏度指标数据，以及上游数据(原材料生产信息)、下游数据(原材料运输信息)进行数据质量评估，并录入数质量评估数据表。
[0068]
通过建筑的各个阶段对建筑材料的碳足迹进行分析，可以对碳排放的具体来源进行量化，直观表达各个环节的碳排放数值，从而便于企业或者企业向相关管理方提出并制定符合自身企业实际情况的、合理的、经济适用的“低碳”、“减排”计划和方案。
[0069]
在一些实施例中，所述计算方法还包括关联建筑材料和碳因子库。
[0070]
本实施例以1吨普通硅酸盐水泥为例，在上传建筑信息模型时，可读取该建筑的
bom清单，并关联数据库中的普通硅酸盐水泥模型信息，通过关联获取水泥模型建材数据库，可拆分出基础碳因子库包含如下信息：电力数据库、混合材数据库、石膏数据库、熟料-煅烧数据库(即不同生产形式)等信息，并用数据库底座将电力数据信息进行二次关联，从而通过该区域(即相类似建筑项目)的平均电网电力，进一步准确获取电力数据信息。
[0071]
该电力信息为表1中能源的电力，即在1吨普通硅酸盐水泥过程中从各种原材料/物料所需要消耗的电力。
[0072]
基于步骤关联建筑材料和碳因子库，得到建筑材料和碳因子库的关系，在检查缺失数据的情况下，可以通过系统补充基础建材数据信息，以便完善碳排放计算量化方案，补充数据信息如图2所示，包含上游数据来源表、产品目标与范围定义表、产品信息表、运输信息表等信息维度。
[0073]
基于步骤关联建筑材料和碳因子库，得到建筑材料和碳因子库的关系，在补充完基础建材数据前，还需计算建筑建材在建造施工过程中的碳排放数据，并同步汇总补充建筑材料在施工过程中对设施设备的能耗数据，公式如下：
[0074]
建筑材料建造阶段碳排放总量公式如下：
[0075][0076]
cjz为建筑建造阶段单位建筑面积的碳排放量，单位为：kgco2/
㎡
；
[0077]
ejz,i为建筑建造阶段第i中能源总量，单位为：kwh或kg；
[0078]
efi为第i类能源的碳排因子，单位为：kgco2/kwh或kgco2/kg；
[0079]
a为建筑面积
[0080]
其中，ejz建筑建造阶段总能源用量公式如下：
[0081]
ejz＝efx+ecs
[0082]
efx为分部分项工程总能源用量，单位为：kwh或kg；
[0083]
ecs为措施项目总能源用量，单位为：kwh或kg；
[0084]
另外，efx中分部分项工程总能源用量计算公式如下：
[0085][0086][0087]qfx，i
为分部分项工程中第i个项目的工程量；
[0088]ffx，i
为分部分项工程中第i个项目的能耗系数，单位为：kkw/工程量计量单位；
[0089]
t
i，j
为第i个项目单位工程量第j种施工机械台班消耗量，单位为：台班；
[0090]rj
为第i个项目第j种施工机械单位台班的能源用量，单位为：kwh/台班，
[0091]ejj，i
为第i个项目中，小型施工机具不列入机械台班消耗量，但其消耗的能源列入材料的部分能源用量，单位为：kwh；
[0092]
i为分部分项工程项目序号；
[0093]
j为施工机械序号；
[0094]
ecs式中脚手架、模板及支架、垂直运输、建筑物高度等可计算工程量的措施项目，其能耗计算公式如下：
[0095][0096][0097]qos，i
为措施项目中第i项目的工程量；
[0098]fcs，t
为措施项目中第i个项目的能耗系数，单位为：kwh/工程量计量单位；
[0099]
t
a i，j
为第i个措施项目单位工程量第j种施工机械台班消耗量，单位为：台班；
[0100]rj
为第i个项目第j种施工机械单位台班的能源用量，单位为：kwh/台班；
[0101]
i为措施项目序号；
[0102]
j为施工施机械序号
[0103]
根据以上公式，补充基于s5步骤中建筑施工阶段所用机械设备消耗的各种能源动力所产生的碳排放数据。
[0104]
步骤s140：基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型。
[0105]
示例性地，所述数字孪生模型数据库包括工程构造库、工程材料库、节能分析数据库、工程设置数据库和建筑信息模型数据库，所述基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型包括:根据所述建筑材料生产过程中的生产信息和所述建筑材料使用过程中的使用信息解析所述建筑信息模型数据库；根据解析后的所述建筑信息模型数据库和拆分建筑生命周期阶段过程以形成所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；其中所述生产信息包括所述建筑材料生产过程的主产品、副产品、参数值及运输信息，所述使用信息包括建筑材料的建造施工、使用过程、使用量及废弃量，所述建筑生命周期阶段过程包括建筑的建造阶段、使用阶段及拆除阶段。。
[0106]
步骤s150：基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
[0107]
示例性地，依托于住建部《gbt-51366-2019建筑碳排放计算标准》及《公共建筑运营单位(企业)温室气体核算方法和报告指南(试行)》对建筑的建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除等阶段的碳排放主要因子分解，实施动态监测与核算分析，生成碳排放报告。
[0108]
本发明通过从第三方采集建筑材料的基础信息以及碳排放因子数据形成碳因子库，并且在建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除等各个阶段确定相应排放当量，从而构建建筑材料的全生命周期模型树。通过将建筑材料的全生命周期模型树引入建筑材料的碳数据计算中，因此不仅可以获取建筑建造后的运行使用的碳排放，还可以获取建筑建造之前的建筑材料各个阶段的碳排放，以及建筑拆除阶段的碳排放。
[0109]
如图3所述，为本发明实施例提供的建筑碳排放的计算装置的结构示意图，所述计算装置包括：数据库建立单元10、碳因子库建立单元20、模型树建立单元30、碳排模型建立单元40和碳排计算单元50。
[0110]
数据库建立单元10用于建立数字孪生模型数据库。
[0111]
示例性地，基于建筑信息模型(bui lding informat ion model ing，简称bim)建模软件搭建符合建筑设计、生产、施工精度等要求的数字孪生模型数据库，并集成工程构造库、工程材料库、节能分析、工程设置，建筑信息模型等数据库，以满足建筑节能与建材性能计算模型的需求。
[0112]
在一些实施例中，建立数字孪生模型数据库时，还可以对建筑按照采暖地区、夏热冬冷、夏热冬暖等不同气候进行分区，以此对建筑围护结构实现规定性指标的检查，例如计算建筑全年动态能耗指标等，最后与国家标准和地方标准进行一致性对比判断。
[0113]
需要说明的是，围护结构是指建筑物及房间各面的围护物，分为透明和不透明两种类型。不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等，透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。
[0114]
进一步地，按是否与室外空气直接接触，围护结构又可分为外围护结构和内围护结构。
[0115]
在本实施例中不需要特别加以指明的情况下，围护结构通常是指外围护结构，包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门，以及不供暖楼梯间的隔墙和户门等。
[0116]
示例性地，通过导入建筑信息模型，所述建筑信息模型包括识别建筑设计或规划图，采用轻量化方案来展示建筑信息模型，识别建筑信息模型以及bom原材料清单，与搭建的底层节能标准、工程材料库以及碳因子库的数据进行对应匹配。
[0117]
说明性地，bom原材料清单是指通过识别建筑材料生产所需的全部原材料，所述原材料包括每种建筑材料在建筑结构中所处于的位置、规格、数量、单位、编号以及唯一标识码等数据信息。其中，碳因子库包括建筑材料碳排放因子与建筑材料运输碳排放因子。
[0118]
示例性地，将导入的建筑信息模型、bom原材料清单与碳因子库进行匹配，结合碳因子库与bom原材料的唯一标识进行关联。
[0119]
例如建筑信息模型中包括a建筑材料，通过识别a建筑材料生产所需的全部原材料，以及原材料对应的唯一标识码，通过将原材料对应的唯一标识码与在碳因子库中获取全部原材料的碳因子进行关联，进而将建筑信息模型、bom原材料清单与碳因子库进行匹配。
[0120]
碳因子库建立单元20用于建立建筑碳排放核算的碳因子库。
[0121]
示例性地，建立建筑碳排放核算的碳因子库包括通过第三方采集的建筑材料和碳排放因子数据建立所述碳因子库，其中第三方是指，权威认证机构或建材部品(设备)龙头企业，结合建筑材料的上游信息(即原材料生产信息)、下游信息(即原材料运输信息)形成建筑碳排放核算的数据库底座(即碳因子库中的碳因子的数据来源)。
[0122]
模型树建立单元30用于基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树。
[0123]
示例性地，通过建筑的各个阶段对建筑材料的碳足迹进行分析，可以对碳排放的具体来源进行量化，直观表达各个环节的碳排放数值，从而便于企业或者企业向相关管理方提出并制定符合自身企业实际情况的、合理的、经济适用的“低碳”、“减排”计划和方案。
[0124]
碳排模型建立单元40用于基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型。
[0125]
碳排计算单元50用于基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
[0126]
如图4所示，为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，该电子设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器401、一个或一个以上存储介质的存储器402、电源403和输入单元404等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的设备结构并不构成对设备的限定，电子设备还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
[0127]
处理器401是该设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器402内的软件程序和/或单元模块，以及调用存储在存储器402内的数据，执行设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。可选的，处理器401可包括一个或多个处理核心；处理器401可以是中央处理单元(central process ing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digi tal s ignal processor，dsp)、专用集成电路(appl icat ion specific integrated circui t，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，优选的，处理器401可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器401中。
[0128]
存储器402可用于存储软件程序以及模块，处理器401通过运行存储在存储器402的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器402还可以包括存储器控制器，以提供处理器401对存储器402的访问。
[0129]
该电子设备还可以包括给各个部件供电的电源403，优选的，电源403可以通过电源管理系统与处理器401逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源403还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
[0130]
电子设备还可以包括输入单元404和输出单元405，该输入单元404可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
[0131]
尽管未示出，该电子设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本技术中，电子设备中的处理器401会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器402中，并由处理器401来运行存储在存储器402中的应用程序，从而实现各种功能，如下：
[0132]
建立数字孪生模型数据库；
[0133]
建立建筑碳排放核算的碳因子库；
[0134]
基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；
[0135]
基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；
[0136]
基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
[0137]
本领域普通技术人员可以理解，上述的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一存储介质中，并由处理器401进行加载和执行。
[0138]
为此，本技术实施例提供一种存储介质，该存储介质可以包括：只读存储器(read only memory，rom)、随机存取记忆体(random access memory，ram)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机指令，计算机指令被处理器401进行加载，以执行本技术所提供的任一种建筑碳排放的计算方法中的步骤。例如，计算机指令被处理器401执行时实现以下功能：
[0139]
建立数字孪生模型数据库；
[0140]
建立建筑碳排放核算的碳因子库；
[0141]
基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；
[0142]
基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；
[0143]
基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。
[0144]
该存储介质中所存储的计算机指令，可以执行本技术任意实施例中建筑碳排放的计算方法中的步骤，因此，可以实现本技术任意实施例中建筑碳排放的计算方法所能实现的有益效果，详见前面的说明，在此不再赘述。
[0145]
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。

技术特征：
1.一种建筑碳排放的计算方法，其特征在于，包括：建立数字孪生模型数据库；建立建筑碳排放核算的碳因子库；基于所述数字孪生模型数据库和所述碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。2.根据权利要求1所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述建立建筑碳排放核算的碳因子库包括：采集建筑材料和碳排放因子数据；基于所述建筑材料和所述碳排放因子数据建立所述碳因子库。3.根据权利要求1所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和所述碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树包括：基于所述数字孪生模型数据库和所述碳因子库对所述建筑材料的各个阶段的碳足迹进行计算获得所述建筑材料的各个阶段的碳排放数值，以形成所述建筑材料的生命周期模型树。4.根据权利要求1所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述数字孪生模型数据库包括工程构造库、工程材料库、节能分析数据库、工程设置数据库和建筑信息模型数据库，所述基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型包括:根据所述建筑材料生产过程中的生产信息和所述建筑材料使用过程中的使用信息解析所述建筑信息模型数据库；根据解析后的所述建筑信息模型数据库和拆分建筑生命周期阶段过程以形成所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；其中所述生产信息包括所述建筑材料生产过程的主产品、副产品、参数值及运输信息，所述使用信息包括建筑材料的建造施工、使用过程、使用量及废弃量，所述建筑生命周期阶段过程包括建筑的建造阶段、使用阶段及拆除阶段。5.根据权利要求1所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：构建所述建筑材料的计算方案；根据所述计算方案获取建筑材料的计算指标；根据所述计算指标构建所述建筑材料的生命周期模型树，并将原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息，运输信息及排放信息作为所述生命周期模型树的输出信息，其中所述原材料信息包括用于构成所述建筑材料的多种原材料。6.根据权利要求5所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：判断所述原材料信息是否完整，当所述原材料信息不完整时，则补充所述原材料信息，并根据补充后的所述原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。7.根据权利要求5所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：
根据所述原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的重量占比，在所述原材料信息中移除所述重量占比小于第一预设值的原材料，以生成第一原材料信息；根据所述第一原材料信息确定构成所述建筑材料的各个原材料的单位价值，在所述第一原材料信息中移除所述单位价值小于第二预设值的原材料，以生成第二原材料信息；将所述第二原材料信息作为所述生命周期模型树的输入信息。8.根据权利要求5所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：遍历所述建筑材料的各个计算指标的指标值；当存在通过至少两个相同建筑材料的相同指标值构建的至少两个生命周期模型树时，保留所述至少两个生命周期模型树中的一个生命周期模型树的输出值。9.根据权利要求5所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树还包括：根据所述建筑材料的生命周期模型树和计算方案插入各个所述计算指标的灵敏度。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的碳排放的计算方法，其特征在于，所述建筑材料的各个阶段包括：建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除。11.一种建筑碳排放的计算装置，其特征在于，包括：数据库建立单元，用于建立数字孪生模型数据库；碳因子库建立单元，用于建立建筑碳排放核算的碳因子库；模型树建立单元，用于基于数字孪生模型数据库和碳因子库生成建筑材料的生命周期模型树；碳排模型建立单元，用于基于所述建筑材料的各个阶段建立碳排放数据计算模型；碳排计算单元，用于基于碳排放数据计算模型和建筑材料的生命周期模型树对所述建筑材料的各个阶段的碳排放进行计算。12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器电性连接，所述存储器用于存储指令和数据，所述处理器用于执行权利要求1至10中任意一项所述的碳排放的计算方法中的步骤。

技术总结
本发明公开了碳排放的计算方法、装置及电子设备，本发明通过从第三方采集建筑材料的基础信息以及碳排放因子数据形成碳因子库，并且在建筑材料的生产、建筑材料的运输、建筑材料的建造、建筑材料的运行维护及建筑材料的拆除等各个阶段确定相应排放当量，从而构建建筑材料的全生命周期模型树。通过将建筑材料的全生命周期模型树引入建筑材料的碳数据计算中，因此不仅可以获取建筑建造后的运行使用的碳排放，还可以获取建筑建造之前的建筑材料各个阶段的碳排放，以及建筑拆除阶段的碳排放。以及建筑拆除阶段的碳排放。以及建筑拆除阶段的碳排放。


技术研发人员：尤勇敏 请求不公布姓名 请求不公布姓名
受保护的技术使用者：江苏绿瓴数字城市与智能建造研究院有限公司
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/7/31