BIM技术应用于建筑能耗评价分析方法，取得重要成果

1）国外研究现状

国外对建材和建筑物生命周期评价的研究开展得较早，已取得了一定的研究成果。生命周期评价最早出现在20世纪60年代末70年代初的美国，英国的BRE和美国的BEES进行了积极的尝试，并开发出了比较全面的评价系统和软件，荷兰的SIMA等机构也对建筑物能源利用和其他影响进行研究，并针对特定项目进行实例分析。目前，建筑全生命周期的环境影响在国内外都已经得到了广泛的重视和研究，很多国家已经建立了本国的建筑环境影响评价系统和理论。这些评价系统可分为：一类是条款式的定性评价系统；另一类是依托于全生命周期评估理论建立的定量评价系统。国外对LCA的部分研究成果参见表1-1和表1-2。

目前，从全生命周期评估的角度讨论工程建设项目的能源消耗及其环境影响程度并进行跟踪控制是国内外建筑节能领域的主要方向之一，国内外许多学者对建设项目提出了具体的生命周期评价方法。

表1-1 国外对LCA的研究成果

表1-2 部分发达国家对建筑生命周期评价研究成果

Harish Kumar Jeswani，Adisa Azapagic等[7]在现有的ISO生命周期评价框架的基础上，结合不同的环境、经济和社会评价的方法和理念，拓展和深化了LCA评价方法，促进了LCA在可持续决策中的应用。Ignacio Zabalza Bribian，Alfonso Aranda Uson等[8]提出了一种简化的生命周期评价方法，并应用于建筑的节能认证，对建筑整个生命周期中的能源消耗进行计算，结果表明：居民住宅中，取暖所消耗的能源所占比重最大，其次为建筑材料。Kanghee Lee等[9]将建筑生命周期划分为建设、运营维护、拆迁及拆除等三个阶段，以能源消耗和二氧化碳排放为主要评价指标，建立了SUSB-LCA模型，提出一种建筑生命周期评价方法。Daniel Kenenberger[10]对建筑生命周期内的相关建筑构件进行深入研究，并简化建筑构件。Adalberth等[11]对瑞典4栋住宅进行了全生命周期评价，发现住宅使用阶段的环境影响量占全生命期环境影响总量的70％～90％，运行能耗占生命期总能耗的85％，建筑材料生产和施工能耗约占15％。Scheuer等[12]计算了美国一栋新建大学校园建筑的全生命期（75年）能耗和环境污染量，得出运行能耗占全生命期能耗量的97.7％，建筑材料与部品生产能耗占2％，运输、施工和拆除能耗只占0.1％。在环境影响方面，运行阶段的各种环境污染物在全生命期污染物总量中的比重也十分显著：温室气体排量为93.4％，酸性物质为89.5％，臭氧消耗为82.9％，固体废物为61.9％。

2）国内研究现状(www.xing528.com)

建筑节能概念在20世纪70年代能源危机后被正式提出。此后，世界上的发达国家便开始致力于研究与推行建筑节能技术，而我国却一直忽视了这一方面的研究。在建筑生命周期内能耗评价方面，国内的研究工作虽然起步较晚，但发展非常迅速，已成为学术界所关注的焦点和研究热点。生命周期评价应用在我国建筑领域还处于研究初级阶段。1999年，国家质量技术监督局发布等同于ISO14040的《生命周期评价——原则与框架》（GB/T 24041），2000年发布等同于ISO14041的《生命周期评价——目的与范围的确定和清单分析》（GB/T24041），2002年又发布了分别等同于ISO14042和ISO14043的《生命周期评价——生命周期解释》（GB/T24043），由此建立了一整套生命周期分析的标准体系。

目前，生命周期分析方面的主要研究成果有绿色奥运建筑研究课题组编写的《绿色奥运建筑评价体系》和《绿色建筑评价标准》。前者根据建设项目在规划、设计、施工、验收与运行管理四个阶段不同的特点和要求，分别从环境、能源、材料与资源、室内环境质量等方面阐述了如何全面地提高奥运建筑的生态服务质量并有效地减少资源与环境负荷。《绿色建筑评价标准》的评价体系主要包括六个评价指标：节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量以及运营管理（住宅建筑）和全生命周期综合性能（公共建筑）。

全生命周期评估作为建设项目环境影响的评价工具，一般用于已完成的建设项目，无法弥补设计阶段的先天性不足，更无法支持设计方案的选择和评价，因此在支持建设项目方案决策时有一定的局限性，且数据输入量大、容易出错。针对建筑项目生命周期评价方面的研究，国内大部分的文献只是根据LCA的概念提出评价的理论框架。陈江红等[13]按照生命周期方法建立了整体的评价框架，依据此框架分别计算了住宅建材物化阶段、运输阶段、施工、修复和拆除阶段及使用阶段的环境影响，并对住宅建筑全生命周期整体的环境影响情况进行了分析。张浩等[14]采用生命周期评价方法，以初级能源消耗、酸化和富营养化、可吸入无机物和全球暖化为评价指标，建立了浮法玻璃从原料开采到产品出厂的生命周期模型，研究了浮法玻璃生命周期的环境影响，并对浮法玻璃生产过程采用不同燃料的环境影响进行了评价。徐杰峰等[15]应用生命周期评价方法，以我国橡胶种植为例，把橡胶种植生命周期划分为原料、农资化、橡胶种植、运输等4个阶段，考虑了全球变暖（GWP）、环境酸化（AP）、水体富营养化（EP）、光化学烟雾形成（POCP）、人体健康损害（HTP）、不可更新资源消耗（ADP）等6类潜在影响，对得到1kg橡胶（以干胶计）的潜在环境影响进行了分析评价。刘沐宇等[16]从酸化、富营养化、全球变暖、固体废弃物等几个方面分析了桥梁原材料的生产加工、现场的施工、桥梁的运营和维护这3个阶段带来的综合环境影响。应用该方法对武汉市南太子湖大桥生命周期环境影响进行分析评价。桥梁运营维护阶段主要考虑雨水冲刷桥面产生的污染物，结果表明，固体废弃物在建筑材料生产过程和桥梁施工过程中的环境影响最大，车辆排放CO2而导致的全球变暖在桥梁运营维护过程中环境影响显著。赵平等[17]运用生命周期评价对建筑材料的资源使用、能源消耗和环境影响进行了分析，认为从建筑物化能角度来看，砖混结构建筑的资源使用量最大，钢结构建筑的环境负荷最小。另一方面，对可重复使用材料和生态材料的利用也引起了研究者们的注意。燕鹏飞和杨军[18]通过评价3种木结构材料的物化环境影响，指出深加工的工程木材对于节约资源和减少污染物排放意义重大。刘顺妮[19]对水泥进行了全生命周期评价，指出水泥生产和使用的环境影响主要表现为温室效应，通过对水泥煅烧工艺的改进可以提高其环境性能。常远和王要武[20]通过运用混合LCA模型，测算了2007年我国新建城市住宅的全生命期能耗量，发现运行能占全生命期总能耗的70％，全生命期能耗量对于建筑采暖能耗强度和其他生活终端能耗强度较为敏感。

3）面向建设项目的LCA评价方法

生命周期评价是对所有输入与输出产品和整个生命阶段产品系统对环境潜在影响的评价。输入的是进入该过程的物质或能量，输出的是离开该系统的物质或能量。生命周期评价能帮助使用者以数量的形式表明对环境的影响，以便于从环境角度出发，对产品做出正确的决策和选择。建筑物生命周期评价的主要目的在于通过对建筑物整个生命周期各个环节环境影响大小的定量分析，找出环境影响较大的因素，寻求变革生产工艺的出发点和实行生态设计的现实依据，从而改善整个建筑产品系统的环境性能[21]。Kenenberger和Althaus基于不同程度的简化，针对不同的建筑构件（例如木墙、混凝土顶板）的全生命周期评估提出了详细的分析方法[22]。Lee等通过对比国内外的建筑设计方案，基于能源消耗和二氧化碳的排放水平，为建筑全生命周期评估的发展提供理论基础[23]。武慧君[21]基于全生命周期评价理论，开发建筑物环境影响评价模型BEPAS，并分析案例的环境影响水平。李兆坚和江亿[24]在分析1998年至2003年我国建筑总能耗后指出，在建筑运行能耗中暖通空调能耗比重最大（超过60％），降低运行能耗是建筑节能的关键，但减少建筑材料能耗同样意义重大。