钢结构装配式住宅物化阶段碳排放研究

建筑行业碳排放量占社会碳排放总量的40%左右，其中建筑物化阶段碳排放总量大、强度高，该阶段碳减排刻不容缓。当前针对物化阶段碳排放的研究主要集中在传统现浇钢筋混凝土建筑，钢结构装配式建筑物化阶段碳排放研究较少，其物化碳排放特征不清晰。本研究构建了装配式建筑物化阶段碳排放计算模型，选取一栋钢结构装配式住宅为研究案例，并以同一地区、层数相近的一栋传统现浇钢筋混凝土住宅作为对比。计算分析两栋案例物化各阶段碳排放，发现钢结构装配式住宅在建材生产、施工建造阶段有较大的减排潜力。整个物化阶段钢结构装配式住宅案例的减碳率为34.30%，具有较好的碳减排推广应用价值。     

轻钢结构建筑物化阶段碳排放及减排的研究

建筑行业碳排放量占社会碳排放总量的40%左右,其中,建筑物化阶段的碳排放总量最大,且强度高,该阶段碳减排是建筑减排的重要突破口。目前,大部分建筑减排研究主要针对传统现浇钢筋混凝土建筑,对于轻钢结构建筑的研究较少,针对轻钢建筑物化阶段碳排放的研究更少。本研究构建了轻钢建筑物化阶段碳排放计算模型,选取北京某轻钢结构建筑为案例,通过计算物化阶段的碳排放,分析建材生产、运输、施工建造各阶段的碳排放,发现轻钢结构建筑在各阶段有较大的减排潜力,并提出相应的减排措施。     

基于BIM和云技术的建筑物化阶段碳排放协同管理研究

建筑物化阶段是建筑节能减排的重点,首先界定建筑物化阶段碳排放核算范围,然后基于协同工作原理,利用BIM和"云"技术进行建筑物化阶段碳排放体系设计。最后阐述建筑物化阶段建设单位、设计单位、施工单位和监理单位等参建方碳排放的协同管理,为建筑项目全生命周期碳排放协管理提供参考。     

政府奖惩机制下建筑施工碳排放监测监管三方演化博弈及仿真分析

碳排放监测是实现建筑施工碳减排的重要环节,有利于建筑业低碳化发展。但是,目前建筑施工企业常常忽视碳排放监测,不利于分析建筑施工碳排放现状,进而不利于探索碳减排路径。基于建筑施工碳排放监测与核查中可能存在的寻租现象,构建建筑施工企业、碳排放核查机构和政府部门三方演化博弈模型,分析各参与方策略选择演化稳定性,探讨各要素对三方策略选择的影响关系,分析三方博弈系统中均衡点的稳定性,并通过仿真模拟模型进行验证,为政府完善建筑施工碳排放监测监管机制提出对策和建议。     

既有建筑节能改造市场主体各阶段社会责任共担演化机理

既有建筑节能改造的市场特征决定了其产业发展有利于各方主体协同共担社会责任。本文从既有建筑节能改造市场主体社会责任共担运行的阶段性特征分析入手,基于"收益共享,责任共担"理念,在分析既有建筑节能改造主体社会责任共担运行特征的基础上,剖析既有建筑节能改造中各主体的自身利益诉求,以及主体间的利益矛盾关系,运用演化博弈理论,分别从节能改造前期、改造实施阶段和后期运营阶段等三个阶段,构建政府监督下节能服务企业与既有建筑业主之间社会责任共担行为的三维动态演化博弈模型,通过数理推演得到各阶段下各主体的演化稳定策略,并分析其影响因素。最后,总结研究结果,并针对各阶段提出相应对策建议。     

下期重点论文预告

政府奖惩机制下建筑施工碳排放监测监管的三方演化博弈及仿真分析李德智汪洋王子颖(东南大学土木工程学院,江苏南京2211189)摘要:碳排放监测是实现建筑施工碳减排的重要环节,有利于建筑业低碳化发展。但是,目前建筑施工企业常常忽视碳排放监测,不利于展现建筑施工碳排放现状,进而不利于探索碳减排路径。基于建筑施工碳排放监测与核查中可能存在的寻租现象,构建建筑施工企业、碳排放核查机构和政府部门之间的三方演化博弈模型,分析各参与方策略选择的演化稳定性,探讨各要素对三方策略选择的影响关系,分析三方博奔系统中均衡点的稳定性,构建仿真模拟模型,为政府完善建筑施工碳排放监测核查监管机制提供对策和建议。     

动态奖惩视角下绿色建筑运营管理主体行为研究

研究政府行为对绿色建筑运营管理主体行为的影响，有利于采取相应措施推动绿色建筑发展。 分析绿色建筑运营管理主体行为；从各参与方的利益动机出发， 构建业主方和物业服务企业的演化博弈模型，找出双方关注的利益焦点； 运用系统动力学工具构建演化博弈系统动力学模型， 仿真分析了静态奖惩机制和动态奖惩机制对绿色建筑运营管理主体行为的影响。结果表明:当政府采用动态奖惩机制鼓励利益方参与绿色建筑运营管理时，仿真曲线呈现上升趋势并趋于稳定，说明动态奖惩机制能够有效地提高绿色建筑运营管理水平。     

城市住宅建筑物化阶段建材碳排放研究

建筑的物化阶段具有碳排放时间集中、排放量大的特点,是应对气候变化和节能减排的关键阶段。因此通过界定建筑物化阶段碳排放的系统边界,采用简化的生命周期评价方法,可以在建筑方案设计中快速计算建筑物化阶段碳排放量。本文利用基于过程的清单分析方法,研究了129栋住宅建筑在物化阶段的建材碳排放量。统计结果显示,住宅建筑在物化阶段建筑材料的碳排放量按面积加权平均值为514.66 kg CO_2e/m~2。其中,钢、商品砼、墙体材料、砂浆、铜芯导线电缆、建筑陶瓷、PVC管材、保温材料、门窗和水性涂料十类建材的碳排放量达到了建筑物化阶段总建材碳排放量的99%,是物化阶段碳排放最为主要的建材。其中,土建工程中钢、商品砼和砂浆这几种主要建材碳排放量在砖混结构、剪力墙结构、框架结构和框剪结构的住宅建筑中趋势依次递增。在建筑方案设计中控制这十类建材的用量,选用低环境影响的建材产品可以有效降低建筑物化阶段的碳排放。     

装配式建筑物化阶段碳排放量模型建立与现浇建筑对比评价研究

以某装配式建筑项目工程为例,对装配式建筑物化阶段建立计算评价模型,与现浇建筑进行碳排放分析对比,并针对装配式生产阶段进一步提出碳减排途径,对减排途径进行计算,确定减排效果。结果表明,相比于现浇建筑,装配式建筑在建筑物化阶段可减少碳排放量2.65 kg/m²。     

基于利益相关者动态博弈的绿色建筑推进机制

为解决绿色建筑的推进机制问题,本文通过对绿色建筑发展路径的目标效率分析,将绿色建筑的发展阶段分为起步、发展、成熟三个阶段。运用绿色建筑供需主要相关利益群体进行演化博弈分析,构建绿色建筑供给侧与需求侧的动态博弈模型,分析政府与供需双方的动态演化过程,并提出对应的政策建议。研究表明:在绿色建筑起步阶段,政府应对绿色建筑开发商给予补贴,对传统房地产商实行高税收的政策,促使传统房地产商转型升级;在发展阶段,政府在补贴绿色建筑市场供需双方的前提下,可以对房地产商进行减税以化解过剩库存;在推进成熟阶段,要发挥市场在资源配置中的决定性作用,以实现博弈三方利益共赢的绿色建筑可持续发展。     

基于利益相关者的建筑成本风险管理行为博弈分析

建筑工程项目的利益相关者较多,利益相关者的关系复杂,提升了建筑成本风险管理的难度,研究基于利益相关者的建筑成本风险管理行为博弈分析。设置建筑成本风险管理利益相关者中的建设方、承包方、监理方以及业主,作为建筑成本风险管理行为博弈模型的博弈参与者,构建建筑成本风险管理行为的混合纳什均衡博弈模型。博弈模型求解结果表明,为了建筑成本风险管理工作顺利进行,需要高效管控建筑成本风险,降低业主的寻租概率,提升建筑项目施工过程中的惩罚力度。针对博弈模型对建筑成本风险管理行为分析结果,提出加强建设承包方的信用制度、设置合理的奖惩制度等建筑成本风险管理措施,以期实现建筑成本风险的科学管控。     

多方博弈视角下既有建筑节能改造市场主体行为策略

从信息经济学视角来看,既有建筑节能改造市场有序运行是多方主体行为博弈的结果,探索既有建筑节能改造市场多主体行为博弈演化策略具有重要的理论与实践价值。从既有建筑节能改造市场核心三方主体行为策略分析入手,构建了ESCO、政府和业主的三方博弈模型,运用演化博弈理论探讨了三方主体进化稳定策略形成的动态演化过程。研究结果表明,在各方信息不对称条件下,ESCO、政府和业主的三方动态利益博弈并不会固定地收敛于某一个稳定策略集合,其在各自不同概率范围内的不同行为取向均会造成不同收益结果,推动市场健康有序运行需要三方主体共同努力,政府针对ESCO和业主设置合理的补贴与罚金,有效控制不同行为决策下ESCO与业主的损益水平,引导与调动ESCO和业主既有建筑节能改造行为的积极性是关键。     

动态惩罚机制下公共项目承包商机会主义行为演化博弈

公共项目中,承包商为追求利益最大化利用自身优势以及信息不对称性采取机会主义行为,一方面损害了公共项目业主方的权益,另一方面影响了公共设施的正常营运。通过运用演化博弈理论分别构建静态及动态惩罚机制下的承包商机会主义行为及业主方监管策略博弈模型,并分析其演化均衡策略。结果显示,静态惩罚机制下承包方和业主方的演化博弈呈周期性变化,不能达到稳定均衡状态;动态惩罚机制下承包商与业主方的演化博弈呈螺旋收敛态势;承包商采取机会主义行为的初始概率不同,随时间收敛到不同的均衡值;提升最严重惩罚度可有效降低承包商机会主义行为的概率。基于上述研究,业主方可选择构建动态惩罚机制遏制承包商的机会主义行为。     

办公建筑物化阶段CO_2排放研究

建筑物化阶段的CO2排放时间集中、绝对量大,是建筑节能减排的研究重点。构建了办公建筑物化阶段CO2排放的计算模型,包括建材、设备生产与运输的CO2排放,以及施工过程的CO2排放。利用该计算模型,分析计算了78栋办公建筑物化阶段的CO2排放量。平均来看,物化阶段的碳排放量为326.75kg/m2;随着建筑高度的增加单位面积碳排放明显增加,超高层建筑的单位面积碳排放量是多层建筑的1.5倍;土建工程的碳排放量占到物化阶段的75%左右,而钢筋、混凝土、砂浆、墙体材料的碳排放量占到了土建工程的80%以上。分别以建筑层数和建材用量为自变量做了办公建筑物化阶段CO2排放量的预测模型,通过统计学的分析对比,发现以钢筋、混凝土和墙体材料为自变量的预测公式可以很好地预测建筑物化阶段的碳排放。     

工程代建制下三方博弈模型分析

采用博弈论的方法对代建制模式下业主、代建单位和承建商三方关系进行了分析。根据模型的不同假设前提，构造出三方的博弈模型，得出博弈三方的均衡战略，以及某些关键因素对博弈三方利益的影响，进而提出了防止代建单位和承建商合谋寻租的建议。     

建筑工程项目监管行为的博弈分析

每个建筑工程项目都涉及多方参与人——业主、承包商、监理方、政府和公众,他们的行为都会对工程项目质量产生影响。以寻租理论和委托代理理论为基础,建立四方博弈模型,并求解了博弈过程的混合策略纳什均衡。从均衡结果看,与三方参与人研究相比,引入政府使博弈模型更接近实际的监管过程;引入公众,模型分析表明业主和政府的监督效率会提高。最后,提出在项目质量管理过程中可建立的制度安排。     

建筑业伙伴关系重建与价值创造

通过构建合作博弈模型,发现三方合作博弈的利益分配具有均衡解,即三方的合作可以有效实现。同时提出了承包商促进分包商合作、业主推动承包商与分包商合作及价值创造的有效途径。     

重庆地区装配式建筑物化阶段节能减排效益分析

选取重庆地区量大面广的装配式混凝土建筑为研究对象,基于工程量清单数据,利用碳排放因子法,建立碳排放测算模型,分析不同类型不同装配率建筑在物化阶段较现浇混凝土建筑的节能减排情况。案例分析表明：装配式建筑物化阶段碳排放量为236.11～295.19kgCO₂/m²,较传统现浇混凝土结构体系,建筑碳减排比例为6.04%～8.79%,减排比例随装配率提升及现场预制构件应用的增加而增加;同时,发现建材生产阶段占物化阶段碳排放量最高,可达85%以上,且装配式高层建筑的节能减排效果更加突出。     

装配式建筑外部效益分配问题研究——基于讨价还价博弈

基于外部性理论,提出装配式建筑产生的外部效益应该在各利益方之间均衡分配,实现外部效益向内部化转换,从而激发各利益主体推广装配式建筑的热情。在系统分析装配式建筑产生的外部效益的基础上,构建了政府、开发商和消费者三方之间的讨价还价博弈模型。现阶段只有满足开发商及消费者的最佳期望效益值,才能不断促使装配式建筑增量及转型。因此,为寻求最优的外部效益分配方案,构建了两种不同的博弈模型。一种是基于三大利益方的共同博弈模型,另一种是开发商与消费者达成短暂联盟与政府进行的讨价还价博弈。实证研究表明,开发商与消费者形成联盟方对分配结果有较大的影响。当开发商和消费者达成短暂联盟进行博弈时双方的分配额度都将增加,从而极大地增加了参与装配式建筑的积极性。     

基于前景理论的既有建筑绿色改造多主体演化博弈

对既有建筑实施绿色改造能够起到节能减排的作用,有利于应对环境问题。既有建筑绿色改造项目涉及的利益相关者众多且关系复杂,因此,对绿色改造的利益相关者进行分析非常重要。通过引入前景理论,构建出有限理性前提下政府、ESCO和既有建筑业主三方收益感知矩阵和演化博弈模型,探索三者博弈的最佳策略,并运用MATLAB进行仿真分析。研究表明:在博弈过程中,政府的策略选择会影响ESCO和业主的策略选择;ESCO的策略选择除了与自身成本收益有关,政府实施的惩罚机制也会影响ESCO的策略选择;政府补贴额度的大小会对政府、ESCO和业主的策略产生不同影响;业主的策略选择与接受改造的成本密切相关。最后,从不同角度提出了促进既有建筑绿色改造市场发展的建议。