工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法与专用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法与专用系统，其属于碳排放预警领域。它根据施工工序将已完成工程和待完成工程，按照施工过程分别分解成多个分部工程，分部工程分解为多个分项工程；以前期已完成的一个以上的示范工程为基准，分别统计各分项工程的碳排放阈值；计算正在施工的分项工程中所涉及的施工机械的实时碳排强度并进行汇总；将得到的实时碳排放总强度与得到的相应分项工程中的碳排放阈值进行实时对比；再进行节能减碳分析并给出相应的解决办法。本发明专利技术从分项工程入手，排除导致碳排放超标的因素，对导致碳排放居高不下的相应分项工程中的施工机械进行尾气处理。本发明专利技术主要用于施工过程碳排放预警及节能减碳分析。警及节能减碳分析。警及节能减碳分析。

【技术实现步骤摘要】
工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法与专用系统


[0001]本专利技术属于碳排放预警领域，具体地说，尤其涉及一种工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法与专用系统。

技术介绍

[0002]二氧化碳等温室气体排放量增多是造成全球气候变暖的重要原因。建筑全过程的碳排放主要集中在建筑施工阶段和建筑运行阶段，目前，在建筑领域的碳排放监测预警方法主要围绕在建筑运行阶段，而在建筑施工过程中的碳排放监测预警及相应的节能减碳方法仍处于缺失状态。
[0003]现有的碳排放监测预警方法主要有以下几种：第一种是，公开号为CN103439463B的中国专利公开了一种建筑碳排放实时在线监测系统，包括用于进行建筑能耗数据在线监测、采集的数据采集端，用于报告单位进行建筑信息的输入、数据采集、报告确认和提交的报告端，用于管理单位进行审查、核定以及碳排放权交易机构进行信息核查、交易确认的公共端，用于对所述采集端、所述报告端、所述公共端的收据及信息进行处理的本地计算机，以及用于对计算机收集的数据和信息进行汇总及处理的远程服务器。该方法可即时地了解、核算建筑碳排放数据。但是，该系统只适用于已建成的建筑在运行阶段的碳排放监测，其空间位置固定，对于施工过程处于时间与空间多维动态变化的状态，以上的监测系统无法监测各分项工程的碳排放，更无法实现预警功能。
[0004]第二种是，公开号为CN111898873A的专利申请公开了一种集团公司碳排放预警信息系统及其预警方法，该方法通过统计一定时间间隔内各级拟控排企业的碳排放强度，并核算碳排放量、碳排放强度与预先设立的集团和集团内所属各级控排企业的排放限额基准值进行比对，根据比对结果进行预警。其无法适用于建筑施工过程，因为建筑施工按照分部工程及分项工程进行分类，且各分部工程中的分项工程在时间和空间上均存在交叉，因此，现有的碳排放统计方法不适用于建筑施工过程。
[0005]第三种是，现有施工过程碳排放核算方法均是基于消耗的机械台班数来进行的，然而，由于在施工过程中施工机械容易发生空转、中途停转等情况，统计的机械台班数往往与实际碳排放量相差较大。因此，基于这种方法计算的碳排放量会存在较大误差。
[0006]综上，现有的碳排放统计、监测等方法均没有按照分部、分项工程统计和监测碳排放量，仅按照时间段或工程量进行统计，而在单位时间段或工程量内产生的碳排放量会因工程类别不同而导致差异很大，因此该方式无法统计出准确的碳排放量基准值，从而无法实现真正的预警功能。且现有的碳排放统计、监测等方法均没有公开在碳排放量超标时，采用何种节能降碳措施解决上述问题，从而无法实现最终的节能减碳作用。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种工程施工过程碳排
放预警及节能减碳方法与系统，其对施工过程各分项工程分别进行碳排放的预警及节能分析，并给出了相应的解决方案，弥补了行业空白。
[0008]所述的工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法，包括以下步骤：S1、根据施工工序将已完成工程和待完成工程，按照施工过程分别分解成多个分部工程，每个分部工程分解为多个子分部工程，各个子分部工程中再分别分解成多个分项工程；每个分项工程中包含不同的施工工序，通过分项工程可将所有的施工工序进行有效划分；S2、以前期已完成的一个以上的示范工程为基准，分别统计各分项工程中所涉及的各个能源的用量，计算各分项工程在单位参数X中的平均能耗强度，从而获得各分项工程中的碳排放强度C
SG,i
，并将M*C
SG,i
作为相应分项工程的碳排放阈值，M为富余系数，M为1.0
‑
1.2，碳排放强度C
SG,i
的计算公式如下：其中，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位参数X中碳排放总强度；E
SG,j
为施工过程第j种能源总用量；EF
j
为第j类能源的碳排放因子；S3、计算正在施工的分项工程中所涉及的施工机械的实时碳排强度，并进行汇总，得到该分项工程的实时碳排放总强度；S4、将S3中得到的实时碳排放总强度与S2中得到的相应分项工程中的碳排放阈值进行实时对比：当实时碳排放总强度低于碳排放阈值时，S3中涉及的施工机械正常工作；当实时碳排放总强度超过碳排放阈值时，记录该高耗能点和实时碳排放总强度值，并进行自动报警，同时启动节能减碳分析功能；S5、节能减碳分析的具体分析步骤如下：a、检测S3中涉及的施工机械在启动前，发动机温度是否低于70度，将发动机温度低于70度的施工机械，在下次启动前先进行发动机预热，重复S3和S4的步骤，并与S4中记录的高耗能点及其相应的实时碳排放总强度进行记录对比；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析；若实时碳排放总强度仍超过碳排放阈值，则进行下一步；b、检测S3中涉及的施工机械空转怠速时间占总时长是否超过20%，将空转怠速时间超过总时长20%的施工机械，缩短其空转怠速时间，重复S3和S4的步骤，并查看实时碳排放总强度是否超过碳排放阈值；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析；若实时碳排放总量仍超过碳排放阈值，则进行下一步；c、查看空气、柴油滤芯积灰传感器检测值是否达到限值，将达到限值的施工机械更换空气、柴油滤芯，重复S3和S4的步骤，并查看实时碳排放总强度是否超过碳排放阈值；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析。
[0009]优选地，若S5结束时，分项工程中的实时碳排放总强度仍超过碳排放阈值，则启动该分项工程中中涉及的施工机械的尾气净化装置，尾气净化装置通过催化机构将尾气中的CO、HC和NO
X
的转变为CO2、水和N2，尾气净化装置中的净化机构通过吸附剂将CO2吸附净化，
并通过CO2浓度检测器反馈尾气中CO2的排放浓度，使尾气中CO2的排放浓度低于排放阈值，排放阈值为人为预设值。
[0010]优选地，所述S2中的单位参数X为单位面积A
i
，表示施工过程分项工程第i个项目施工面积，单位为m2，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位面积内的碳排放总强度，单位为kgCO2/m2。
[0011]优选地，所述S2中的单位参数X为单位体积V
i
，表示施工过程分项工程第i个项目施工体积，单位为m3，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位体积内的碳排放总强度，单位为kgCO2/ m3。
[0012]优选地，所述S2中的单位参数X为单位质量m
i
，表示施工过程分项工程第i个项目施工质量，单位为kg，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位质量内的碳排放总强度，单位为kgCO2/ kg。
[0013]优选地，所述S2中各分项工程中所涉及的能源包括施工机械的耗油量、施工设施的耗电量和施工机械的耗燃气量。
[0014]优选地，所述S2中各分项工程中所涉及的各个能源的用量的统计方法还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、根据施工工序将已完成工程和待完成工程，按照施工过程分别分解成多个分部工程，每个分部工程分解为多个子分部工程，各个子分部工程中再分别分解成多个分项工程；S2、以前期已完成的一个以上的示范工程为基准，分别统计各分项工程中所涉及的各个能源的用量，计算各分项工程在单位参数X中的平均能耗强度，从而获得各分项工程中的碳排放强度C
SG,i
，并将M*C
SG,i
作为相应分项工程的碳排放阈值，M为富余系数，M为1.0
‑
1.2，碳排放强度C
SG,i
的计算公式如下：其中，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位参数X中碳排放总强度；E
SG,j
为施工过程第j种能源总用量；EF
j
为第j类能源的碳排放因子；S3、计算正在施工的分项工程中所涉及的施工机械的实际碳排放强度，并进行汇总，得到该分项工程的实时碳排放总强度；S4、将S3中得到的实时碳排放总强度与S2中得到的相应分项工程中的碳排放阈值进行实时对比：当实时碳排放总强度低于碳排放阈值时，S3中涉及的施工机械正常工作；当实时碳排放总强度超过碳排放阈值时，记录该高耗能点和实时碳排放总强度值，并进行自动报警，同时启动节能减碳分析功能；S5、节能减碳分析的具体分析步骤如下：a、检测S3中涉及的施工机械在启动前，发动机温度是否低于70度，将发动机温度低于70度的施工机械，在下次启动前先进行发动机预热，重复S3和S4的步骤，并与S4中记录的高耗能点及其相应的实时碳排放总强度进行记录对比；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析；若实时碳排放总强度仍超过碳排放阈值，则进行下一步；b、检测S3中涉及的施工机械空转怠速时间占工作总时长是否超过20%，将空转怠速时间超过总时长20%的施工机械，缩短其空转怠速时间，重复S3和S4的步骤，并查看实时碳排放总强度是否超过碳排放阈值；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析；若实时碳排放总量仍超过碳排放阈值，则进行下一步；c、查看空气、柴油滤芯积灰传感器检测值是否达到限值，将达到限值的施工机械更换空气、柴油滤芯，重复S3和S4的步骤，并查看实时碳排放总强度是否超过碳排放阈值；若实时碳排放总强度低于碳排放阈值，则结束分析。2.根据权利要求1所述的工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法，其特征在于，若S5结束时，分项工程中的实时碳排放总强度仍超过碳排放阈值，则启动该分项工程中涉及的施工机械的尾气净化装置，尾气净化装置通过催化机构将尾气中的CO、HC和NO
X
的转变为CO2、水和N2，尾气净化装置中的二氧化碳捕集变压吸附机构通过二氧化碳吸附剂将CO2吸附净化，并通过CO2浓度检测器反馈尾气中CO2的排放浓度，使尾气中CO2的排放浓度低于排放浓度阈值，排放浓度阈值为人为预设值。3.根据权利要求1所述的工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法，其特征在于，所述
S2中的单位参数X为单位面积A
i
，表示施工过程中分项工程第i个项目施工面积，单位为m2，C
SG,i
为施工过程分项工程中第i个项目在单位面积内的碳排放总强度，单位为kgCO2/m2。4.根据权利要求1所述的工程施工过程碳排放预警及节能减碳方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，李西安，郭春强，吴仕锋，王阳明，李波，朱文杰，李君燕，陈煜，郝宝泉，韩树友，高鹏飞，李玉亮，顾启海，鲁统伟，黄守强，王鑫，莫宗勤，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：