【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于减碳优化系统，具体涉及一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统。
技术介绍
1、在目前国内外越来越提倡超低能耗建筑的背景下，全寿命周期中建筑物化阶段、使用阶段的碳排放占比将更少，建筑拆除阶段的能耗和碳排放占比将更大，对建筑拆除废料循环利用是建筑全面实现超低能耗的重要环节。
2、目前研究的局限性如下。其一，构件表面损伤检测对构件及材料的回收利用至关重要，目前构件表面损伤检测多采用体式显微镜、扫描电镜获取构件表面图像，这对设备的精度要求很高，另外其所获取的信息仅停留在二维像素点层面，非三维坐标层面。其二，目前建筑拆除主要采用爆破和机械拆除两种方式，爆破拆除不仅会对环境产生污染，还会对拆除的物料进行简单的填埋处理，导致资源浪费；而机械拆除未与科技结合实现智能化拆除。其三，针对既有建筑拆除阶段碳排放的核算问题，目前研究鲜少考虑到再循环、再制造、再利用三方面与传统填埋方式减碳能力的比较。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述技术问题，提供一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，并利用相关算法进行评估，保证施工安全，控制施工成本，准确评估节省碳排放量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，包括前期模块、验伤模块、拆除模块、处理模块；
4、前期模块包括数据收集模块、建模分类模块；验伤模块包括分割模块、鉴定模块；拆除模块包括分析模块、筛选模块；
5、所述数据收集模块，具体为：通过无人机倾斜摄影获取目标建筑物的环境信息及遮挡情况，生成目标建筑物的基本信息，根据现有建筑结构特点，对建筑物进行原始点云数据采集；
6、所述建模分类模块，具体为：
7、根据原始点云数据，利用实景建模软件进行预处理；
8、根据扫描点的数据信息逆向建立各个构件的bim模型，编辑对应的bim模型，并对构件种类归类；
9、所述分割模块，具体为：
10、通过目标建筑物三维实景模型获取目标建筑单一构件例如墙、梁、板、柱上的点云集合，利用leica cyclone 3dr点云处理软件对构件的点云与网格bim模型进行对比分析；
11、调整误差范围，在网格上对照点云的坐标值通过颜色进行定位处理，从而分割平整与不平整区域；
12、所述鉴定模块，具体为：
13、对获取的点云数据进行点云图像增强，生成带数据标记的数据集；
14、采用卷积神经网络(cnn)对点云图像进行进一步分类，采用已知损伤类型的点云图像作为网络模型训练数据集，分别对不同损伤类型区域进行标记；
15、利用leica cyclone 3dr把扫描的点云与网格进行比较，计算受损区域面积，与配置参数进行对应，从而确定损伤程度；
16、所述分析模块，具体为：
17、根据损伤类型和损伤程度鉴定结果，制定不同拆除方案；
18、将形成的bim模型提取结构构件转换格式并导入autodesk robot结构分析软件中，根据不同的方案进行受力分析，生成结构应力示意图、分析彩图、弯矩图表和内力的所有信息。
19、所述筛选模块，具体为：根据生成的图像与拆除方案进行安全评估与成本分析，筛选出较为合适的方案。
20、所述分类模块，具体为：根据判断出的构件损伤类型与损伤程度对不同种类构件进行处理方式归类。
21、所述计算模块，具体为：根据不同构件处理方式用对应公式分别计算其碳排放量。
22、所述比较模块，具体为：同构件填埋处理的碳排放量进行比较，得到此拆除回收方案中减碳量。
23、进一步地，所述原始点云数据采集，具体为：使用无人机对室外场景进行影像采集得到原始点云数据，使用三维激光扫描仪对室内场景进行扫描得到原始点云数据。
24、进一步地，所述预处理，具体为：将原始点云数据导入contextcapture进行点云建模，对形成的三维实景模型进行修饰，如区域漏空、变形等，同时利用点位测量信息对模型进行质量检查。
25、进一步地，所述构件种类归类，具体为将构件归类为墙、梁、板、柱、其它构件，其它构件包括门窗等围护构件与分隔构件。
26、进一步地，所述损伤类型为混凝土裂缝、保护层脱落、钢筋露出，所述损伤程度为配置参数。
27、进一步地，根据生成的图像与拆除方案进行安全评估与成本分析，筛选出较为合适的方案，具体为：根据结构应力示意图、分析彩图、弯矩图表和内力的所有信息表，确定建筑不同状况下受力状态，根据计算所得建筑构件状态，配合损伤程度表指导筛选设计建筑拆除方案。
28、进一步地，根据损伤类型与损伤程度对不同种类构件进行处理方式归类，具体为：将构件二次归类为填埋类、再利用类、再循环类、再回收类。
29、进一步地，不同构件处理方式的碳排放量计算公式，包括：拆除阶段碳排放量公式、运输阶段碳排放量公式和处理阶段碳排放量公式，其中，
30、不同种类建筑构件不同处理方式中拟拆除建筑构件碳排放量计算公式，包括：构件拆除碳排放总公式（包括构件拆除碳排放公式、构件拆除减碳量公式），减碳量总公式。
31、其中，所述构件拆除碳排放总公式根据构件处理方式分类，包括再循环碳排放与减碳量公式，再制造碳排放与减碳量公式，再利用碳排放与减碳量公式，填埋碳排放公式。
32、其中，所述再循环碳排放公式为：
33、，
34、式中：为第i种建筑构件再循环涉及的碳排放量；为第i种建筑构件解构时产生的碳排放；为第i种建筑构件从解构现场到再循环加工厂的运输碳排放；为第i种建筑构件再循环加工产生的碳排放。
35、其中，所述再循环减碳量碳排放公式为:
36、csrecycle,i=rrecycle,i(ec0,i-crecycle,proci)，
37、式中：为第i种建筑构件再循环管理策略的减碳量；为第i种建筑构件的再循环占比（即为第i种建筑构件再循环处理的量占其总量的百分比）；ec0,i为第i种建筑构件的隐含碳。
38、其中，所述再制造碳排放公式为：
39、 ，
40、式中：为第i种建筑构件再制造过程涉及的碳排放量；为第i种建筑构件从解构现场运输到再制造加工厂的运输碳排放；为第i种建筑构件再制造加工产生的碳排放。
41、其中，所述再制造减碳量公式为：
42、，
43、式中：为第i种建筑构件再制造管理策略的减碳量；为第i种建筑构件的再制造占比（即为第i种建筑构件再制造处理的量占其总量的百分比）。
44、其中，所述再利用碳排放公式为：
45、，
46、式中：为第i种建筑构件再利用过程涉及的碳排放量；为第i种建筑构件从解构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，包括前期模块、验伤模块、拆除模块和处理模块；
2.如权利要求1所述的一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，所述前期模块包括数据收集模块和建模分类模块，数据收集模块连接无人机，将收集到的建筑信息输出至建模分类模块，建模分类模块根据收集到的建筑信息进行建模和构件分类，得到模型信息与构件信息。
3.如权利要求1所述的一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，所述验伤模块包括分割模块和鉴定模块，分割模块输入模型信息，对模型进行点云分割，将分割结果输出至鉴定模块，鉴定模块根据分割结果鉴定损伤类别和损伤程度。
4.如权利要求1所述的一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，所述拆除模块包含分析模块和筛选模块，分析模块输入损伤类型和损伤程度鉴定结果，制定不同拆除方案并用结构分析软件进行分析，输出结构应力示意图、分析彩图、弯矩图表和内力的所有信息至筛选模块，筛选模块根据分析结果进行拆除方案制定与筛选。
5.如权利要求1所
...【技术特征摘要】
1.一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，包括前期模块、验伤模块、拆除模块和处理模块；
2.如权利要求1所述的一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，所述前期模块包括数据收集模块和建模分类模块，数据收集模块连接无人机，将收集到的建筑信息输出至建模分类模块，建模分类模块根据收集到的建筑信息进行建模和构件分类，得到模型信息与构件信息。
3.如权利要求1所述的一种老旧建筑构件验伤、拆除及其处理的减碳优化系统，其特征在于，所述验伤模块包括分割模块和鉴定模块，分割模块输入模型信息，对模型进行点云分割，将分割结果输出至鉴定模块，鉴定模块根据分割结果鉴定损伤类别和损伤程度。
4.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷斌，龚伟涛，许潇文，闻知培，万辉，杨婉莹，余林杰，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：
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