基于BIM-LCA与层次分析法的建筑再生策略综合评估——拆除重建与深度改造的环境与安全权衡

《Sustainability》：Evaluating Deep Renovation Versus Reconstruction: A BIM-LCA and AHP Decision-Making Framework Balancing Environmental Performance and Safety

　　

摘要

建筑改造项目的高昂成本以及施工期间需限制建筑使用的需求，可能导致许多房地产开发商选择拆除重建现有建筑，而非进行深度改造。在这一决策过程中，两个建筑性能维度尤为关键：运行能耗性能和抗震安全。近年来，地方和国家标准多次针对这两个方面提出规范，凸显了升级改造现有建筑存量房源的紧迫性。为了全面评估这两种建筑再生方案——拆除重建和深度改造——的环境影响，研究人员基于建筑信息模型（BIM）的寿命周期评估（LCA）方法，对博洛尼亚（意大利）前 AGIP 汽车旅馆建筑这一实际案例进行了分析，并假设两种方案均能达到相同的运行能耗性能水平。这一假设使得两种方案在建造阶段的碳排放对比更加清晰明确。研究中使用了两种 LCA 软件工具——LCA for Experts 和 OneClick LCA——来计算温室气体（GHG）排放量，并对结果进行敏感性分析，考察 LCA 工具和数据库选择对结果的影响。LCA 结果表明，改造方案对环境更加友好，在改造后剩余使用寿命为 50 年的基准假设下，温室气体盈亏平衡点约为 125 至 130 年。然而，为了在环境性能与安全及能耗要求之间取得平衡，研究采用层次分析法（AHP）将多准则框架纳入设计过程。研究建立了两种策略来评估再生方案：以生态为导向的策略，优先降低碳排放；以及以安全为导向的策略，优先考虑建筑使用者的抗震安全。AHP 分析表明，在以生态为导向的策略下，两种 LCA 软件工具均一致倾向于深度改造方案。相反，在以安全为导向的策略下，全面重建成为最优选择。本研究为建筑再生决策提供了一种综合方法，在多维可持续性标准之间实现了平衡。