Βιώσιμα (Green) BIM: Τεχνοοικονομική αξιολόγηση διαχείρισης των κατασκευαστικών απορριμμάτων στην Ελλάδα

Green BIM: Techno-economic analysis for the management of the construction waste in Greece (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. ΓΕΩΡΓΟΓΙΑΝΝΗ, ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ
  3. Διαχείριση Τεχνικών Έργων (ΔΧΤ)
  4. Σεπτέμβριος 2018 [2018-09]
  5. Ελληνικά
  6. 196
  7. Παντουβάκης, Ιωάννης - Πάρις
  8. Παντουβάκης , Ιωάννης - Πάρις | Βουλγαρίδου, Δήμητρα
  9. Βιώσιμα ΒΙΜ | Κατασκευαστικά απορρίμματα | Ανθρακικές εκπομπές | Sustainable (Green) BIM | Construction Waste | Carbon emissions
  10. 9
  11. 5
  12. 85
  13. Κατάλογος πινάκων Πίνακας 2. 1: Δημοφιλείς πλατφόρμες ΒΙΜ Πίνακας 2. 2: Κατάλογος ερευνών που αποτυπώνουν τα πλεονεκτήματα της εφαρμογής ΒΙΜ Πίνακας 2. 3: Προηγούμενες έρευνες αξιολόγησης της αποδοτικότητας των ΒΙΜ Πίνακας 2. 4: Επεξήγηση μεταβλητών εξίσωσης (2.2) Πίνακας 2. 5: Εμπόδια υιοθέτησης ΒΙΜ στον κατασκευαστικό κλάδο Πίνακας 3. 1: Σύνοψη ερευνών πάνω στα βιώσιμα ΒΙΜ και κατηγοριοποίηση ανά εφαρμοζόμενο στάδιο του έργου Πίνακας 3. 2: Προηγούμενες έρευνες σε εφαρμογές ενεργειακών αναλύσεων Πίνακας 3. 3: Διαδεδομένα συστήματα πράσινης πιστοποίησης των κατασκευών Πίνακας 4. 1: Πηγές και αιτίες πρόκλησης των κατασκευαστικών απορριμμάτων Πίνακας 4. 2: Περιορισμοί που θα εξετάσει η παρούσα έρευνα μέσω ΒΙΜ Πίνακας 4. 3: Διαδικασία υπολογισμού των κατασκευαστικών απορριμμάτων βάσει EWL σύμφωνα με Llatas (2011) Πίνακας 4. 4: Ενδεικτικός κατάλογος συμβατικών εργαλείων διαχείρισης απορριμμάτων Πίνακας 4. 5 Συγκριτική παράθεση μεθοδολογιών υπολογισμού των απορριμμάτων κατασκευής μέσω ΒΙΜ Πίνακας 5. 1: Αξιολόγηση διαχείρισης απορριμμάτων με βάση τα προγράμματα πράσινης πιστοποίησης Πίνακας 6. 1: Αποτελέσματα αναφοράς ποσοτήτων μοντέλου ΒΙΜ αρχικής λύσης Πίνακας 6. 2: Όγκος απωλειών βασικού υλικού αρχικής λύσης Πίνακας 6. 3: Όγκος υλικών συσκευασίας ανά εργασία αρχικής λύσης Πίνακας 6. 4: Όγκος υλικών βοηθητικών κατασκευών ανά εργασία αρχικής λύσης Πίνακας 6. 5: Υπολογισμοί συνολικού όγκου απορριμμάτων ανά βασικό υλικό αρχικής λύσης Πίνακας 6. 6: Βάση δεδομένων με βιώσιμα στοιχεία υλικών αρχικής λύσης Πίνακας 6. 7: Υπολογισμός παραμέτρων βιωσιμότητας αρχικής λύσης Πίνακας 6. 8: Υπολογισμοί κριτηρίων βιωσιμότητας αρχικής λύσης Πίνακας 6. 9: Συγκεντρωτικά αποτελέσματα αναφορών μοντέλου ΒΙΜ για την εναλλακτική λύση Πίνακας 6. 10: Όγκος απωλειών βασικού υλικού εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 11: Όγκος υλικών συσκευασίας ανά εργασία εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 12: Όγκος υλικών βοηθητικών κατασκευών ανά εργασία εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 13: Αποτελέσματα συνολικού όγκου απορριμμάτων εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 14: Βάση δεδομένων με βιώσιμα στοιχεία υλικών εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 15: Υπολογισμός παραμέτρων βιωσιμότητας εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 16: Υπολογισμός κριτηρίων βιωσιμότητας εναλλακτικής λύσης Πίνακας 6. 17: Υπολογισμός μεταβολής παραγόντων βιωσιμότητας μεταξύ των δύο λύσεων Πίνακας 6. 18: Υπολογισμός κόστους απομάκρυνσης Πίνακας 6. 19: Παραγωγή απορριμμάτων ανά μήνα για την εναλλακτική επιλογή υλικών Πίνακας 6. 20: Συγκριτική παράθεση αποτελεσμάτων μοντέλου Πίνακας 6. 21: Αναγωγή αποτελεσμάτων στο σύνολο της εργολαβίας (12 χώροι) Πίνακας Π.6. 1: Πυκνότητες βασικών υλικών Κατάλογος γραφημάτων Γράφημα 2. 1: Απεικόνιση κόστους αποφάσεων κατά τη διάρκεια του έργου Γράφημα 6. 1: Κατανομή απορριμμάτων ανά μονάδα υλικού αρχικής λύσης Γράφημα 6. 2: Κατανομή παραγόμενων απορριμμάτων ανά δραστηριότητα αρχικής λύσης Γράφημα 6. 3: Κατανομή απορριμμάτων ανά πηγή πρόκλησης αρχικής λύσης Γράφημα 6. 4: Κατανομή ανθρακικών εκπομπών ανά υλικό αρχικής λύσης Γράφημα 6. 5: Κατανομή ενσωματωμένης ενέργειας ανά υλικό αρχικής λύσης Γράφημα 6. 6: Συγκριτική παράθεση απορριμμάτων των δύο επιλογών ανά δραστηριότητα Γράφημα 6. 7: Ταξινόμηση απορριμμάτων εναλλακτικής λύσης ανά πηγή πρόκλησης Γράφημα 6. 8: : Κατανομή ανθρακικών εκπομπών με την εναλλακτική επιλογή υλικών Γράφημα 6. 9: Κατανομή ενσωματωμένης ενέργειας με την εναλλακτική επιλογή υλικών Γράφημα 6. 10: Συγκριτική παράθεση μηνιαίας κατανομής απορριμμάτων των δύο επιλογών   Κατάλογος εικόνων Εικόνα 2. 1 : Η αξιοποίηση ενός μοντέλου ΒΙΜ σε όλα τα στάδια μιας κατασκευής Εικόνα 2. 2: Αλληλεπίδραση παραμέτρων συστήματος ΒΙΜ Εικόνα 2. 3: Επίπεδα ωριμότητας ΒΙΜ Εικόνα 2. 4: Απλοποίηση σχέσεων ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ των μερών σε όλο τον κύκλο ζωής ενός έργου με την εφαρμογή ΒΙΜ Εικόνα 2. 5: Η δημιουργία ενός τεχνικού έργου ως σύστημα. Αναπαράσταση με δυναμικό συστημικό μοντέλο. Εικόνα 2. 6: Εφαρμογή των ΒΙΜ στον κύκλο ζωής ενός έργου. Εικόνα 3. 1: Εξέλιξη της ιδέας των βιώσιμων κατασκευών Εικόνα 3. 2: Τροχιά του περιβαλλοντικά υπεύθυνου σχεδιασμού Εικόνα 3. 3: Τρίγωνο Βιώσιμων ΒΙΜ Εικόνα 3. 4: Βασικά στοιχεία που επηρεάζουν τις ανακαινίσεις κτιρίων Εικόνα 3. 5: Οφέλη ΒΙΜ για επίτευξη βιωσιμότητας στα στάδια ενός έργου Εικόνα 4. 1: Ιεραρχική διαχείριση για ελαχιστοποίηση των κατασκευαστικών απορριμμάτων Εικόνα 4. 2: Πλαίσιο λειτουργιών ΒΙΜ για διαχείριση κατασκευαστικών απορριμμάτων Εικόνα 4. 3: Συγκλίνον αλγόριθμος ερευνών για σύμπραξη ΒΙΜ και διαχείριση κατασκευαστικών απορριμμάτων Εικόνα 5. 1: Αλγόριθμος προτεινόμενου μοντέλου για αξιολόγηση της βιωσιμότητας των κατασκευών μέσω της εφαρμογής ΒΙΜ για τη διαχείριση κατασκευαστικών απορριμμάτων Εικόνα 5. 2: Παράδειγμα εξαγωγής αναφορών προμετρήσεων από λογισμικό ΒΙΜ (Revit, Autodesk) Εικόνα 5. 3: Τρόπος δημιουργίας εξωτερικών βάσεων δεδομένων με στοιχεία απορριμμάτων Εικόνα 5. 4: Επίδραση δεικτών απορριμμάτων στο μοντέλο Εικόνα 5. 5: Απεικόνιση ιδιοτήτων υλικού στην πλατφόρμα ΒΙΜ (Revit, Autodesk) Εικόνα 5. 6: Ιδιότητες στοιχείου βιβλιοθήκης ΒΙΜ με βιώσιμες πληροφορίες Εικόνα 6. 1: Όψη του κτιριακού συγκροτήματος Green Plaza από την οδό Αγ.Κωνσταντίου Εικόνα 6. 2: Κατόψεις του κτιριακού συγκροτήματος Green Plaza Εικόνα 6. 3: Σχέδια όψεων και προσανατολισμός του κτιριακού συγκροτήματος Green Plaza Εικόνα 6. 4: Ενδεικτικές όψεις σε CAD του εξεταζόμενου χώρου Εικόνα 6. 5: Δημιουργία μοντέλου ΒΙΜ στο λογισμικό Revit Εικόνα 6. 6: Τομή Α-Α' δυτικού τμήματος Εικόνα 6. 7: Τρισδιάστατη απεικόνιση του εξεταζόμενου ορόφου και εσωτερική λεπτομέρεια χώρου Εικόνα 6. 8: Αριστερά: φωτογραφία χώρου, Δεξιά: Αποτελέσματα παρουσίασης μοντέλου ΒΙΜ Εικόνα 6. 9: Συγκριτική απεικόνιση εναλλακτικών επιλογών Εικόνα Π.6. 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά γυψοσανίδας Εικόνα Π.6. 2: Τεχνικά χαρακτηριστικά ορυκτοβάμβακα Εικόνα Π.6. 3: Τεχνικά χαρακτηριστικά πλακιδίων Εικόνα Π.6. 4: Τεχνικά χαρακτηριστικά μοκέτας δαπέδου Εικόνα Π.6. 5: Τεχνικά χαρακτηριστικά μαγνητικής κόλλας Εικόνα Π.6. 6: Τεχνικά χαρακτηριστικά υποστρώματος δαπέδου Εικόνα Π.6. 7: Τεχνικά χαρακτηριστικά ψευδοροφής αλουμινίου Εικόνα Π.6. 8:Τεχνικά χαρακτηριστικά κόντρα πλακέ Εικόνα Π.6. 9: Τεχνικά χαρακτηριστικά σιλικονούχου ακρυλικού ασταριού Εικόνα Π.6. 10: Τεχνικά χαρακτηριστικά πλαστικού χρώματος Εικόνα Π.6. 11: Τεχνικά χαρακτηριστικά ριπουλίνης Εικόνα Π.7. 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά δαπέδου Laminate Εικόνα Π.7. 2: Τεχνικά χαρακτηριστικά αντικραδασμικής μεμβράνης Εικόνα Π.7. 3: Τεχνικά χαρακτηριστικά για το ακρυλικό αστάρι της VITEX Εικόνα Π.7. 4: Τεχνικά χαρακτηριστικά για το πλαστικό χρώμα της VIVECHROM Εικόνα Π.7. 5: Τεχνικά χαρακτηριστικά για το βερνικόχρωμα της VITEX Εικόνα Π.7. 6: Τεχνικά χαρακτηριστικά πολυστρωματικης μοριοσανίδας Εικόνα Π.7. 7: Τεχνικά χαρακτηριστικά πλάκας ορυκτής ίνας
    • Η παρούσα εργασία αξιολογεί την εφαρμογή των βιώσιμων (Green) BIM για την πρόβλεψη και τον περιορισμό των κατασκευαστικών απορριμμάτων, διερευνώντας παράλληλα τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο των εναλλακτικών επιλογών. Μέσω εκτεταμένης βιβλιογραφικής ανασκόπησης, προσδιορίστηκαν: i) τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της τεχνολογίας ΒΙΜ, όπως η παραμετρική μοντελοποίηση, η δημιουργία βάσεων δεδομένων και η ρεαλιστική απεικόνιση του αποτελέσματος και ii) οι παράγοντες βιωσιμότητας (ενεργειακή κατανάλωση, αξιοποίηση φυσικών πόρων, χρήση υλικών, επίπεδα άνεσης χρηστών, διαχείριση απορριμμάτων, ανθρακικές εκπομπές και ενσωματωμένη ενέργεια), που προσφέρουν τη δυνατότητα παρακολούθησης και ελέγχου της απόδοσης σε όλο τον κύκλο ζωής ενός έργου. Το μοντέλο που παρουσιάζεται για τη σύμπραξη των βιώσιμων ΒΙΜ και της διαχείρισης των κατασκευαστικών απορριμμάτων εστιάζει στην αντιμετώπιση των κύριων πηγών πρόκλησής τους, με σκοπό την πρόβλεψη του συνολικού τους όγκου, τον υπολογισμό της ενέργειας και των ανθρακικών εκπομπών που ενσωματώνονται σε αυτά. Η πρωτοτυπία της έρευνας έγκειται στο ότι δεν υπολογίζει απλά, αλλά εντοπίζει επακριβώς ανά υλικό και αιτία (απώλειες βασικών υλικών, εναπομείναντα υλικά συσκευασιών και βοηθητικών κατασκευών) που συσσωρεύεται ο όγκος και το ανθρακικό αποτύπωμα της κατασκευής για να αντιμετωπιστεί με την κατάλληλη εναλλακτική επιλογή. Για την εξακρίβωση της αποδοτικότητας της μεθόδου μελετάται η περίπτωση ανακαίνισης συγκροτήματος γραφείων στην Αθήνα, από όπου προκύπτει συμβατότητα των εξαγόμενων αποτελεσμάτων με τα πραγματικά στοιχεία απορριμμάτων, αποτυπώνοντας σημαντικό περιβαλλοντικό όφελος των εξεταζόμενων εναλλακτικών επιλογών (85% σε ανθρακικές εκπομπές και 81,9% σε ενσωματωμένη ενέργεια). Μεταφράζοντάς το σε χρηματικές μονάδες, συνεπάγεται ότι επενδύοντας 0,5% του προϋπολογισμού του έργου στην τεχνολογία ΒΙΜ μόνο από την εφαρμογή τους στη διαχείριση απορριμμάτων μπορεί να υπάρξει απόδοση που φτάνει το 91%.
    • The present study evaluates the implementation of Sustainable (Green) BIM for the prediction and reduction of the construction waste, investigating at the same time the environmental impact of the available alternative choices. Through extensive literature review were identified: i) the functional characteristics of BIM, such as parametric modelling, database integration and virtual realistic views and ii) the sustainable parameters (energy consumption, resource and material usage, comfort levels, waste management, carbon emissions and embodied energy), which offer the ability to control and monitor the environmental performance during the lifecycle of a project. The model presented herein for the synergy of BIM and waste management focuses on the confrontation of the main causes of waste at source (loss or leftovers of materials, packaging and auxiliary constructions), in order to forecast the total volume, the carbon emissions and the embodied energy of the disposed materials. The originality of this study relies on the fact that it does not just predict the volume of the waste generated during construction, but it detects exactly the main sources (causes and materials) of the problem, allowing for the application of the best alternative choice. In order to validate the efficiency of this method a case study of a renovation project in office buildings was conducted in Athens and the calculated results were in agreement with the real amount of waste produced. Moreover, the alternative scenarios, that examined the application of different materials, listed significant environmental benefit (85% in carbon emissions and 81.9% in embodied energy). Transforming this into monetary values arises that by investing 0,5% of the project budget to BIM technology, a return on investment that reaches 91% can be achieved only through waste management.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.