白皮书 | 既有建筑改造和翻新：科技如何减少建筑施工对环境的影响？

建筑工程行业在碳中和议程中发挥着至关重要的作用。若要实现碳中和目标，必须减少建筑施工对环境的影响，科技力量可以帮助我们推动更多实质性进展。

根据英国国家统计局的数据，决定房产能源效率的最大因素是房龄。

英国住宅建筑商联合会声称，新建房屋的能效要比老式建筑高得多。例如，新建房屋的年平均能源使用量约为每平方米100千瓦时（kWh），而同等面积的老式房屋的年平均能源使用量为每平方米259千瓦时（kWh）。

由于能耗较低，与旧房相比，新建住宅和公寓平均每年可节省约2300欧元（约17600人民币）的能源费用。

然而，这并不能说明问题的全部。尽管新建房屋的能效更高，但施工建造一栋新房可能会排放15吨到100吨不等的二氧化碳。

根据GlobalData的数据，全球二氧化碳排放量的4%-8%来自水泥行业，其中大部分来自生产和运输。钢铁生产估计占全球碳排放量的6%。然而，由于这种金属的重复利用率很高，因此可以避免使用原始材料。

同时，根据英国砖块发展协会（Brick Development Association UK）的《2021年可持续发展报告》，新砖的碳足迹 ，包括原材料和生产在内，每吨新砖估计会产生213千克的二氧化碳。同一份报告还提出，重复使用一吨砖可减少16千克的碳排放。此外，一些研究估计，用木材替代传统材料甚至可以将施工的碳足迹，减少多达69%。

随着全球混凝土和钢材的短缺，更有效地使用材料很有必要。正如欧洲环境署（European Environment Agency）所指出的，循环施工和翻新现有建筑也是节省碳排放的机会。

此外，在反对拆除的呼声越来越高的同时，人们也越来越重视在建筑施工过程中减少“隐含碳”的排放 。

2022年7月，英国社区大臣迈克尔-戈夫（Michael Gove）阻止了拆除伦敦市中心一家大型百货商店的计划，理由之一是碳足迹 。据各种报告估计，阻止拆除该百货商店可减少4万吨二氧化碳的排放。要抵消这一数字，需要种植250万棵树。

关注隐含碳排放不仅仅是英国或欧盟的问题。今年8月，加利福尼亚州成为美国第一个通过立法限制某些类型建筑（包括商业建筑和学校）的隐含碳排放量的州。

翻新项目由于其复杂性和缺乏最新的现场信息，通常风险较高。问题可能包括：缺乏最新文件；没有说明结构变化或结构的最新状况、玻璃面积或墙壁厚度。所有这些方面对于隔热或翻新以提高能源效率并最终延长建筑寿命都非常重要。

这些信息上的差距会导致基于猜测的规划、不可靠的项目估算和缺乏充分信息的决策。以后几乎总是需要返工，从而导致高成本风险和项目延误。

翻新通常涉及多个项目节点、任务和利益相关者，在这种复杂的环境中，保持透明度，在利益相关者之间交换信息以及管理客户的期望都是非常困难的。

因此，如果能够与每个需要信息的人共享最新信息，涉及众多利益相关者的复杂项目也会变得更加容易。

此外，由于预算和时间的限制，所有利益相关者、专业人员和团队通常都无法亲临现场，这就使他们只能依赖勘察过现场的人员的经验和文件，或者依赖已经存在但往往已经过时的文件。

所有这些都可能导致误解和不明智的决策。因此，项目的整体风险也随之增加。据世界经济论坛统计，98%的大型项目成本超支超过30%，77%的项目完成时间比原计划长40%。造成延误和效率低下的最大原因之一是承包商和利益相关者之间缺乏合作。

要提高施工工程的效率，就必须大力加强所有承包商和利益相关者之间的协作。为解决上述诸多问题，移动扫描技术提供了解决方案。

翻新项目实施需要统一进行整体规划和协调，首先要根据最新信息对现有建筑结构的现状进行分析。随后，应提出第一个设计概念，并对不同的变体进行评估，以确定最佳方案。

许多专家和团队将同时为一个项目工作，他们都需要获取有关现场的最新信息。

只需共享一个网页地址，任何承包商或利益相关者都可以在访问现场之前查看NavVis IVION中的点云数据和全景图像，以便深入了解布局，从而在实际访问之前进行高效的规划和准备。

在前往现场之前，团队已经可以获得有关状态、几何形状和最佳路径规划的信息，从而使工作更加安全。所有在现场负责或工作的相关人员都可以共享这些信息。可以立即发现并解决问题，避免规划错误和日后返工。

该技术的另一个显著优势是可以进行虚拟检查，这意味着承包商在开工前无需多次前往现场。利益相关者可以远程监控项目进度。这不仅节省了差旅费，还减少了运输过程中的碳排放。此外，还可以远程进行安全检查，识别潜在风险，并采取补救措施。

通过NavVis VLX移动扫描系统，使用者可以准确快速地捕捉复杂的多层平面图。这在测量数百年前建造的复杂建筑时尤其有用。

例如，德国Rochsburg城堡的扩建和翻新项目涉及为8层20,000平方英尺的建筑空间建模。如果使用架站式扫描仪（TLS），时间会延长，成本也会增加。

然而，有了NavVis VLX ，勘测人员只需在城堡周围走动，就能对城堡进行精确扫描。该设备准确地扫描了现场，捕捉到大量空间数据和360°高分辨率图像，生成了一个完整的3D模型。整个激光扫描过程在三周内完成，既省时又经济。

另一个使用案例发生在日本，一个在地震中受损的熊本城修复项目。仅靠相机无法对损坏情况进行详细评估。事实证明，翻阅大量照片资料是一种耗时的评估方法。然而，在便携式可穿戴的NavVis VLX的帮助下，团队对整个城堡内外进行了扫描，创建了这座历史建筑的三维数字孪生体。

如果使用传统工具或扫描仪，这些项目将极其困难，而NavVis技术在最具挑战性的地点也能发挥其能力，这为我们提供了清晰的范例。