1.引言

1.1背景概述， 介绍为追随国家实现双碳目标， 澳門政府對各大小新建和在建工程新定立的规管措施， 以及目前澳門建築行業面对的挑战.

随着中国过去受益于改革开放所取得的成功而带来经济上升和人口增长， 以及城市现代化进程的不断深入， 我国建筑行业对各类能源的消耗量正在每年稳步增长中， 各地城市的建筑企业在当地大大小小的建筑工程项目中， 在能源使用效益， 建筑废料处理和碳排放量控制等方面均面临着重大挑战。加上由于2021年我国为落实《巴黎协定》内容， 明确定立2030 年”碳达峰”和2060 年”碳中和”的具体目标和任务，至使各大城市的建筑企业都必须在施工过程中做好各类节能减碳工作; 为了积极应对气候变化， 并努力建设低碳社会的战略目标大前题下， 澳门建筑行业在技术上极需要探索出一条能为建筑施工项目全过程中能应对能源消耗量管理， 废料分类和控制碳排放量的新道路。与此同时， 为了能配合实现双灰目标，澳门环保局在2023年3月制定了相应的规管措施，包括定立环境监察评核制度， 建筑工地废料分类及管理制度， 建筑物能耗优化技术指引等具约束性的行政措施; 澳门建筑行业在面临以上各式挑战的背景下，系统工程被应用于建筑施工能源系统的规划和优化成了业内普遍认可的出路。本报告将通过一些案例分析，探讨系统工程在建筑施工能源及碳排放控制方面的应用价值。

2.系统工程辅助建筑施工全过程对能源及碳排放控制方法慨况

2.1系统工程的基本原理和方法

系统工程（Systems Engineering）是一门跨学科的工程学科，关注如何设计、开发和管理复杂系统。系统工程专注于整体系统的观点，将不同的组件比如硬件、软件、人员、流程等结合在一起，以实现整个系统的预期功能和性能。系统工程涉及需求分析、系统设计、系统集成、验证和验收等阶段，强调系统各个元素之间的相互作用和协同工作; 此外，系统工程亦可帮助我们理解影响系统运行过程的各类因素，并提出有效的控制策略。

2.2 利用系统工程优化建筑施工能源效益及炭排放的控制

项目系统由香港某知名数据系统服务商负责系统开发， 亦包括后期的日常维护服务， 以下为项目智能工地系统的三大主要目标：

I. 高效节能机械设备：通过更新和升级现有的机械设备，我们可以实现能源效益的显着提升。导入先进的节能机械设备，如高效压缩机、变频器和节能电机，可以降低能源消耗并提高生产效率。

II.智能监控系统：建立一个智能监控系统可以实时监测工程运行状态，确保各项参数在合理范围内。通过数据分析和预测模型，我们可以优化生产过程，减少能源浪费和废弃物产生。

III.建立一个建筑废料分类和资源回收再生系统，以实现降低能耗和真正做到施工废料有效利用。

2.3系统工程在建筑施工能耗监测， 废料分类和碳排放控制中的应用价值

建筑施工过程中的能源消耗对施工进度和成本控制具有重要影响。系统透过集成传感器、数据采集器和分析技术，提供实时的数据监测和分析，以帮助建筑工地实现节能减排和可持续发展目标。此外，我们还可以按照特定需要， 例如某一施工区域或某部门在某一季度出现能耗不正常的状况下及时对该施工区域或部门的能耗数据进行评估，亦可以对不同施工阶段的能源使用效益，由系统自动提供改进建议， 再由相关的管理人员作最终决定。这有助于制定各类短期， 中期或长期的能源管理策略，从而实现更高的能源效益和减少碳排和建筑材料的浪费。

3.案例分析

3.1案例介绍

本文选取的案例为一个真实的建筑项目。文中提供的数据旨在为粤港澳建筑行业实现更高效的能源利用和建筑废料处理方法提供参考。案例项目选择了一个位于澳门的建筑项目， 地点位于澳门新填海某地段， 总建筑面积3.2万平方米， 主体建筑物以钢筋混凝土框架结构， 除了建筑结构和水电煤电梯等基本配套设施外， 还包括室外景观和内部装饰等工程; 预计工期为36个月。该项目将采取分期施工的方式分三个阶段完成， 选择以此个案作为案例， 是因为我对该项目的具体情况较为熟识， 可以具体地把项目的各个细节， 包括其能源系统管理应用的方法， 还有项目后期计划聘请某知名的数据技术服务商为项目开发一个大型的智能工地管理系统， 运用系统工程的管理模型下， 设定能源效益和碳排放目标的控制，与以往的增长情况作比较， 同时亦介绍了在运用系统工程管理模型后为项目所带出的成本效益以及各项指标。

3.2建立建筑施工能源系统的模型， 对建筑施工能源系统进行系统分析

在过去，该建筑公司在未引入智能工地管理系统的其他同类项目中， 能源和建筑废料的管理措施常缺乏系统性， 导致某些指针的实现率与项目启动前的预算差距较大。在运用系统工程管理模型后， 项目在不同施工阶段，以每月由一佰多个怖置于不同位置的热工探测器和及废料采集系统所生成的数据， 透过建立建筑施工能源系统模型，进行系统分析和改进各施工部门日常工作的用电量和热能消耗， 废料分类及回收， 碳排控制等工作都能得到进一步的优化。

4. 结果讨论

4.1 个案在能源系统的管理模型下， 比较其目标实现率与以往其他建筑施工项目的增长情况

在能源系统的管理模型下，我们对个案的目标实现率进行了一次前期评估，并与其他建筑施工项目的情况进行了比较。根据数据结果显示， 在整个建筑施工项目的各个阶段中， 以项目前期的房屋拆卸和建造地基两个阶段的能耗效益和碳排控制的改进成效最为显着， 分别比以往同类项目的每小时能耗节省约25%和15%， 而其他工程阶段的能耗成效则只有不到10%的轻微下降。

4.2讨论方案的有效性和可行性， 分析系统在不同建筑施工阶段其能源使用效益， 以及对建筑施工过程中碳排控制改进的成效。

在项目整体工程竣工后， 项目管理人员将会对某些能为日后其他项目具参考价值的优化方案作总结， 内容會以针对本次项目一些未如理想数据和日後需要改进的可行性作出分析，特别是本个案的智能系统在不同施工阶段对能源使用效益、废料分类及回收、和碳排放控制等方面的成效。此外，还有一些挑战需要特别注意， 例如，建筑施工过程中的管理人员的流动性和工地现场环境的不确定性， 上述这些因素将令智能系统的管理工作更加复杂， 還應考虑到成本效益和现行技术方面的可行性，以确保优化方案措施能顺利实现。

5.  结论

本报告探讨了系统工程在建筑工程对能源及碳排放控制方面的应用价值， 并介绍了澳门建筑行业面临的能源消耗和碳排放挑战。系统工程在对能源及碳排放控制方面提供了一个综合性的方法论， 同时被视为解决这些挑战的其中一个出路。报告还提到了系统工程在建筑施工管理、智能监控系统和建筑废料分类回收等方面的应用。总结而言，系统工程在建筑施工中具有重要的应用价值，可帮助实现由节能监测，废料分类回收， 乃至碳排放控制等各种目标。未来的研究可以进一步深入探讨系统工程在不同建筑类型和环境条件下的适用性，亦可以探讨建筑施工过程中的碳排放减量策略，例如开发碳排放监测和减量模型等领域。

参考文献

[1]朱贺， 张军， 宁文忠等.智慧工地应用探索—智能化建造智能型管理.中国建设信息化2017

[2]张艳超. 智慧工地建设需求和信息化集成应用探讨. 智慧建筑与智慧城市2018

[13]王有为谈“碳”-碳达峰与碳中和愿景下的中国建筑节能工作思考.建筑节能2021