新工具指导可持续建筑设计、施工

绿色建材市场预计在未来的五年里飙升,催化,迫切需要构建结构可以应对更加激烈的天气模式和提供更低的碳足迹。但直到现在,还没有一种比较基本材料和理解使用它们的影响。

西北大学和世界野生动物基金会(WWF)合作开发国际工具,支持建筑行业专业人士在环保决策选择、来源、使用和处置建筑材料。最初为灾难恢复和重建的指导,创建建筑材料选择和使用:一个环境指南(BMEG)检查环境影响,材料选择,设计和施工的最佳实践。

世界自然基金会首先创建工具2015年尼泊尔地震之后,这严重损害了中国的基础设施和放置资源的高需求。BMEG提供了一个指南的声音实践未来的可能性最小化灾害所造成的森林砍伐,侵蚀山体滑坡和洪水。构建的框架创建尼泊尔、世界自然基金会和可持续性和西北大学能源研究所(ISEN)在2017年开始合作,进一步扩大BMEG作为决策工具。

BMEG由数据库覆盖50多个建筑材料及其机械、热、电和持久性属性。指南强调材料的寿命,考虑环境和生态系统的影响在每个阶段——从开采到存储和处理。据世界自然基金会高级研究员和ISEN访问学者Missaka Hettiarachchi,该指南还提供了改进的使用材料的最佳实践。

“指南装备政府机构、企业、非政府组织和社区组织与负责任的工具选择、使用和处置建筑材料、“Hettiarachchi说。“会计环境因素的建筑业对人与自然都有好处。”

数据库给了一个特写镜头看选择元素的影响,包括其碳足迹,毒性,体现能源、处理、再利用、再循环能力,和近似定价。

很快,用户可以输入材料数量和所需的规范成一个算法,将提供建议的材料组合。

BMEG研究小组,其中包括西北大学工程学教授安德里亚斯Waechter蒋禄卡Cusatis,希望将一个建筑模型和优化算法到材料数据库的决策更为便捷和提供降低成本和环境影响之间的平衡。他们的机器学习模型构建将创建快速、实用、成本效益和环保的建议一个压倒性的灾后重建的任务。

“选择正确的材料建筑重建是一个复杂的过程,涉及到许多相互竞争的考虑和权衡,“Waechter说。“这包括可持续性和气候变化带来的影响以及材料成本。我们正在开发一个通用的计算工具,使用数学优化和详细的建筑模型和允许快速比较选择的决策过程。我们的方法是真正独一无二的。”

Waechter是工业工程和管理科学教授麦考密克工程学院和Cusatis麦考密克的土木与环境工程教授。也在机器学习的团队正在西北博士生Niloufar Izadinia和Elham Ramyar。

威廉·米勒是一个化学和生物工程教授麦考密克和中心主任工程可持续性和弹性(CESR)。他的同僚BMEG项目与世界自然基金会和ISEN斯蒂芬•卡尔名誉教授化学和生物工程和材料科学与工程。

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