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消除建筑废弃物信息管理断层:RECONMATIC数字信息管理系统(DIMS)

建筑业是全球最大的废弃物生产行业之一,但却也是采用数字技术最慢的行业之一。每年,数百万吨的建筑与拆除废弃物被填埋,导致资源枯竭与环境恶化。虽然许多利益相关方都一致认为整个建筑业应尽早从线性经济向循环经济模式转型,但在项目全生命周期内用于追踪、管理和再利用建筑材料所需的工具,仍十分分散且发展不充分。


RECONMATIC数字信息管理系统海报

基于这个大背景,RECONMATIC提出了旨在整合建筑全生命周期的数字工具系统——数字信息管理系统Digital Information Management System(DIMS)。


RECONMATIC,暨“面向可持续和可循环建筑废弃物管理的解决方案”是我们同中国循环经济协会以及十余家中国合作伙伴一起参与的国际合作项目,是欧洲地平线项目之一,致力于开发建筑废弃物可持续自动化管理解决方案,项目旨在提高建筑垃圾回收过程的自动化程度,促进高附加值的回收。


什么是DIMS

DIMS是一个概念性的数字框架,由RECONMATIC项目通过严谨的学术研究开发而成。它集成了先进的工业4.0技术——包括建筑信息建模(BIM)、物联网(IoT)、数字产品护照(DPP)和唯一识别码(UID)——以实现整个建筑生命周期中材料与废弃物流的实时追踪。


从设计到拆除,DIMS旨在实现基于数据的决策,以减少浪费、提升材料再利用率,并增强各方之间的透明度。


为什么需要DIMS

当前的建筑废弃物管理实践面临如下问题:


  • 材料和产品缺乏全生命周期的可视性;

  • 利益相关者之间的协调差;

  • 数据收集和报告不一致;

  • 各类数字系统碎片化,互不兼容。


这些问题都在毫无疑问地阻碍建筑废弃物被有效地管理,因此,RECONMATIC项目成员提出了DIMS这个概念,并希望其成为一个集中式的数字中枢系统,通过连接起项目多个阶段和多方的数据,使建筑产品和废弃物被标准化,从而实现实时追踪,并促进各系统之间的数据互通。


DIMS是如何运作的

该系统围绕四个关键阶段进行展开:


1. 设计阶段
  • 使用BIM建模标准化组件,并与二维码、条形码或RFID射频识别标签进行关联;

  • 材料依据GS1标准分配唯一识别码(UID),从源头实现可追溯

  • 推广面向制造和装配的设计(Design for Manufacture and Assembly,DfMA:在设计阶段就优化组件的生产与现场装配流程,从而提高建造效率、减少浪费。)及材料标准化,以优化规划与废弃物预测。


2. 建设阶段
  • 通过数字身份对现场材料进行扫描和追踪;

  • 通过配备传感器,将废弃物容器智能化,实时记录废弃物类型、体积及来源;

  • 采用材料护照和建筑日志簿存储关键信息,有助于合规及再利用策略。


3. 运营阶段
  • 更新后的BIM模型演化为数字孪生系统,实时接收物联网传感器数据;

  • 在维护或翻新活动中产生的废弃物也应通过系统记录,实现生命周期连续性。


4. 建筑寿命结束阶段
  • 使用BIM模型与材料护照进行拆除前审计;

  • 对可再利用或可回收组件进行标记并分离;

  • 使用机器人和AI技术辅助废弃物异地分拣,同时收集最终废弃物数据用于报告与分析。


与利益相关者共同开发DIMS

为了避免闭门造车,在开发DIMS的过程中,团队通过半结构化访谈,采访了19位建筑专家,收集了一线从业人员在行业中面临的真实挑战与需求,从而帮助确立优先事项。受访者包括BIM管理者、可持续发展负责人、数字化顾问与废弃物承包商,他们的意见直接影响了框架的结构与功能设计。


DIMS的独特优势

  • 全生命周期追踪:从设计到拆除,贯穿始终。

  • 实时数据:借助物联网、智能容器与AI,实现实时的数据处理。

  • 标准化支持:符合GS1标准、欧洲废弃物分类代码,并致力于ISO 19650兼容性。

  • 以人为本:明确各方在数据上的角色与责任。

  • 循环经济兼容:助力材料再利用、资源效率和可回收目标。


这个概念性框架为未来的平台开发和试点提供了基础。下一阶段工作包括使其与ISO 19650 标准对齐,与行业伙伴共同验证系统的可行性,并打造一个用户友好的界面,促进广泛应用。


伦敦数字建筑周
伦敦数字建筑周

就在6月5日,RECONMATIC合作机构成员,同时也是DIMS平台开发成员阿里·萨阿德(Ali Saad)与瓦希德·巴巴韦西(Vahid Babaveisi)在英国伦敦的数字建筑周展会上代表RECONMATIC进行了演讲,详细介绍了DIMS这个平台系统,它的开发过程和到目前为止的研究成果。


RECONMATIC合作机构成员在伦敦数字建筑周展会上演讲介绍DIMS平台

展会上介绍到,DIMS这个系统是旨在帮助建筑行业在未来回收处理废弃物拆除过程中能够做出更明智的决策,推动传统的建筑行业迈向一个更加循环且以数据驱动的未来。


本次演讲讲到我们如何结合BIM、物联网以及材料流分析,让废弃物的追踪过程变得更高效、更透明、更具可操作性,最终将那些经常被忽视的“垃圾”,转化为有价值的产品,也呼吁大家对DIMS系统给予更多的关注,或者能够参与到我们的研究合作中。


RECONMATIC合作机构成员在伦敦数字建筑周展会上演讲介绍DIMS平台

建筑业的可持续未来依赖于我们能否连接起数据、人与流程。DIMS朝这个方向迈出了大胆一步——它正在消除各系统之间的信息断层,整合分散的数据与流程,从而释放建筑行业实践资源循环与高效利用的无限可能性。 本文作者为阿里·萨阿德(Ali Saad),工程学学士、硕士,现为索尔福德大学博士研究生,同时也是“RECONMATIC”项目的合作机构成员。


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