تعداد زیادی از گازهای گلخانه‌ای ساطع شده از فعالیت‌های ساختمانی به مقصر اصلی گرمایش جهانی و تأثیر آن بر تغییرات آب و هوایی جهانی تبدیل شده‌اند (لیو و همکاران، 2020). اینها هر سال 30٪ از کل انتشار کربن جهانی را تشکیل می دهند (Atmaca و Atmaca، 2022). تغییر اقلیم اغلب نیاز به اقدام فوری و عملی دارد (یورک و همکاران، 2021). بنابراین، توافق پاریس 2016 هدف را محدود کردن افزایش دمای جهانی برای این قرن به 2 درجه سانتیگراد کمتر از سطح قبل از صنعتی یا حتی 1.5 درجه سانتیگراد تعیین کرد (Nauels et al., 2019). در سپتامبر 2020 در مناظره عمومی هفتاد و پنجمین اجلاس مجمع عمومی سازمان ملل متحد، چین اعلام کرد که “چین مشارکت ملی را افزایش خواهد داد و سیاست ها و اقدامات موثرتری را برای تلاش برای دستیابی به اوج انتشار کربن تا سال 2030 و بی طرفی کربن تا سال 2060 اتخاذ خواهد کرد.” (لی و کین، 2019). در 22 آوریل 2021، دانشمندان چینی مطالعه‌ای با عنوان «ارزیابی تلاش‌های چین برای پیگیری حد گرمایش 1.5 درجه سانتی‌گراد» در Science منتشر کردند (Duan et al., 2021). بشر در حال تلاش مستمر برای کاهش انتشار کربن در صنایع مختلف از جمله صنعت ساخت و ساز است که می تواند با توسعه ساختمان های پایدار سبز و سیستم های ارزیابی برای کاهش تضاد بین محیط های زیست محیطی و توسعه سریع ساختمان ها به چالش انتشار کربن جهانی پاسخ دهد. و همکاران، 2021a). یک صنعت ساخت و ساز پایدار باید با حداقل اثرات زیست محیطی، نه تنها در طول ساخت، بلکه در کل چرخه عمر پروژه مشخص شود (Giorgi et al., 2022). به طور کلی، دوستی محیطی یک ساختمان در کل چرخه عمر آن (رابطه بین منابع، ورودی انرژی و خروجی محیطی ساختمان) را سبز بودن ساختمان می گویند (لی و همکاران، 2021). از این رو، با هدایت مفهوم ساختمان های سبز، استفاده از مفاهیم و روش های ارزیابی علمی و مؤثر برای ارزیابی سرسبزی ساختمان ها به مشکلی مبرم تبدیل شده است که باید حل شود (بنیهاشمی و همکاران، 2022).

چندین سیستم رتبه بندی و استاندارد برای ساختمان های سبز در خارج از کشور ایجاد شده است تا اثرات منفی محیطی را در طول طراحی، ساخت، بهره برداری و سایر مراحل ساختمان ها کاهش دهد و سلامت و رفاه ساکنان را بهبود بخشد (Guo et al., 2021). این موارد به شرح زیر آورده شده است:

روش ارزیابی محیطی مؤسسه تحقیقاتی ساختمان (BREEAM) توسط مؤسسه تحقیقاتی ساختمان در سال 1990 (شاری و همکاران، 2021).

سیستم رتبه بندی ساختمان پیشرو در طراحی انرژی و محیط (LEED) توسط شورای ساختمان سبز ایالات متحده در سال 2000 (پای و الزارکا، 2021).

سیستم ارزیابی جامع برای کارایی زیست محیطی ساختمان (CASBEE) کنسرسیوم ساختمان پایدار ژاپن در سال 2001 (Kaur and Garg، 2019).

سیستم رتبه بندی محیطی ستاره سبز توسط شورای ساختمان سبز استرالیا در سال 2003 (Le et al., 2019).

با این حال، بیشتر این سیستم‌ها و استانداردهای ارزیابی برای صنعت ساخت‌وساز در کشورهای خودشان طراحی شده‌اند، که اساساً برای رفع نیازهای خاص خود توسعه یافته‌اند (دینگ و همکاران، 2018). بنابراین، بسیاری از این موارد ممکن است به دلیل تفاوت های منطقه ای و ملی برای سایر کشورها قابل اجرا نباشد.

چین همچنین استانداردهای مختلف ساختمان سبز را تعیین کرده است. مرحله طراحی شامل استاندارد طراحی سبز برای ساختمان‌های عمرانی (JGJ/T 229–2010) و استاندارد محاسبه عملکرد سبز برای ساختمان‌های عمرانی (JGJ/T 449–2018) (وانگ، 2020) است. مرحله ساخت و ساز شامل استاندارد ارزیابی برای ساخت و ساز سبز مهندسی ساختمان (GB/T 50640-2010) و آیین نامه مهندسی ساختمان سبز (GB 50905-2014) است (Liu et al., 2021b). علاوه بر این، آیین نامه فنی بهره برداری و نگهداری ساختمان سبز (JGJ/T 391–2016) تدوین شده است، استاندارد ارزیابی ساختمان سبز (GB/T 50378-2019) توسط وزارت مسکن و شهرسازی و روستایی تصویب شده است. لیو و همکاران، 2021b). این اصول اقتصادی، سبز و زیبایی شناسی کاربردی را برای توسعه ساختمان های سبز پیشنهاد می کند. تاکید ویژه بر پنج جنبه ایمنی و دوام، سلامت و راحتی، سهولت استفاده، صرفه جویی در منابع و محیط زیست قابل زندگی قرار گرفت.

در چین، انواع بسیاری از استانداردهای ساختمان سبز برای حمایت از صنعت ساخت و ساز برای توسعه پایدار و سازگار با محیط زیست، ترویج طراحی جامع معماری، حمایت از “بهینه سازی فناوری غیرفعال و فعال” و سایر مفاهیم ساختمان سبز، بهبود آگاهی از کارایی ساختمان سبز طراحی شده است. کاهش تأثیرات بر محیط زیست، بهبود کیفیت پروژه های ساختمان سبز و بهبود احساس سود، شادی و امنیت مردم در توسعه ساختمان های سبز (ژائو و همکاران، 2019). با این حال، برخی از مشکلات نیز وجود دارد. به عنوان مثال، توسعه ساختمان های سبز بر روی عملیات طراحی و روشنایی تمرکز دارد و توزیع جغرافیایی نابرابر می دهد (آلن و مکومبر، 2022). مکانیسم بلندمدت توسعه ساختمان سبز به رهبری بازار هنوز شکل نگرفته است. علاوه بر این، ارزیابی ساختمان سبز از اضافات نمره ساده یا روش‌های تجربی استفاده می‌کند، که نمی‌تواند تعاملات بین معیارهای توسعه پایدار را بیان کند، که ارزیابی را بسیار ذهنی می‌کند (چاترجی و همکاران، 2018). به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل های آماری، روش های همبستگی خاکستری، تجزیه و تحلیل های خوشه بندی فازی، فرآیندهای سلسله مراتبی تحلیلی (AHPs)، و دیگر تجزیه و تحلیل های وزن شاخص رایج بر اساس قضاوت گروه های خبره است. این باعث می شود که آنها به سیستم های دانش و تجربه وابسته باشند که دارای درجه خاصی از ذهنیت هستند (ریتا و همکاران، 2018). از یک مقایسه کلی، روش وزن انتقادی مبتنی بر قضاوت های عینی برای پردازش ریاضی و وزن فازی شهودی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته و علمی تر است (Olawumi و همکاران، 2020؛ یین و همکاران، 2022). بنابراین، روش وزن انتقادی برای تعیین وزن شاخص ارزیابی سبزی برای انجام تجزیه و تحلیل کمی و کیفی نتایج ارزیابی اتخاذ شد.

از طریق معرفی سیستم های ارزیابی ساختمان سبز داخلی و خارجی فوق الذکر، سیستم های اصلی برای مقایسه انتخاب می شوند که در جدول 1 نشان داده شده است.

با توجه به تحلیل مقایسه ای جامع فوق، تفاوت های زیر بین سیستم های ارزیابی ساختمان سبز چینی و بین المللی شامل موارد زیر است:

بهره وری انرژی ساختمان. BREEAM، CASBEE و غیره بر مصرف انرژی و انتشار CO ₂ تمرکز دارند . در چین، بیشتر اقلام مصرف انرژی به عنوان اقلام کنترلی تنظیم می شوند، اما هیچ مقرراتی در مورد انتشار CO2 وجود _ندارد .

بهره برداری از منابع آب. اروپا و ایالات متحده بر برنامه ریزی صرفه جویی در مصرف آب، بازیافت فاضلاب و حفظ آب تمرکز می کنند. به عنوان مثال، BREEAM بر میزان نگهداری آب، صرفه جویی در مصرف آب و نسبت تجهیزات صرفه جویی در آب تاکید می کند، در حالی که سیستم های ارزیابی چین توجه بیشتری به استفاده از “منابع آب غیر سنتی” دارند.

محیط های داخلی و خارجی. در اکثر سیستم های بین المللی، محیط بیرون به طور جداگانه بررسی می شود، در حالی که سیستم های ارزیابی چینی محیط بیرون و حفاظت از زمین را با هم در نظر می گیرند. به عنوان مثال، شاخص ارزیابی محیطی جامع ساختمان های ژاپنی بر محیط زیست محیطی و حفاظت در فضای باز و همچنین محیط زیست منطقه ای تأکید دارد. سیستم های ارزیابی چین تاکید بیشتری بر موضوع “سبزسازی” دارند و مقرراتی در مورد نرخ فضای سبز و سرانه فضای سبز دارند. کیفیت محیط داخلی در نظر گرفته می شود، اما ارزیابی های بین المللی بیشتر برای کنترل شاخص است.

مصالح و منابع. سیستم های بین المللی بر تأثیر انتخاب مواد بر آلودگی محیطی و تأثیر بر عملکرد ساختمان تأکید دارند. ملاحظات ماکروسکوپی در سیستم ارزیابی چین، ساختمان ها و ساخت و سازهای عمرانی را ادغام می کند که باعث کاهش ضایعات مواد به عنوان یک پروژه ارزیابی می شود. با این حال، کمبود داده های تجربی وجود دارد.

مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) به عنوان یک فناوری و فرآیند در حال ظهور است که یک ابزار مدل سازی پارامتری ساختمانی غنی از داده، شی گرا و هوشمند است که امکان مدل سازی سه بعدی، مدیریت اطلاعات و به اشتراک گذاری در طول چرخه عمر یک ساختمان را فراهم می کند. و همکاران، 2019). انواع مختلف اطلاعات را می توان در مدل سه بعدی وارد کرد. BIM و ابزارهای مرتبط می توانند به طور موثر اطلاعات چند رشته ای ساختمان ها را بر اساس کل چرخه عمر پروژه پردازش کنند (هولبرگ و همکاران، 2020). انواع اطلاعات مختلف را می توان در مدل های ساختمان وارد کرد تا توسط کاربران مدیریت شود. این امر دسترسی به اطلاعات مورد نیاز برای ارزیابی ساختمان سبز را تسهیل می کند (دینگ و همکاران، 2020). اطلاعات ساختمان مورد نیاز برای چنین ارزیابی را می توان از مدل های سه بعدی ساخته شده در BIM به دست آورد، که می تواند اطلاعات را در قالب های مختلف برای پردازش در سایر ابزارهای مرتبط صادر کند (Altintas and Ilal, 2021). رشد سریع BIM و برنامه‌های مرتبط فرصت‌هایی برای حمایت از شیوه‌های ساختمان سبز مانند تجزیه و تحلیل صوتی، انتشار کربن، مدیریت زباله‌های ساختمان و تخریب (Wu et al., 2019)، تجزیه و تحلیل روشنایی، و استفاده عملیاتی از انرژی و آب (Yang et al. .، 2018). با توجه به مزایای فراوان BIM، انتظار می رود یک روش ارزیابی یکپارچه به طور موثر ارزیابی ساختمان سبز را انجام دهد.

در دو دهه گذشته، محققان چندین مطالعه دانشگاهی مرتبط با BIM را منتشر کرده اند. شیمانسکی و همکاران (2021) کاربرد ابزارهای نرم افزار تحلیل عملکرد ساختمان را برای ارزیابی استفاده از روش های تحلیل پایداری مبتنی بر BIM و سایر ابزارها مورد مطالعه قرار داد. علاوه بر این، ابزارهای شبیه‌سازی انرژی مبتنی بر BIM اثرات صرفه‌جویی در انرژی را در مرحله طراحی ساختمان‌های پایدار پیش‌بینی کرده‌اند (Tushar et al., 2022). ابزارهای BIM می توانند استانداردها را از مرحله طراحی اولیه محاسبه و مدیریت کنند و امکان طراحی های بهتر و پایدارتر را بر اساس سه رکن محیط زیست، اقتصاد و مسائل اجتماعی فراهم کنند که نتایج بهتری را هنگام ساخت و راه اندازی ساختمان ها ارائه می دهد (وانگ و همکاران، 2022). این همچنین می تواند برای ارزیابی ساختمان سبز استفاده شود. BIM با مدل‌سازی و تحلیل دیجیتال مشترک، مبنایی مؤثر برای ارزیابی طرح‌های متعدد برای بهبود فرآیند ارزیابی پایداری فراهم می‌کند (گاروود و همکاران، 2018). گائو و همکاران. (2019) مدلسازی انرژی ساختمان مبتنی بر BIM (BEM) را برای توسعه طرح‌های ساختمانی با انرژی کارآمد و قابلیت‌های فنی BIM در مقاوم‌سازی انرژی بررسی کرد. پزشکی و همکاران (2019) ادبیات سبز BIM را بین سال‌های 2015 و 2018 با تمرکز بر استفاده از پایگاه‌های داده BIM در BEM بررسی کرد. کامل و معماری (2019) چالش ها و راه حل های قابلیت همکاری بین فرآیندهای مدل سازی BIM و BEM را بررسی کردند. هائو و همکاران (2020) BIM سبز را از منظر چرخه عمر ساختمان بررسی کرد. چن و همکاران (2022) یک چارچوب تصمیم گیری گروهی در مقیاس بزرگ با کمک BIM برای بهینه سازی استراتژی مقاوم سازی برای ساختمان های موجود پیشنهاد کرد. چن و همکاران (2023b) یک مدل بلوغ BIM تصفیه شده را برای هدایت سهامداران و شرکت های وابسته به BIM برای شناسایی قابلیت های BIM و تسهیل بهبود فرآیند ایجاد کرد. اگرچه مطالعات فوق سهم قابل توجهی در BIM سبز داشته است، هیچ یک از آنها شامل استفاده از BIM برای ارزیابی درجه بندی سبزی ساختمان نمی شود. این مطالعه BIM را با ارزیابی ساختمان سبز ترکیب می کند که عملی و بسیار نوآورانه است.

بر اساس وضعیت تحقیق فوق و تحلیل روش های حل مسئله، عمده ترین مسائل قابل حل به شرح زیر است. (1) نحوه یادگیری از سیستم های رتبه بندی ساختمان سبز بالغ از سایر کشورها و ساخت یک مدل اطلاعاتی بر اساس فناوری BIM برای ارائه اطلاعات داده برای ارزیابی درجه سبز. (2) نحوه ایجاد یک مدل ارزیابی درجه سبز برای توسعه ساختمان چینی بر اساس داده های ارائه شده توسط BIM. (3) نحوه تجزیه و تحلیل و محاسبه شاخص ها در سطوح مختلف و ارزیابی سبزی با درجه بندی در ارتباط با مدل ریاضی ارزیابی سبزی. در این مطالعه، یک چارچوب کلی برای ارزیابی سبزی ساختمان پیشنهاد شده است. در مرحله اول، مدل اطلاعات BIM اطلاعات اولیه مورد نیاز برای ارزیابی سبز بودن را جمع آوری می کند. سپس از مدل ارزیابی ریاضی سبزی برای تحلیل و محاسبه شاخص های سطوح مختلف استفاده شده و روش ارزیابی سبزی ساختمان به دست می آید. نوآوری و مشارکت اصلی این مقاله در جنبه های زیر نهفته است: (1) با استفاده از فناوری BIM برای ایجاد یک مدل به کمک رایانه، یک روش خودکار برای به دست آوردن ارزیابی سبز بودن داده ها توسعه داده شده است. (2) بر اساس فناوری اطلاعات BIM، شاخص های ارزیابی سطوح مختلف تجزیه و تحلیل و محاسبه می شود و با ترکیب مدل ارزیابی ریاضی سبزی، روش ارزیابی سبزی ساختمان به دست می آید.(3) مدل ایجاد شده در این مطالعه می تواند به راحتی تغییر می کند و به طور خلاقانه ای محاسبه دستی خسته کننده را کاهش می دهد. داده‌های به‌دست‌آمده از طریق BIM در همه کشورها رایج است و می‌توان از آنها برای مرجع استفاده کرد که برای ترویج و کاربرد طراحی و مشخصات ساختمان سبز مناسب است.

ساختار بقیه این مقاله به شرح زیر است. بخش 2 به طور خلاصه روش شناسی مقاله را معرفی می کند. بخش 3 انتخاب مدل ارزیابی درجه سبز و ساخت سیستم شاخص را ارائه می دهد. بخش 4 درجه بندی ارزیابی درجه سبز است. بخش 5 پژوهش مربوطه پروژه خانه شهروند شیائو گان در استان هوبی را به عنوان مثال برای ارزیابی سبز بودن طرح های عملکرد ساختمان از طریق استخراج، تبدیل، محاسبات و ادغام اطلاعات داده در هر مرحله می گیرد. بخش 6 درباره چشم انداز و بحث سیاست است. در نهایت، بخش 7 محتوای این تحقیق را خلاصه می کند و منتظر کارهای آینده است.