Construction activities account for a significant amount of greenhouse gases (GHG) and fine particulate matter (PM10) emissions, particularly in developing countries with expeditious urbanization. To achieve sustainability in the construction phase, researchers have made considerable efforts to estimate the emissions accurately. Although several building-level emission databases and related calculation systems have been set up in developed countries, there unluckily remains a vacancy in Vietnam. This study aims to integrate Agent-based simulation (ABS) and process-based life cycle assessment (pLCA) based on construction norms and environmental data available in Vietnam to evaluate the GHG and PM10 emissions under the uncertain and dynamic conditions of on-site construction and supply chains. This method is developed and applied in the case study of a 20-storey building in Hanoi. The results indicate that, among all of the construction equipment, the off-site and on-site transport equipment are the dominant cause for GHG and PM10 emissions. The formwork related-material contributed the most to GHG among the auxiliary materials.
The environmental impact assessment of the construction phase is often not fully considered compared to other phases of the project life cycle. Previous studies on environmental impact reduction have often focused on technical aspects rather than organisational aspects. The value stream mapping (VSM) method has been extended to capture and improve environmental performance by systematically adopting lean methods in the manufacturing process. However, in the construction field, this approach encounters difficulties establishing state maps and considering the interrelationships between different processes in an uncertain and dynamic environment. This study proposes a hybrid approach combining Multi-Agent Systems (MAS) and System Dynamics (SD) based on process patterns to overcome these obstacles. First, process patterns, including activity packages, are developed to assist the VSM in creating state maps and identifying environmental impact sources. Then, construction operations with their state maps and needed resources are modelled as autonomous agents containing causal-effect loops (SD modules) in a MAS model. These agents interact with each other to describe the construction operating mechanism. Finally, different lean methods are analysed to find opportunities to improve environmental performance.
Das Bauwerksinformationsmanagement (BIM) strebt die strukturierte Digitalisierung aller notwendigen Daten und ihre IT-unterstützte Verwendung über den gesamten Lebenszyklus des Bauwerks an. Die derzeitigen Initiativen zur Entwicklung von BIM-Richtlinien für die Bauprozesse konzentrieren sich auf die Modellierung der chronologischen Sequenz sowie auf die Kommunikation im Big-BIM-Bereich, ohne sich mit der Art und Weise der Erhöhung ihres Digitalisierungsgrades der Prozesse zu beschäftigen. Eine Herausforderung für die deutsche Bauindustrie, die sich durch einen relativ niedrigen digitalen Index auszeichnet, besteht darin, nicht nur einzelne Bauaufgaben, sondern komplette Bauprozesse durch IT-Lösungen zu unterstützen.
Besonders schwierig ist für Kleinstunternehmen ein Technologiewandel, wie die Einführung der BIM-Methode, da sie kaum Ressourcen (Budget und Personal) für neue IT-Entwicklungen haben.
In diesem Beitrag wird eine Übersicht über die Digitalisierung in der aktuellen Baupraxis in Deutschland gegeben. Ferner wird über die vorhandenen nationalen und internationalen BIM-Richtlinien der Bauprozesse berichtet.
Anschließend wird eine exemplarische Nutzung der GPM-Methoden (Geschäftsprozessmanagement) zur IT-Unterstützung und zur Steigerung der Digitalisierung beispielhafter Informationsprozesse in einem kleinen Architekturbüro vorgestellt.
Darüber hinaus werden Empfehlungen für die erfolgreiche Digitalisierung der Bauprozesse im Rahmen der BIM-Methode in Deutschland benannt.
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