绿色建筑项目碳足迹实时监测与成本效益优化模型研究

李座有 1 林 波（通讯作者）2 冯官男 3

1. 四川融威建筑工程有限公司 四川省成都市 610095 2. 中国石化销售西藏分公司 西藏自治区拉萨市 850000 3. 江西灵旭建筑工程有限公司 江西省九江市 332200

摘要：面向绿色建筑全寿命周期碳管理，本文提出一套以物联网与流式计算为底座、与数字孪生深度耦合的碳足迹实时监测与成本效益优化方法。监测侧在建材、施工与运营三阶段布设多源计量与环境感知，设备层采用 BACnet 与 Modbus 接入，NB-IoT与 LoRaWAN 回传，边缘网关完成校时、清洗与异常识别，高频数据经 Kafka 与 Flink 沉淀至时序库，并由 BIM 驱动的空间对象与排放因子库完成活动数据映射与碳因子匹配。优化侧以净效益最大化为目标，将分时能源价格、碳价与时段排放因子动态注入约束求解，形成与舒适度和设备可用性相协调的日内调度策略。在上海闵行某面积 15000 平方米的办公建筑中落地应用，年尺度碳排放由 1200 降至 960 tCO2e，降幅 20%，年度净收益由 50 万元增至 65 万元，提升 30%。结果表明，该方法可在五分钟粒度实现监测与调度闭环，兼具可复用性与可迁移性。

关键词：实时碳监测；数字孪生；成本效益优化；流式计算；绿色建筑