綠色環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景探討

摘要：鋼結(jié)構(gòu)由于強(qiáng)度高、自身重量小、保溫性能好、具備較好的抗震性和隔音效果等，在我國(guó)建筑施工中得到了廣泛的應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)的普及也代表了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展水平越來越高。文章對(duì)綠色環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)建筑施工及其發(fā)展前景展開了探討。

關(guān)鍵詞：綠色環(huán)保建筑；鋼結(jié)構(gòu)建筑；發(fā)展前景；抗震性；隔音效果；建筑施工 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU391 文章編號(hào)：1009-2374（2016）21-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.039

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，綠色環(huán)保建筑成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，綠色環(huán)保建筑就是在建筑的生命周期內(nèi)，能夠最大限度地減少能源、材料、水資源和土地資源的使用量，減少污染排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡，讓人們能夠生活在綠色、健康的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。將鋼結(jié)構(gòu)建筑與綠色環(huán)保建筑的概念結(jié)合起來，是順應(yīng)我國(guó)綠色環(huán)保發(fā)展理念的建筑發(fā)展模式，也是我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要推動(dòng)力量。

1 綠色環(huán)保建筑概述

綠色環(huán)保建筑就是在建筑的生命周期內(nèi)，能夠最大限度地降低能源、水資源、土地資源和材料的使用量，達(dá)到減少污染排放、保護(hù)環(huán)境的目的，讓人們能夠生活在健康、環(huán)保、綠色的環(huán)境內(nèi)，綠色環(huán)保建筑是人與自然和諧相處的鮮明體現(xiàn)。美國(guó)人羅伯特·維爾和蘭達(dá)·維爾于1991年共同提出了綠色建筑的概念，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家近年來積極探索，大力開發(fā)新技術(shù)、新工藝和新材料，力求設(shè)計(jì)的建筑在滿足功能需求的同時(shí)能夠降低耗費(fèi)的能源和資源。鋼結(jié)構(gòu)建筑符合綠色環(huán)保建筑的概念，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的三大核心價(jià)值為“最好的延展性”“最輕的結(jié)構(gòu)”“最短的工期”，因此鋼結(jié)構(gòu)具備優(yōu)秀的抗震性能，例如2011年日本發(fā)生九級(jí)大地震，但是房屋損毀數(shù)量很少，因?yàn)槿毡痉课萁ㄖV泛采用了鋼結(jié)構(gòu)，在滿足人們對(duì)建筑使用功能需求的情況下，我國(guó)應(yīng)該大力推廣鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保建筑。

2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)保節(jié)能優(yōu)點(diǎn)

2.1 節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的建筑材料，很多都是環(huán)保節(jié)能材料，如外墻中使用的ALC板，使用100毫米的這種建筑材料就能實(shí)現(xiàn)50%以上的節(jié)能效果，如果使用傳統(tǒng)的黏土磚墻體，在冬季氣候寒冷的地區(qū)，如哈爾濱等地區(qū)，需要將近1020毫米才能達(dá)到與ALC板相同的保暖和節(jié)能效果，這也是我國(guó)北方建筑能量被大量消耗的原因。與我國(guó)建筑能耗相比，發(fā)達(dá)國(guó)家日常能耗僅為我國(guó)的三分之一，我國(guó)很多地區(qū)使用的外圍護(hù)保暖性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家，如果用鋼結(jié)構(gòu)替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)磚墻結(jié)構(gòu)，住宅建筑每平方米節(jié)省的能耗相當(dāng)于17.5公斤左右的煤。

2.2 節(jié)省建筑用地

第一，能夠取代實(shí)心黏土磚，鋼結(jié)構(gòu)建筑使用材料主要是保溫棉、冷彎薄壁型龍骨和石膏板等，而目前我國(guó)大量住宅建筑仍然使用實(shí)心黏土磚，如果用鋼結(jié)構(gòu)取代實(shí)心黏土磚，能夠有效減少燒磚造成的環(huán)境污染和對(duì)耕地的破壞。數(shù)據(jù)顯示，如果用鋼結(jié)構(gòu)取代我國(guó)20%的黏土實(shí)心磚結(jié)構(gòu)，每年能夠節(jié)省建筑用地90萬畝以上，減少因?yàn)闊u而毀壞的耕地20萬畝以上，還能節(jié)省高達(dá)2000萬噸的煤，因此使用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的必由之路。第二，能夠提高土地資源的利用率，大部分鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的都是復(fù)合墻體，橫截面積遠(yuǎn)小于混凝土結(jié)構(gòu)和磚砌結(jié)構(gòu)，因此能夠增加約5%左右的建筑面積，在不增加土地使用面積的情況下，使用鋼結(jié)構(gòu)每年能夠增加3600萬平方米以上的建筑可用面積，解決100多萬人的住房問題。

2.3 節(jié)約水資源

采用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，施工現(xiàn)場(chǎng)需要使用的水資源非常少，基本只有基礎(chǔ)施工中才會(huì)用到水，而我國(guó)目前的住宅建筑使用的砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在施工中需要使用大量水資源。數(shù)據(jù)顯示，如果采用砌體結(jié)構(gòu)或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，住宅建筑每平方米使用的水資源約為3噸，按照我國(guó)現(xiàn)有的住宅建筑建造速度來看，每年施工需要耗費(fèi)的水資源高達(dá)18億噸。

2.4 節(jié)省施工材料

鋼材是一種可循環(huán)再使用的材料，美國(guó)每年將近70%的鋼材都是回收再利用的鋼材，而鋼結(jié)構(gòu)建筑中的復(fù)合墻體使用的也都是能夠重復(fù)使用的材料，這兩種材料是鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的主要材料，因此能夠達(dá)到節(jié)省施工材料的目的。

2.5 減少噪音和垃圾污染

城市垃圾的40%左右都是建筑施工產(chǎn)生的垃圾，城市噪音的35%都是建筑施工產(chǎn)生的噪音，全球7%左右的二氧化碳都是水泥工業(yè)排放的，由于我國(guó)的環(huán)保工作力度不足，實(shí)際上的數(shù)據(jù)比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更高，也就是我國(guó)的環(huán)境污染和噪音污染狀況要比統(tǒng)計(jì)的狀況更加嚴(yán)重。而鋼結(jié)構(gòu)施工采取的是現(xiàn)場(chǎng)裝配的干作業(yè)使用，極大地減少了水污染和垃圾污染，不需要大量運(yùn)輸施工材料以及振搗水泥，有效減少了施工產(chǎn)生的噪音。

2.6 保護(hù)生態(tài)環(huán)境

鋼結(jié)構(gòu)建筑不再使用實(shí)心黏土磚，我國(guó)80%的建筑每年需要使用實(shí)心磚的數(shù)量多達(dá)7000億塊，占據(jù)世界實(shí)心磚產(chǎn)量的50%以上，而使用的水泥量占世界總量的33%以上，生產(chǎn)實(shí)心磚需要耗費(fèi)大量的煤炭資源和耕地資源，并且產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化氮等溫室氣體，而使用鋼結(jié)構(gòu)建筑則能避免這些缺點(diǎn)。

3 鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色環(huán)保施工

3.1 鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工理念

建筑施工在一定程度上對(duì)環(huán)境造成了一定的破壞，影響了生態(tài)環(huán)境的平衡，近年來各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域?qū)G色環(huán)保觀念都非常重視，對(duì)于我國(guó)的建筑施工來說，要求在建筑材料選擇、建筑施工的具體過程以及建筑使用等方面都堅(jiān)持綠色環(huán)保理念，減少使用化石能源，不斷減少二氧化碳、二氧化氮等對(duì)環(huán)保有害或者會(huì)造成溫室效應(yīng)的氣體排放，因此鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。相對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)，綠色環(huán)保鋼結(jié)構(gòu)施工指的是在建筑施工和使用中，在確保建筑質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)有效的管理方法，盡量節(jié)省資源和能源的使用，在不破壞環(huán)境的前提下減少水資源、土地資源以及施工材料的使用量，鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工符合我國(guó)提出的可持續(xù)發(fā)展理念。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工應(yīng)該注意的方面

第一，施工的資質(zhì)審核，在施工前應(yīng)該審核施工單位的現(xiàn)場(chǎng)吊裝、拼裝和安裝等施工能力水平，做好施工組織設(shè)計(jì)，施工單位必須具備能夠滿足施工需求的吊裝機(jī)具技術(shù)、控制屋架外形和控制出制度的技能，對(duì)于需要使用特殊吊裝的施工環(huán)節(jié)，必須先制定詳細(xì)的施工方案；審核施工單位的資格證件如焊工合格證、焊接工藝評(píng)定報(bào)告和施工人員的資格證書等，焊接工藝評(píng)定報(bào)告中應(yīng)該包括焊接方法、焊接材料、焊接接頭形式等內(nèi)容，焊工合格證應(yīng)該包括焊接位置、方法和有效期等，嚴(yán)禁施工人員無證上崗，防止影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。第二，鋼結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)全程都應(yīng)貫徹綠色環(huán)保理念，設(shè)計(jì)人員尤其應(yīng)該重視建筑的位置和結(jié)構(gòu)選型等方面，從全局角度做好建筑的結(jié)構(gòu)布置和細(xì)節(jié)控制；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量滿足低碳環(huán)保、綠色環(huán)保的理念，施工前可以使用計(jì)算機(jī)軟件模擬建筑構(gòu)件后期的拼裝效果，能夠有效提高施工效率，減少施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患和安全隱患。第三，施工成本預(yù)算，建筑施工設(shè)計(jì)方案應(yīng)該盡量提高材料使用率，降低材料損耗，采購施工材料做到貨比三家，選擇性價(jià)比最高的供應(yīng)商。做好施工預(yù)算管理工作，在施工前由預(yù)算管理人員測(cè)出各個(gè)施工環(huán)節(jié)和各個(gè)工種的具體成本，劃定預(yù)算定額，向各個(gè)施工班組下發(fā)任務(wù)，讓每個(gè)施工人員都能明確施工目標(biāo)，激發(fā)施工人員的責(zé)任感和積極性，提高施工效率和施工質(zhì)量。第四，鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工方法，在鋼結(jié)構(gòu)安裝和防護(hù)施工中，應(yīng)該建立完善的施工管理體系和施工操作標(biāo)準(zhǔn)，施工過程中必須確保全部鋼結(jié)構(gòu)正確安裝，這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。安裝前必須做好施工準(zhǔn)備工作，將施工場(chǎng)地清理干凈，修建好運(yùn)輸施工材料、設(shè)備所用的道路，將施工所用的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地，整齊的堆放在正確的位置，將施工材料分類并做好編號(hào)記錄，拼裝好構(gòu)件并清理干凈。做好鋼結(jié)構(gòu)的安裝測(cè)量工作，測(cè)量的內(nèi)容主要是鋼柱垂直度、土建工序交接基礎(chǔ)點(diǎn)復(fù)測(cè)和沉降觀測(cè)等。第五，鋼結(jié)構(gòu)的施工安全管理，施工中必須嚴(yán)格遵照施工標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家規(guī)范，在施工全過程中貫徹安全管理的理念，落實(shí)每位管理人員、施工人員的安全施工責(zé)任，施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須佩戴安全帽，做好安全準(zhǔn)備措施，每天都要認(rèn)真檢查施工所用的機(jī)械和器具，對(duì)于高空作業(yè)使用的安全帶、鋼絲繩等除了每天檢查，還要每周進(jìn)行一次性能檢查，充分保證施工人員的人身安全。第六，施工設(shè)備的選擇，盡量選擇性能好、污染少、噪音小的施工設(shè)備，嚴(yán)格劃分非施工區(qū)域和施工區(qū)域，施工現(xiàn)場(chǎng)使用的鍋爐等設(shè)備，必須使用清潔燃料，如果在市區(qū)施工，嚴(yán)禁使用振動(dòng)樁機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、柴油沖擊樁機(jī)等可能產(chǎn)生噪音污染的設(shè)備，照明設(shè)備應(yīng)該設(shè)置成俯視角，防止產(chǎn)生光照污染。第七，施工的環(huán)境保護(hù)，由于施工需要建造活動(dòng)房屋，因此必須先取得相關(guān)部門的允許，確保使用的材料符合施工要求。完工后聘請(qǐng)專業(yè)的單位拆除施工中使用的臨時(shí)設(shè)備?？刂坪檬┕み^程中產(chǎn)生的灰塵和噪音，降低噪音污染，確保建筑施工符合綠色環(huán)保施工的需求。

4 鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工的發(fā)展前景

相對(duì)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度大、性能好、使用簡(jiǎn)單、不影響環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，能夠減少50%以上的能源資源消耗，因此應(yīng)該大力推廣。鋼結(jié)構(gòu)綠色環(huán)保施工技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)有非常廣闊的發(fā)展前景。

5 結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)，符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑將會(huì)越來越多，我國(guó)應(yīng)該大力推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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作者簡(jiǎn)介：祝琴（1988-），女，江西上饒人，身份證號(hào)：362322198810300924，研究方向：工程技術(shù)。

（責(zé)任編輯：王 波）