鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工問(wèn)題探究

李從江 陳 媛

(四川大學(xué)水利水電學(xué)院，四川 成都 610065)

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)保成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，綠色環(huán)保建筑也慢慢地走進(jìn)了人們的視野。

綠色環(huán)保建筑就是在建筑的生命周期中，能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，同時(shí)又能為人們提供健康、適宜的生活空間的建筑物[1]。鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)完全符合綠色環(huán)保建筑的要求，因?yàn)槠渚G色環(huán)保性能是由鋼結(jié)構(gòu)固有的三大核心價(jià)值所決定的，即：最輕的結(jié)構(gòu)（鋼材的強(qiáng)度受壓高度為3051.6m，混凝土的強(qiáng)度受壓高度為709.3m）、最短的工期（工廠焊接、工地高強(qiáng)螺栓拼接），最好的延性（鋼材的結(jié)構(gòu)延性比為7～8，混凝土的結(jié)構(gòu)延性比為3～4），并且，它還能極大地減少污染，具備良好的隔音效果和抗震性，讓人們能夠生活在綠色、健康的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。因此，將鋼結(jié)構(gòu)與綠色環(huán)保建筑的理念相結(jié)合，是推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)保性能

鋼結(jié)構(gòu)被廣泛地用于我國(guó)的建筑行業(yè)，其結(jié)構(gòu)重量輕、強(qiáng)度高、不僅能縮短施工周期，還能大大地減少施工污染，較好地符合我國(guó)目前提倡綠色施工建筑物可持續(xù)發(fā)展的理念，并且還具有諸多優(yōu)良的環(huán)保性能[2]。

1.1 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。

1.2 節(jié)約建筑用地

大部分鋼結(jié)構(gòu)建筑使用的都是復(fù)合墻體，由柱梁承重，墻體為填充墻，相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱，鋼結(jié)構(gòu)橫截面大大縮小，極大減少了結(jié)構(gòu)面積，增加了建筑物的使用面積和使用價(jià)值。相關(guān)研究表明，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(wàn)平方米以上的建筑可用面積，可以多解決100 多萬(wàn)人的住房問(wèn)題。

1.3 噪音污染低

傳統(tǒng)建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音，嚴(yán)重影響城市的正常生活，而鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)拼裝、焊接等工序現(xiàn)場(chǎng)裝配成型，同時(shí)也不需要大量運(yùn)輸施工材料及振搗水泥砂漿等，有效地減少了建筑施工噪音的產(chǎn)生，保證了良好的施工環(huán)境。

1.4 建筑垃圾少

傳統(tǒng)建筑使用實(shí)心磚、混凝土等建筑材料，建筑一但到達(dá)使用期限或者因故拆除，會(huì)產(chǎn)生大量的灰色建筑垃圾，這些垃圾往往得不到及時(shí)得處理而對(duì)城市環(huán)境產(chǎn)生重大污染。而鋼材是一種可循環(huán)再使用的材料，當(dāng)建筑服務(wù)期滿需要拆除時(shí)，鋼材可以全部回收利用，可以極大地減輕城市建筑垃圾污染，符合綠色環(huán)保的城市發(fā)展趨勢(shì)。

1.5 可持續(xù)發(fā)展

鋼結(jié)構(gòu)建筑不再大量使用沙、石、灰，也不再使用實(shí)心黏土磚，是一種綠色環(huán)保型的建筑，它能避免傳統(tǒng)建筑中因原材料的生產(chǎn)而產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化氮等溫室氣體排放、污水排放等問(wèn)題，同時(shí)它的建筑材料能達(dá)到100%回收利用，可以極大地保護(hù)環(huán)境，完全符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求。

2 綠色施工

傳統(tǒng)施工活動(dòng)在一定程度上破壞了環(huán)境之間的和諧和平衡，對(duì)于建筑并沒(méi)有達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的具體要求。近年來(lái)，環(huán)保一直作為熱門話題貫穿于各個(gè)行業(yè)。在低碳建筑時(shí)代，在綠色意識(shí)不斷強(qiáng)化的今天，建筑形成的每個(gè)流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等過(guò)程，都應(yīng)減少化石能源使用，提高能效，不斷降低二氧化碳排放量，這已逐漸成為建筑業(yè)的主流趨勢(shì)。作為綠色建筑的鋼結(jié)構(gòu)，其施工過(guò)程更應(yīng)符合綠色環(huán)保。

相對(duì)于傳統(tǒng)的施工活動(dòng)，綠色施工是綠色建筑全壽命周期的一個(gè)組成部分，是隨著綠色建筑概念的普及而提出的。綠色施工是指在建設(shè)中，以保證質(zhì)量、安全等為前提，利用科學(xué)的管理方法和先進(jìn)的技術(shù)，最大程度地節(jié)約資源，減少施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，滿足節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)以及舒適的要求。

我國(guó)目前的綠色施工理念已被廣泛普及，施工中要以質(zhì)量、安全、低碳環(huán)保等角度思考問(wèn)題，科學(xué)利用管理辦法，在施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大程度的資源節(jié)約，逐漸減少施工帶來(lái)的負(fù)面影響，滿足土地、水源、材料等的節(jié)約，綠色施工同綠色建筑一樣，都是建立在可持續(xù)發(fā)展理念上，也都是可持續(xù)發(fā)展思想在施工中的體現(xiàn)。

3 鋼結(jié)構(gòu)建筑施工

3.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的工程特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：①經(jīng)濟(jì)性好，鋼結(jié)構(gòu)自重比較輕，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，具有很好的抗壓性能，上部結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的自重荷載較小。由于自重輕，在運(yùn)輸與吊裝上面能夠節(jié)約一定的成本，更具很好的經(jīng)濟(jì)效果。②安全性高，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能要好得多，其自重輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)提高了建筑結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)又具有較好的延性，保證建筑物對(duì)各種自然災(zāi)害的抵抗能力的同時(shí)，更能保證人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全。③施工速度快，建筑鋼結(jié)構(gòu)施工通常采用預(yù)制或者半預(yù)制的形式，大部分鋼構(gòu)件由工廠統(tǒng)一制作、運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)只需要對(duì)成品、半成品進(jìn)行加工、安裝就可以了，相比于傳統(tǒng)的混凝土施工技術(shù)，這種技術(shù)的機(jī)械化水平更高，能夠加快施工進(jìn)度。④環(huán)保性能好，鋼結(jié)構(gòu)也可以稱之為綠色結(jié)構(gòu)，其具有很好的環(huán)保性，傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)施工所應(yīng)用的材料種類比較多，施工中消耗量極大，不僅對(duì)周圍環(huán)境造成噪聲污染、水污染、環(huán)境污染，還造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。而鋼結(jié)構(gòu)施工則可以極大地降低這些因素的影響，多余的廢料還能夠?qū)崿F(xiàn)二次利用，減少建筑垃圾的產(chǎn)生，具有較好的環(huán)保效果。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工要點(diǎn)

實(shí)施綠色施工應(yīng)在設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上充分考慮綠色施工的要求，結(jié)合施工環(huán)境和條件進(jìn)行優(yōu)化[3，4]。鋼結(jié)構(gòu)的施工包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：施工策劃、材料采購(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)施工、工程驗(yàn)收等，要做到綠色施工，在以下幾方面要貫徹綠色環(huán)保理念，加強(qiáng)管理和監(jiān)督，保障施工活動(dòng)順利進(jìn)行。

3.2.1 概念設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中都應(yīng)該強(qiáng)調(diào)“低碳環(huán)?！钡睦砟?，它在實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑與周圍環(huán)境的和諧共處，保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展中具有重要地位。對(duì)于構(gòu)件的設(shè)計(jì)，應(yīng)因地制宜采用合適的構(gòu)件，達(dá)到降低成本的目的；而對(duì)于整體的布置情況，要從綠色環(huán)保的角度把握控制結(jié)構(gòu)的布置以及細(xì)部措施。同時(shí)，施工前可以使用計(jì)算機(jī)軟件模擬建筑構(gòu)件后期的拼裝效果及對(duì)周邊環(huán)境的影響，將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)完美結(jié)合，有效提高施工效率也能減少施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患和安全隱患，保證整個(gè)施工的正常進(jìn)行。

3.2.2 施工控制

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，做到保證各種材料得到有效利用的同時(shí)，杜絕原材料不合理使用而造成浪費(fèi)現(xiàn)象。

同時(shí)，施工過(guò)程中要嚴(yán)格遵守規(guī)定，清理場(chǎng)地、修筑道路、運(yùn)輸構(gòu)件，構(gòu)件的就位、堆放、拼裝、加固、檢查清理、彈線編號(hào)以及吊裝機(jī)具的準(zhǔn)備等應(yīng)力求做到安全穩(wěn)定，減輕因施工產(chǎn)生的噪音污染。另外，因施工造成的建筑垃圾應(yīng)分類堆放，以便回收利用，做到建筑材料的最大化利用，減少城市建筑垃圾污染。

3.2.3 設(shè)備選用

施工單位盡量選擇性能好、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，同時(shí)照明設(shè)備應(yīng)該設(shè)置成俯視角，防止產(chǎn)生光照污染。

3.2.4 環(huán)境保護(hù)

為了達(dá)到綠色施工的目的，現(xiàn)場(chǎng)搭建活動(dòng)房屋之前應(yīng)按規(guī)劃部門的要求取得相關(guān)手續(xù)，保證搭建設(shè)施的材料符合規(guī)范，工程結(jié)束后，選擇有合法資質(zhì)的拆除公司將臨時(shí)設(shè)施拆除。其次，建設(shè)單位或者施工單位應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)方法，隔斷地下水進(jìn)入施工區(qū)域，限制施工降水。最后，還要控制好施工揚(yáng)塵，保持建筑環(huán)境的和諧。除了這些，施工單位還要做好渣土綠色運(yùn)輸、降低聲、光排放等，保證建筑活動(dòng)符合綠色要求。

4 鋼結(jié)構(gòu)建筑綠色施工的發(fā)展前景

鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景廣闊，體育場(chǎng)館的建設(shè)、城市化和工業(yè)化步伐的進(jìn)一步加快、重大基礎(chǔ)設(shè)施工程的上馬等[5]，均為中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展提供了十分廣闊的前景。近幾年，我國(guó)建筑行業(yè)得到了長(zhǎng)久的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工技術(shù)也得到了廣泛的注視與推廣，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑如今無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，還是制作安裝技術(shù)，都不比國(guó)外遜色，完全可以滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和基本建設(shè)的需要。如今，鋼結(jié)構(gòu)已廣泛運(yùn)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)基本建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也已具有相當(dāng)規(guī)模，形成了一批科研、設(shè)計(jì)、制造、施工、監(jiān)理等骨干企業(yè)。而鋼結(jié)構(gòu)綠色施工技術(shù)也在不斷改善與提升的同時(shí)得到更為廣泛的應(yīng)用，其在建筑行業(yè)具有極其廣闊的發(fā)展前景，必將得到更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們可以看出，鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工滿足可持續(xù)發(fā)展所提出的要求和標(biāo)準(zhǔn)，而鋼結(jié)構(gòu)建筑也漸漸成為了建筑行業(yè)所發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。希望有關(guān)政府部門對(duì)此給予多方面、多方位的支持和引導(dǎo)，讓鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工技術(shù)得到更多的重視，也讓鋼結(jié)構(gòu)建筑得以蓬勃發(fā)展，為我國(guó)的發(fā)展奉獻(xiàn)力量。