碳中和時代背景下關(guān)于綠色橋梁的思考

鄒江娜 周廣益

摘要：2020年聯(lián)合國大會上，我國宣布力爭于2030年前將二氧化碳排放量達(dá)到峰值，并爭取2060年前實現(xiàn)碳中和這一決定。這一目標(biāo)的制定，深刻地影響了能源、汽車、工業(yè)等諸多行業(yè)，建筑行業(yè)亦是如此。本文將從綠色建筑著手，從實現(xiàn)綠色橋梁的角度出發(fā)，就橋梁設(shè)計與施工方面如何踐行綠色理念展開有關(guān)思考。

關(guān)鍵詞：綠色建筑;綠色橋梁;自然環(huán)境;碳中和

隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各個國家正大踏步地邁向更便捷、更舒適的現(xiàn)代化生活，人們對生活的需求水平也正日益增加，給建筑行業(yè)帶來了前所未有的新機(jī)遇。而面對全球環(huán)境的惡劣變化，尤其是全球氣候的急劇變暖，我國作為全球最大的能源生產(chǎn)國和消費國，正努力從各個方面降低對全球能源的消耗，制定了各項關(guān)于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的相關(guān)政策。建筑行業(yè)面對這一新的機(jī)遇、面對更高的要求，將尋求如何為人民提供更舒適、更綠色、更健康的建筑環(huán)境。

一、碳達(dá)峰與碳中和

碳指的是以碳元素為主的自然資源，比如煤炭、石油和木材等。人類通過對自然資源的開采利用，以制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等多種形式進(jìn)行生產(chǎn)加工，與此同時產(chǎn)生大量的二氧化碳。而過量的二氧化碳無法被利用、被消耗，長期存在于地球環(huán)境中，早已超過自然環(huán)境所能承受的最大限度，最終導(dǎo)致了全球變暖的惡果。

碳達(dá)峰指的是二氧化碳的排放量即達(dá)到峰值，將不再增長。而碳中和指的是一定時間內(nèi)測算由企業(yè)、團(tuán)體或個人產(chǎn)生的溫室氣體排放總量即碳排放量，可以通過節(jié)能減排、植樹造林等多種形式產(chǎn)生的碳吸收量進(jìn)行抵消，當(dāng)碳吸收量等于碳排放量時，即實現(xiàn)二氧化碳的零排放。

自1997年碳中和概念問世以后，得到了世界各地環(huán)保人士的響應(yīng)，各國紛紛采取行動為實現(xiàn)人類更美好的未來而努力。2020年中國政府在第75屆聯(lián)合國大會上正式提出：“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和?！睘榱藢崿F(xiàn)這一目標(biāo)，我國也將就土地、能源、工業(yè)、建筑、運輸和城市發(fā)展多個領(lǐng)域展開快速和深遠(yuǎn)的改革，希望能夠通過目前不到十年的時間，在各個領(lǐng)域進(jìn)行探索、研發(fā)，最終能夠找尋一種適合中國國情的健康發(fā)展之路，真正踐行自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展共同進(jìn)步的美好愿望，真正踐行大國之責(zé)。

二、綠色建筑

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期（包括建筑材料準(zhǔn)備、建筑規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營、養(yǎng)護(hù)及拆除、回收）內(nèi)，能夠節(jié)約自然資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少地球污染、為人們提供健康、適用、高效的使用空間，且能實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的高水平建筑。相對于傳統(tǒng)建筑，它最為突出的表現(xiàn)有兩點，分別是在建設(shè)期間不會破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件（包括氣候、歷史、表層地質(zhì)、自然地理、水文、土壤、植物生態(tài)、野生生物生存環(huán)境和土地利用等）、在使用期間所消耗的物質(zhì)和能源大幅度降低的新型建筑，也常稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑、節(jié)能建筑等。

自1992年在巴西聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會提出“綠色建筑”理念以來，中國政府開始相繼頒布各項政策、綱要大力推動我國綠色建筑的發(fā)展。比如2004年啟動的“全國綠色建筑創(chuàng)新獎”、2006年頒布的《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》、2009年成立的中國建筑科學(xué)研究院環(huán)境測控優(yōu)化研究中心、“十二五”期間有關(guān)綠色建筑的完成指標(biāo)等，這些都見證著我國正全面踐行綠色建筑理念。

三、綠色橋梁

（一）綠色橋梁的理念

我們常說“逢山開路、遇水搭橋”這句話，雖然它表現(xiàn)了工程人的堅毅品質(zhì)，但不能回避的是修路搭橋無可避免對自然環(huán)境造成了巨大的破壞，尤其是對土壤平衡的打破，無法避免的是這種大填大挖的工程狀態(tài)不可持續(xù)的缺點的確存在。面對新時代下綠色建筑的召喚，真正踐行“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念，綠色橋梁是實現(xiàn)這一理念的重要支撐，也必然是未來時代的選擇。

綠色橋梁是指在橋梁規(guī)劃設(shè)計時充分展現(xiàn)綠色設(shè)計理念，盡可能考慮橋址周邊環(huán)境，充分發(fā)揮橋梁工程的優(yōu)勢發(fā)揮當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)效益;在橋梁施工時，充分發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化、裝備化優(yōu)勢，盡可能降低維修、養(yǎng)護(hù)成本，延長橋梁的使用壽命，真正提升橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

（二）綠色橋梁的設(shè)計措施

一是對橋址周邊環(huán)境、城市文化、居民生活習(xí)慣等社會環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研。對城市橋梁工程進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡攸c，適宜地選取符合橋址所在地的自然環(huán)境的橋型做多個對比方案 ，再結(jié)合項目要求（經(jīng)濟(jì)、城市和居民等社會環(huán)境等）的條件進(jìn)行篩選，在做好充分調(diào)研的前提下設(shè)計出最適宜的人民滿意的橋型方案，提升橋梁使用的社會效益。同時在設(shè)計時也需注意減少沒有意義的外形裝飾，既可降低施工時間，又可節(jié)約不必要的資金投入。

二是充分運用零污染原則。比如在設(shè)計橋梁排水系統(tǒng)時，可從以下方面采用先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行加持：嚴(yán)格把控材料的環(huán)保性和耐用性;對于污水、雨水、危險水等不同的水源進(jìn)行分別處理，可采用污水處理設(shè)備設(shè)施將橋面污水進(jìn)行清潔處理，提升環(huán)保檢測技術(shù)處理水源，以降低對環(huán)境的污染;根據(jù)橋址水域級別進(jìn)行設(shè)計排水系統(tǒng)、排水方式等。通過以上手段真正做到綠色橋梁的要求。

三是節(jié)能降耗，即采用最小能耗原則。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可注重采用易拆除回收的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以滿足降低高耗能的鋼筋混凝土、鋼材等建筑材料的需求量;在設(shè)計電力系統(tǒng)時，面對國家電力供應(yīng)緊張的形勢，可考慮采用清潔可再生能源予以替代傳統(tǒng)能源。

四是加大科技投入。針對未來建筑業(yè)特點，有計劃地組織科學(xué)技術(shù)攻關(guān)，著力研究新工藝、新材料、新機(jī)械，更新技術(shù)水平，積極轉(zhuǎn)換科技成果，提升綠色橋梁設(shè)計水平。

（三）綠色橋梁的施工手段

一是節(jié)約建筑材料。橋梁的建造需要眾多的建筑材料的投入，而建筑原材料大多都是不可再生的寶貴資源。在面臨全球各項資源相對緊張的形勢下，我們需要在保證建材質(zhì)量合格、合規(guī)的前提條件下節(jié)約建設(shè)成本，盡可能地選擇一些可再生的、可循環(huán)利用的建材或是加入相應(yīng)環(huán)保技術(shù)進(jìn)行建筑材料性能優(yōu)化的建材。同時在工程項目結(jié)束后，也需對各項建筑材料及固體廢棄物進(jìn)行分類處理工作，及時有效地回收可利用的資源。

二是降低噪聲污染和揚塵污染。橋梁建造的主要特點是長周期、高噪聲、多揚塵等，這些都將對人們?nèi)粘９ぷ?、學(xué)習(xí)、生活帶來極大的影響。對于噪聲污染控制方面：可采取優(yōu)化施工規(guī)劃與時間和引入消聲裝置，盡可能降低噪聲對居民生活的影響;可采取引進(jìn)施工新技術(shù)新工藝，以減少施工過程中的噪聲的產(chǎn)生。對于揚塵污染控制方面，可采取合理規(guī)劃施工運輸線路、對細(xì)顆粒粉狀材料予以覆蓋、與駕駛員交代運輸注意事項、優(yōu)化施工工藝、地面的噴涂防滲處理措施等方式，以降低在運輸、卸裝過程中產(chǎn)生的揚塵污染。總之在施工過程中，重視由施工造成的環(huán)境污染問題，一是盡量從源頭上降低環(huán)境污染量，二是對于無法避免的污染，力爭通過新科技、新方法、新手段，將污染進(jìn)行綠色轉(zhuǎn)化，保持橋址環(huán)境基本生態(tài)平衡條件，真正實現(xiàn)橋梁的綠色施工。

三是提升水土保護(hù)力度。根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》的相關(guān)規(guī)定，要求“一切單位和個人都有保護(hù)水土資源、防治水土流失的義務(wù)，從事可能引起水土流失的生產(chǎn)建設(shè)活動的單位和個人，有責(zé)任保護(hù)水土資源并負(fù)責(zé)治理因生產(chǎn)建設(shè)活動造成的水土流失?！睒蛄菏┕な侵苯釉谒临Y源上開展的生產(chǎn)建設(shè)活動，作為橋梁的施工方有責(zé)任也有義務(wù)采取有力措施保護(hù)橋址所在地的水土資源，防止在施工造成水土流失。橋梁在施工時：對于施工區(qū)域的土地需提高土地的使用效率，做好科學(xué)的施工規(guī)劃，盡可能地減少土地占用量，并做好周圍生態(tài)環(huán)境的水土保護(hù)工作;對于施工區(qū)域外的土地、植被盡可能保持原狀，可采取措施防止因施工造成的大面積的沖刷和水土流失;對于暫時不施工的土地需及時覆蓋并建立地表水置換制度，以防不必要的水土流失;嚴(yán)格管控施工廢渣和污水，嚴(yán)格區(qū)分有毒有害物質(zhì)，定期予以檢測，確認(rèn)好后續(xù)水處理的工藝及去向，嚴(yán)禁污染周圍土壤及河流，并定期對施工區(qū)和生活區(qū)展開水土監(jiān)督監(jiān)測。

四是采用標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化施工方式。所謂的標(biāo)準(zhǔn)化即是通過將大部分構(gòu)件在工廠中生產(chǎn)，依靠工廠中科學(xué)的環(huán)境控制手段和舒適的工人生產(chǎn)條件，為構(gòu)件提供更好的施工及養(yǎng)護(hù)條件，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，既保障了施工的質(zhì)量，又節(jié)約施工材料;既提升了施工速度，又節(jié)約了成本。而所謂的裝配化即是將標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品運至現(xiàn)場直接進(jìn)行安裝，減少了現(xiàn)場勞動力的配備。

橋梁施工時通過采用大部分構(gòu)件在工廠中生產(chǎn)，既改善了工人的生產(chǎn)條件，又減少了施工土地占用量;同時由于主要構(gòu)件在工廠中生產(chǎn)，眾多的優(yōu)勢使得這一施工方式勢必將成為未來綠色橋梁施工的大方向。

四、結(jié)語

為了響應(yīng)國家碳中和這一目標(biāo)，貫徹落實綠色建筑理念在橋梁設(shè)計建造過程中全方面地實現(xiàn)，我們要積極探索橋梁工程與自然環(huán)境和諧共同發(fā)展之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小文.綠色建筑技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].綠色環(huán)保建材，2021，（9）：74-77.

[2]孫玉平.綠色設(shè)計理念在市政橋梁設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].工程設(shè)計，2021，35（2）：239-240.

[3]溫曉鋒.綠色環(huán)保理念在道路橋梁施工中的技術(shù)運用分析[J].黑龍江交通科技，2021，330（8）：163-165.