劉強(qiáng)
(中電建建筑集團(tuán)有限公司)
隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的不斷發(fā)展,建筑施工已成為了不可避免的一環(huán)。然而,傳統(tǒng)的建筑施工方式在能源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等方面存在諸多問(wèn)題[1]。面對(duì)這些挑戰(zhàn),綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)是指在建筑施工中采用環(huán)境友好、節(jié)約能源的技術(shù)和材料,實(shí)現(xiàn)建筑施工的可持續(xù)發(fā)展[2]。綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的出現(xiàn),一方面是為了滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和減少對(duì)環(huán)境的污染,另一方面則是為了提高建筑施工效率、節(jié)約耗能、延長(zhǎng)建筑物的使用壽命,保證建筑的經(jīng)濟(jì)效益。綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)強(qiáng)調(diào)在建筑施工中采取可持續(xù)發(fā)展的方式,既能保證建筑質(zhì)量,又能降低建筑能耗,減少污染排放[3]。為此,本文旨在探討綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的應(yīng)用策略,為建筑施工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。
上海環(huán)??萍汲鞘羌蒲?、文化、產(chǎn)業(yè)和商務(wù)辦公于一體的綠色生態(tài)新城區(qū),位于上海市松江區(qū)和青浦區(qū)的交界處。該項(xiàng)目于2012 年開工建設(shè),由上海市環(huán)保局和上海市松江區(qū)政府共同投資建設(shè)。項(xiàng)目共分兩期建設(shè),第一期由2012 年至2015 年建設(shè),第二期則于2016 年開始建設(shè)。上海環(huán)??萍汲堑慕ㄔO(shè)理念是“綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)?!?,通過(guò)推動(dòng)綠色節(jié)能的城市規(guī)劃與建設(shè),努力打造成為可持續(xù)發(fā)展的綠色生態(tài)城市。
該項(xiàng)目總占地面積約為860 畝,總建筑面積為236萬(wàn)平方米,是一座集科研、文化、產(chǎn)業(yè)和商務(wù)辦公于一體的綠色生態(tài)新城區(qū)。地上建筑面積為156.7 萬(wàn)平方米,地下建筑面積為79.5 萬(wàn)平方米。項(xiàng)目規(guī)劃了多棟住宅樓,包括群樓、公寓和別墅,總計(jì)2 萬(wàn)余套房屋。其中,一期工程包含19棟住宅樓,總共為5879套住宅,二期工程計(jì)劃包含12 棟住宅樓。住宅層數(shù)根據(jù)樓房類型和高度不同而異,單元住宅一般為12~18層,別墅一般為24層,高層公寓一般為20 層以上。住宅內(nèi)部設(shè)計(jì)以節(jié)能環(huán)保、舒適和美觀為主要考慮因素。項(xiàng)目采用剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能和穩(wěn)定性,是一種高效的建筑結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃,剪力墻的布置密度和位置可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,從而提高建筑的整體結(jié)構(gòu)性能。此外,針對(duì)上海環(huán)保科技城城市規(guī)劃和建筑環(huán)境的要求,建筑結(jié)構(gòu)還采用了灰色玻璃幕墻、多層節(jié)能隔熱窗等現(xiàn)代化建筑材料,以提高建筑物的節(jié)能、舒適和美觀性。
項(xiàng)目采用了眾多的綠色節(jié)能建筑施工技術(shù),例如應(yīng)用太陽(yáng)能設(shè)備、智能采光、集雨利用等。此外,該項(xiàng)目還注重灰綠相間的城市景觀和基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè),如建設(shè)了具有時(shí)代風(fēng)格的公共綠化區(qū)和一體化資訊平臺(tái)。該項(xiàng)目的建設(shè)目的是希望推動(dòng)環(huán)??萍嫉陌l(fā)展和應(yīng)用,成為環(huán)境工程領(lǐng)域和環(huán)保工業(yè)園區(qū)的典范。同時(shí),該項(xiàng)目也致力于推動(dòng)節(jié)能減排,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少污染排放,提高自身的可持續(xù)發(fā)展能力,實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和人口的可持續(xù)發(fā)展。
在上海環(huán)??萍汲墙ㄔO(shè)過(guò)程中,揚(yáng)塵控制是非常重要的一項(xiàng)工作,因?yàn)槭┕て陂g產(chǎn)生的揚(yáng)塵往往會(huì)對(duì)工人的健康和周邊環(huán)境造成不良影響。項(xiàng)目方為了確保施工期間的環(huán)境衛(wèi)生和安全,采取了一系列措施來(lái)控制揚(yáng)塵,如圖1。
首先,施工期間的管制和巡查。項(xiàng)目方制定了嚴(yán)格的施工方案和施工規(guī)范,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了管控和巡查,嚴(yán)格按照施工方案和規(guī)范進(jìn)行施工,避免對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生不必要的影響。對(duì)于存在違規(guī)行為的施工單位,將進(jìn)行嚴(yán)厲的處罰和整改。其次,遮蓋揚(yáng)塵源和減少切割工程。項(xiàng)目方在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝防護(hù)網(wǎng)和擋板,遮蓋揚(yáng)塵源,同時(shí)采用封閉式施工,選擇先進(jìn)的設(shè)備和機(jī)械進(jìn)行施工,以減少切割和研磨等工程產(chǎn)生的揚(yáng)塵。最后,采用濕法施工。施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濕法施工,通過(guò)加水控制灰塵,減少揚(yáng)塵污染,同時(shí)還可以起到保護(hù)工人的作用。特別是在混凝土摻合過(guò)程中,加水量需要根據(jù)不同材料和工藝來(lái)控制,從而確保濕度恰到好處,確保揚(yáng)塵污染得到有效控制。
在上海環(huán)??萍汲且黄诠こ讨?,節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用是為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,減少對(duì)水資源的消耗和浪費(fèi)。為此,項(xiàng)目方采取了多種節(jié)水技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和提高用水效率的目標(biāo)。
2.2.1建立水循環(huán)系統(tǒng)
水循環(huán)系統(tǒng)是一種將污水處理后再次利用的系統(tǒng),該系統(tǒng)在上海環(huán)保科技城建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)目的水循環(huán)系統(tǒng)主要包括兩部分:一是集中供水系統(tǒng),二是污水處理系統(tǒng)。集中供水系統(tǒng)是指將供水來(lái)源集中在一個(gè)處置點(diǎn),在處理完成后向各施工區(qū)域供水[4]。污水處理系統(tǒng)則是將污水經(jīng)過(guò)多道處理,達(dá)到復(fù)水標(biāo)準(zhǔn),再通過(guò)管道將處理后的水重新用于建筑施工中。整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)是由一系列管道、泵房、消防系統(tǒng)、水箱組成。特別是污水處理系統(tǒng)采用了一系列的水處理工藝,如生物處理、深度過(guò)濾、消毒等,可以將污水中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)除去。經(jīng)過(guò)處理后,水不僅成為可供建筑施工用的水源,而且還可以用于消防、綠化、道路洗地等方面,實(shí)現(xiàn)了水資源的多種再利用。通過(guò)建立水循環(huán)系統(tǒng),該項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了水資源的回收利用,大大減輕了當(dāng)?shù)氐乃Y源消耗壓力,同時(shí)也保護(hù)了周邊自然環(huán)境。這項(xiàng)創(chuàng)新的技術(shù)對(duì)于未來(lái)都市綠色建設(shè)和水資源的持續(xù)利用具有重要的推廣意義。
2.2.2安裝節(jié)水裝置和設(shè)備
在上海環(huán)??萍汲墙ㄔO(shè)項(xiàng)目中,節(jié)水裝置和設(shè)備的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的重要方法之一。例如,項(xiàng)目中采用的節(jié)水龍頭,該節(jié)水裝置的節(jié)水效果非常明顯,通常比普通龍頭節(jié)水70%以上。節(jié)水龍頭采用獨(dú)特的先進(jìn)技術(shù),通過(guò)增加內(nèi)部過(guò)濾器,以降低水流量,減少浪費(fèi)。原來(lái)每分鐘流量為16 升的龍頭,加裝節(jié)水裝置后每分鐘流量?jī)H為4 升左右,這有效地減少了水流量,分?jǐn)偯磕甑乃M(fèi),同時(shí)也起到了保護(hù)環(huán)境的作用。此外,項(xiàng)目中還采用了低流量沖廁器。這種節(jié)水裝置通常比傳統(tǒng)沖廁器使用水量少65%~75%,成功地實(shí)現(xiàn)了減少用水的目標(biāo)。太陽(yáng)能熱水器是另一種經(jīng)常用于綠色建筑節(jié)能、節(jié)水的裝置。該項(xiàng)目在一些環(huán)保型場(chǎng)所或設(shè)施中,使用太陽(yáng)能熱水器代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱水器,以達(dá)到節(jié)約資源和降低能源消耗的目的。通過(guò)采用太陽(yáng)能熱水器,建筑在不增加額外能源消耗的同時(shí),滿足了單位質(zhì)量水的加熱需求,降低了二氧化碳等可能的污染排放[5]。
在上海環(huán)??萍汲琼?xiàng)目的建筑施工中,保溫材料和可再生能源材料得到了廣泛應(yīng)用。該項(xiàng)目采用了聚氨酯泡沫板、巖棉板等高效保溫材料,將其應(yīng)用于建筑物的外墻、屋頂?shù)炔课唬詼p少建筑物的熱量損失。具體應(yīng)用方法包括將保溫材料粘貼或固定在建筑物的外墻、屋頂?shù)炔课?,以達(dá)到保溫的效果,圖2 為巖棉板在施工中的應(yīng)用。同時(shí)還使用了太陽(yáng)能板等可再生能源材料,將其應(yīng)用于建筑物的能源供應(yīng)系統(tǒng)中,以實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用。具體應(yīng)用方法包括將太陽(yáng)能板安裝在建筑物的屋頂或陽(yáng)臺(tái)等位置,通過(guò)太陽(yáng)能板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,供應(yīng)建筑物的能源需求。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,貫徹建筑設(shè)計(jì)理念,通過(guò)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)、布局等方面,最大限度地減少了能源消耗。使用了輕型鋼結(jié)構(gòu)等新型建筑結(jié)構(gòu),以減少建筑物的重量和能源消耗[6]。同時(shí),通過(guò)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu),使建筑物的采光、通風(fēng)等方面得到了更好的改善,進(jìn)一步減少了能源消耗。持續(xù)優(yōu)化建筑布局,使建筑物的朝向、窗戶位置等方面得到了更好的改善,進(jìn)一步減少了能源消耗。例如,將建筑物的主要朝向朝向南方,以最大限度地利用太陽(yáng)能;同時(shí),將窗戶設(shè)置在建筑物的南側(cè),以最大限度地利用自然采光。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,采用高效保溫材料后,能源消耗量比傳統(tǒng)材料降低了30%以上;采用太陽(yáng)能板后,能源消耗量比傳統(tǒng)能源降低了50%以上;優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)后,能源消耗量比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)降低了20%以上。
圖2 巖棉板在施工中的應(yīng)用
上海環(huán)保城項(xiàng)目施工過(guò)程中,節(jié)電施工技術(shù)得到了有效應(yīng)用。首先,在施工過(guò)程中,使用高效節(jié)能設(shè)備,如LED 照明燈具、節(jié)能空調(diào)等,以減少能源消耗。LED 照明燈具具有高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可以替代傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈等,減少能源消耗。節(jié)能空調(diào)則可以通過(guò)控制溫度、濕度等參數(shù),達(dá)到節(jié)能的目的。其次,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)用電量的監(jiān)控和控制,合理分配用電,避免浪費(fèi),減少能源消耗。在施工方案設(shè)計(jì)中,考慮節(jié)能因素,如減少機(jī)械設(shè)備使用時(shí)間,采用人力或手動(dòng)操作等方式,以降低能源消耗。比如,塔吊是一種在施工現(xiàn)場(chǎng)使用非常普遍的起重設(shè)備,其控制方法主要是通過(guò)交流繞線式電動(dòng)機(jī)串電阻(或多檔電動(dòng)機(jī))進(jìn)行起動(dòng)和速度調(diào)節(jié)。然而,由于長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、頻繁正反轉(zhuǎn)以及沖擊電流大等因素,傳統(tǒng)的控制方法容易對(duì)機(jī)械減速機(jī)構(gòu)和鋼絲繩造成巨大沖擊,導(dǎo)致機(jī)械故障率較高。為了解決這一問(wèn)題,可以將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于塔吊設(shè)備中,該系統(tǒng)以變頻拖動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變頻調(diào)速,從根本上降低了機(jī)械故障率。該技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能效果明顯,是一種理想的傳動(dòng)控制設(shè)備。通過(guò)采用變頻調(diào)速技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)塔吊設(shè)備的精準(zhǔn)控制,減少機(jī)械故障率,提高設(shè)備的使用壽命,同時(shí)也可以降低能源消耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
上海科技環(huán)保城項(xiàng)目中應(yīng)用了鋁膜架體早拆支撐體系(如圖3 所示),該體系是一種先進(jìn)的施工技術(shù),可以有效地減少模板的使用量和浪費(fèi),提高施工效率。該技術(shù)采用輕質(zhì)鋁合金材料制成的支撐體系,可以快速拼裝和拆卸,減少了模板的搭建和拆除時(shí)間,同時(shí)也減少了模板的損耗和浪費(fèi)。在鋁膜架體早拆支撐體系的施工中,需要先進(jìn)行支撐體系的設(shè)計(jì)和制造,然后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝和調(diào)整,確保支撐體系的穩(wěn)定和安全。此外,項(xiàng)目還使用了可周轉(zhuǎn)質(zhì)量樣板,即在施工過(guò)程中,將質(zhì)量樣板制成可拆卸的模塊,可以在不同的施工階段進(jìn)行重復(fù)使用,減少了材料的浪費(fèi)和成本的支出。這些具體的節(jié)材施工技術(shù)的應(yīng)用,不僅提高了工程質(zhì)量和效率,也為環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
圖3 鋁膜架體早拆支撐體系
在上??萍辑h(huán)保城項(xiàng)目中,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的廢物進(jìn)行了分類處理,并對(duì)其進(jìn)行了分解和回收。具體的應(yīng)用方法包括以下幾個(gè)方面:首先,對(duì)廢物進(jìn)行分類,將可回收的廢物和不可回收的廢物分開處理。可回收的廢物包括廢紙、廢塑料、廢金屬等,不可回收的廢物包括建筑垃圾、廢舊家具等。其次,對(duì)可回收的廢物進(jìn)行分解和回收,例如將廢紙進(jìn)行壓縮和打包,送往回收站進(jìn)行再利用。對(duì)不可回收的廢物進(jìn)行集中處理,例如對(duì)破碎的加氣塊磚渣進(jìn)行集中破碎,以作基坑填充。廢模板、窄木條按不同的順序堆放,形成簡(jiǎn)單的柵欄。將殘余的混凝土殘留物用來(lái)預(yù)制混凝土,將泵管沖洗干凈后,再通過(guò)沉淀池過(guò)濾,可以將碎石作為小型散裝混凝土的混合料。這些具體的應(yīng)用方法,可以有效地減少?gòu)U物的產(chǎn)生和對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)也符合可持續(xù)發(fā)展的理念和要求。
綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的應(yīng)用可以有效降低建筑施工對(duì)環(huán)境的影響,提高建筑的節(jié)能性能,同時(shí)也可以為建筑施工企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。因此,建議在今后的建筑施工中,應(yīng)更加廣泛地應(yīng)用綠色節(jié)能建筑施工技術(shù),并制定相應(yīng)的應(yīng)用策略,以推動(dòng)建筑施工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),本研究也存在一些局限性,如未考慮到其他因素對(duì)綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)應(yīng)用的影響等,因此,今后的研究還需進(jìn)一步完善和深入探討。