市政土建工程中的可持續(xù)發(fā)展策略探討

【摘要】文中針對(duì)市政土建工程可持續(xù)發(fā)展的需求，從材料選擇、能源利用、水資源管理、廢棄物處理、綠色施工等方面入手，提出了具體的優(yōu)化策略和建議。實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)市政土建工程建設(shè)模式從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的目標(biāo)，推動(dòng)從高消耗、高排放向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的轉(zhuǎn)變。優(yōu)選環(huán)保材料、提高能源利用效率、加強(qiáng)水資源管理、實(shí)施廢棄物減量化與資源化利用，采用綠色施工工藝，是推動(dòng)市政土建工程可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。

【關(guān)鍵詞】可持續(xù)發(fā)展；環(huán)保材料；能源利用；水資源管理

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU74 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）08-0080-03

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大。傳統(tǒng)的市政土建工程建設(shè)模式存在資源消耗大、能耗高、污染重等問(wèn)題，已難以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。為實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，亟須在市政土建工程中廣泛應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展的理念和策略。文中系統(tǒng)探討市政土建工程可持續(xù)發(fā)展的具體策略，以期為相關(guān)工程實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn)。

1 材料選擇的可持續(xù)發(fā)展策略

1）優(yōu)先選用可再生材料?？稍偕牧鲜侵缚梢栽谳^短時(shí)間內(nèi)再生的材料，如竹木、麻等植物纖維。相比傳統(tǒng)的礦物質(zhì)建材，可再生材料具有可持續(xù)性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)。在市政土建工程中優(yōu)先選用可再生材料，可減少對(duì)不可再生資源的消耗，降低工程建設(shè)活動(dòng)的碳足跡。例如，在道路鋪裝中使用竹木復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)瀝青；在景觀工程中采用竹木制品替代鋼筋混凝土；在建筑外墻裝飾中應(yīng)用麻纖維編織板等[1]。開(kāi)發(fā)利用快速生長(zhǎng)的竹林、森林等資源，擴(kuò)大可再生材料的供給，推動(dòng)形成資源循環(huán)利用的良性機(jī)制。相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)可再生材料研發(fā)應(yīng)用的政策支持力度，建立健全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為可再生材料的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。

2）采用高耐久性材料。采用高耐久性材料是實(shí)現(xiàn)市政土建工程可持續(xù)發(fā)展的重要策略。耐久性高的建材可延長(zhǎng)建筑物使用年限，直接影響建筑工程的使用壽命，還可以減少因頻繁維修、翻新帶來(lái)的資源消耗和環(huán)境影響。例如，在鋼筋混凝土中摻加礦物外加劑，可大幅提升混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和抗侵蝕性；在鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕中采用耐候鋼或先進(jìn)的涂層體系，可顯著延長(zhǎng)鋼構(gòu)件的使用壽命；在道路工程中應(yīng)用高性能瀝青材料，可增強(qiáng)路面的耐磨損性和抗車(chē)轍性，減少道路維修頻率。同時(shí)，在材料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮耐久性設(shè)計(jì)，合理選用高性能原材料，優(yōu)化材料配合比，嚴(yán)格控制質(zhì)量，確保材料的耐久性滿足設(shè)計(jì)使用年限的要求，以實(shí)現(xiàn)工程的長(zhǎng)壽命化、資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)。

3）推廣使用新型環(huán)保材料。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，眾多新型環(huán)保材料不斷涌現(xiàn)，為市政土建工程的可持續(xù)發(fā)展提供更多選擇。工程建設(shè)中應(yīng)積極推廣使用節(jié)能環(huán)保型建材，最大限度地減少材料生產(chǎn)和使用過(guò)程的環(huán)境足跡。例如，在混凝土制備中使用生物瀝青替代原油瀝青，可減少化石燃料消耗；在建筑保溫工程中采用陶瓷涂料、真空絕熱板等新型保溫材料，降低建筑能耗的同時(shí)無(wú)污染、無(wú)公害；在室內(nèi)裝修中優(yōu)先選用低揮發(fā)性有機(jī)化合物的環(huán)保型涂料和膠黏劑，滿足使用性能的同時(shí)最小化材料的健康風(fēng)險(xiǎn)[2]。新材料的應(yīng)用可有效降低工程的環(huán)境影響，但也對(duì)材料性能和施工工藝提出新的要求。加強(qiáng)新材料應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新、健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系、規(guī)范設(shè)計(jì)施工質(zhì)量控制流程，為新型環(huán)保材料的推廣應(yīng)用營(yíng)造良好的技術(shù)環(huán)境，以發(fā)揮新材料在市政土建工程可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。

2 能源利用的可持續(xù)發(fā)展策略

1）提高能源利用效率。提高能源利用效率是實(shí)現(xiàn)市政土建工程可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵策略。首先，應(yīng)優(yōu)化能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如采用高效的供配電系統(tǒng)，減少輸配電損耗；合理設(shè)置變配電所位置，縮短電力傳輸距離。其次，在施工和運(yùn)營(yíng)階段，應(yīng)選用節(jié)能型設(shè)備和機(jī)械，提高能源利用效率，如采用變頻調(diào)速技術(shù)、能量反饋技術(shù)等，減少能源浪費(fèi)。最后，應(yīng)加強(qiáng)能源管理，建立能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決能源利用中出現(xiàn)的問(wèn)題，持續(xù)優(yōu)化能源使用方案。

2）優(yōu)先使用清潔能源。清潔能源是指在開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響較小、污染物排放低的能源形式，主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等可再生能源，以及天然氣等清潔型化石能源。與傳統(tǒng)的化石能源相比，清潔能源具有儲(chǔ)量豐富、環(huán)境友好、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。大力發(fā)展清潔能源，對(duì)于減少市政土建工程的碳排放，緩解環(huán)境污染和資源枯竭問(wèn)題具有重要意義。在城市照明、建筑供能、市政設(shè)施運(yùn)行等方面，應(yīng)積極推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉吹膽?yīng)用，如利用太陽(yáng)能電池、光伏幕墻等技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑供電，利用地源熱泵、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)等提供建筑供暖和生活熱水，利用垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等提供城市能源供應(yīng)等。在不具備可再生能源利用條件的場(chǎng)合，應(yīng)優(yōu)先采用天然氣等清潔型化石能源，替代煤炭、石油等高碳排放的傳統(tǒng)化石能源[3]。

3）回收利用余熱資源。市政工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在大量余熱資源，應(yīng)采取有效措施加以回收利用，提高能源綜合利用效率。①在建筑領(lǐng)域，可采用熱回收型新風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)熱交換裝置回收排風(fēng)中的熱量，用于預(yù)熱新風(fēng)，減少供暖能耗；②在市政給排水系統(tǒng)中，可安裝污水源熱泵，提取城市污水中的熱能，用于建筑供暖、制冷；③在道路照明等領(lǐng)域，應(yīng)推廣使用LED燈具等高效照明設(shè)備，在滿足照明需求的同時(shí)減少熱量排放。余熱資源的梯級(jí)利用，可減少環(huán)境中的廢熱排放，降低城市熱島效應(yīng)。

3 水資源管理的可持續(xù)發(fā)展策略

3.1 實(shí)施雨水收集與利用

實(shí)施雨水收集與利用是市政土建工程水資源管理的重要舉措。通過(guò)在建筑物、道路等設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，可有效截留和儲(chǔ)存雨水，用于綠化澆灌、道路清洗、景觀用水等非飲用場(chǎng)合，以減輕市政供水壓力。不同城市的年均降雨量和雨水收集利用率存在差異，具體情況如表1所示。

3.2 推廣中水回用技術(shù)

中水回用是提高城市水資源利用效率的重要手段。中水來(lái)源廣泛，包括生活污水、公共建筑廢水、工業(yè)廢水和景觀水體等，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后可在不同領(lǐng)域發(fā)揮重復(fù)利用價(jià)值，具體的中水回用途徑和節(jié)水效果如表2所示。

3.3 減少施工過(guò)程用水量

市政土建工程施工過(guò)程用水量大，應(yīng)采取有針對(duì)性的節(jié)水措施。施工中用水較多的環(huán)節(jié)包括砂石料沖洗、混凝土養(yǎng)護(hù)、地面灑水降塵和洗車(chē)用水等。①砂石料沖洗：常規(guī)單位用水定額為800～1 200 L/m2，采用機(jī)械清洗并循環(huán)利用沖洗廢水，可節(jié)水30%～40%，節(jié)水效果為240～480 L/m2；②混凝土養(yǎng)護(hù)：?jiǎn)挝挥盟~為400～600 L/m2，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)方案，推廣預(yù)拌混凝土，可節(jié)水20%～30%，節(jié)水效果為80～180 L/m2；③地面灑水降塵：?jiǎn)挝挥盟~為100～200 L/m2，采用霧炮、噴霧等高效降塵設(shè)備，可節(jié)水40%～50%，節(jié)水效果為40～100 L/m2；④施工洗車(chē)：?jiǎn)挝挥盟~為50～100 L/m2，使用節(jié)水型洗車(chē)設(shè)備并循環(huán)利用廢水，可節(jié)水50%～60%，節(jié)水效果為25～60 L/m2。通過(guò)上述節(jié)水措施，可使市政土建工程施工過(guò)程用水量顯著降低。

4 廢棄物處理的可持續(xù)發(fā)展策略

1）最大限度減少?gòu)U棄物產(chǎn)生。在市政土建工程中，最大限度減少?gòu)U棄物產(chǎn)生是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的首要策略。首先，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，合理選擇材料和構(gòu)件，減少施工過(guò)程中的材料浪費(fèi)和廢料產(chǎn)生。其次，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，嚴(yán)格控制材料采購(gòu)、存儲(chǔ)和使用環(huán)節(jié)，避免材料變質(zhì)、損壞和過(guò)期失效。再者，采用先進(jìn)的施工工藝和技術(shù)，如預(yù)制裝配式建筑、鋼結(jié)構(gòu)施工等，提高材料利用效率，減少現(xiàn)場(chǎng)切割、拼接等產(chǎn)生廢料的作業(yè)。最后，加強(qiáng)廢棄物管理，通過(guò)源頭分類(lèi)、過(guò)程控制等措施，從源頭上減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。

2）加強(qiáng)廢棄物分類(lèi)與回收利用。減量化是廢棄物處理的重要原則，但在實(shí)際工程中仍不可避免地會(huì)產(chǎn)生各類(lèi)廢棄物。建立完善的廢棄物分類(lèi)體系，按照廢棄物的屬性、用途等進(jìn)行分類(lèi)，如可回收廢料、可再利用廢料、危險(xiǎn)廢物等。①配備必要的分類(lèi)收集設(shè)施，如分類(lèi)垃圾桶、臨時(shí)存放點(diǎn)等，并做好標(biāo)識(shí)方便施工人員進(jìn)行投放；②加大廢棄物回收利用力度，對(duì)于混凝土塊、磚石等可再生廢料，經(jīng)過(guò)破碎、篩分等處理后，可作為再生骨料用于道路基層、地基填充等；③對(duì)于廢木材、廢金屬等可回收廢料，可交由專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回收和再利用[4]。

3）使用再生建筑垃圾。再生建筑垃圾是指將建筑垃圾經(jīng)過(guò)分選、破碎、篩分等處理后，制成的符合一定標(biāo)準(zhǔn)要求的再生材料，如再生磚、再生骨料、再生路基材料等。使用再生建筑垃圾可減少天然材料開(kāi)采，節(jié)約自然資源，同時(shí)可減少建筑垃圾填埋量，延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用壽命。①在道路工程中，可使用再生建筑垃圾作為路基填料、基層材料等；②在地下管線工程中，可使用再生建筑垃圾作為管溝回填料；③在園林綠化工程中，可使用再生建筑垃圾作為種植土壤摻合料等。

5 綠色施工的可持續(xù)發(fā)展策略

5.1 科學(xué)制定施工方案

科學(xué)制定施工方案是實(shí)施綠色施工的基礎(chǔ)。施工方案要符合可持續(xù)發(fā)展理念，充分考慮節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地、環(huán)保等因素。首先，應(yīng)優(yōu)化施工布局，合理安排施工時(shí)序，減少不必要的能源和資源消耗。其次，應(yīng)選擇環(huán)保型材料和設(shè)備，優(yōu)先采用可再生能源，減少化石燃料使用。再者，應(yīng)采用高效節(jié)能的施工工藝，減少能源浪費(fèi)。最后，施工方案還應(yīng)包括水資源保護(hù)、大氣污染防治、噪聲控制、固體廢棄物管理等環(huán)境保護(hù)措施，最大限度地減少施工活動(dòng)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

5.2 應(yīng)用節(jié)能低碳施工工藝

節(jié)能低碳施工工藝是指在保證工程質(zhì)量和安全的前提下，采用節(jié)能、減排、低碳的施工技術(shù)和方法，以減少施工過(guò)程中的資源消耗和環(huán)境影響。①在土方工程中，可采用精準(zhǔn)爆破、智能化挖掘等技術(shù)，減少土方開(kāi)挖量和運(yùn)輸量；②在地基處理中，可采用旋噴樁、高壓噴射注漿等工藝，減少土方開(kāi)挖和混凝土使用量；③在混凝土工程中，可采用泵送施工、模板工業(yè)化等工藝，提高施工效率，減少材料和能源消耗；④在鋼結(jié)構(gòu)工程中，可采用焊接機(jī)器人、高強(qiáng)螺栓連接等工藝，減少能源消耗和廢氣排放。

5.3 加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理

施工現(xiàn)場(chǎng)是能源資源消耗和污染排放的主要場(chǎng)所，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境管理是實(shí)施綠色施工的重要內(nèi)容。首先，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的水資源管理，采取雨水收集、廢水處理回用等措施，提高水資源利用效率。其次，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的廢氣、噪聲、固體廢物等污染防治，采取灑水降塵、設(shè)置隔音屏障、垃圾分類(lèi)處理等措施，減少施工揚(yáng)塵、噪聲和垃圾對(duì)環(huán)境的影響[5]。再者，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的能源管理，合理控制照明、設(shè)備等用電量，提高能源利用效率。最后，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，采取水土保持、植被恢復(fù)等措施，最大限度地減少施工活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)日益嚴(yán)峻的資源環(huán)境形勢(shì)，在市政土建工程中全面貫徹可持續(xù)發(fā)展理念已成為行業(yè)共識(shí)。通過(guò)在材料選擇、能源利用、水資源管理、廢棄物處理、施工工藝等環(huán)節(jié)應(yīng)用系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展策略，可減少對(duì)資源環(huán)境的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)自身的綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)?？沙掷m(xù)發(fā)展是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，需要相關(guān)部門(mén)、企業(yè)、公眾等多方共同參與和持續(xù)努力。只有將可持續(xù)發(fā)展策略切實(shí)貫穿于市政土建工程全壽命周期之中，才能不斷推動(dòng)城市建設(shè)模式的綠色變革，為城市可持續(xù)發(fā)展注入不竭動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 施旭靜.土建施工質(zhì)量控制技術(shù)要點(diǎn)探析[J].建筑工人，2024，45（5）：23-25.

[2] 李峰，韓勇，于芳泉.市政土建結(jié)構(gòu)工程的安全性提升思考[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（8）：40-41.

[3] 張偉鵬，劉林松.市政土建結(jié)構(gòu)工程安全性的影響因素及提高策略[J].磚瓦，2020（10）：111-112.

[4] 張園園.市政土建結(jié)構(gòu)工程安全性的影響因素及提高策略分析[J].四川水泥，2020（4）：267.

[5] 韓慶，菅強(qiáng).市政土建結(jié)構(gòu)工程安全性的影響因素及提高策略[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（3）：175.

[作者簡(jiǎn)介]羅發(fā)金（1969—），男，福建沙縣人，本科，工程師，研究方向：土建工程類(lèi)市政工程。