李 坤 李孟強(qiáng) 范宇航 王子晴 張金國

(中建八局第二建設(shè)有限公司 濟(jì)南 250000)

伴隨城市化進(jìn)程的加快,高層建筑數(shù)量不斷增加,其施工活動(dòng)對資源環(huán)境造成的負(fù)荷與日俱增。建筑工程施工涉及大量能源消耗,還會產(chǎn)生揚(yáng)塵、噪聲、廢水、固體廢棄物等多種污染物,對周邊生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型施工模式迫在眉睫,成為提升建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平的關(guān)鍵所在。在此背景下,積極推廣并不斷優(yōu)化完善高層建筑綠色施工技術(shù),對于促進(jìn)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生意義深遠(yuǎn)。

1 綠色施工技術(shù)概述

1.1 綠色施工技術(shù)的概念

綠色施工技術(shù)指的是在建筑工程施工全過程中,采取科學(xué)合理的技術(shù)手段,最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染的一系列理念和方法。該技術(shù)的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,促進(jìn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。具體包括節(jié)約土地、水、能源等自然資源,降低建筑廢棄物、噪音、揚(yáng)塵等對環(huán)境的不利影響,優(yōu)化施工工藝流程,選用環(huán)保新型材料等多方面內(nèi)容。通過綠色施工技術(shù)的實(shí)施,可顯著減少施工對環(huán)境造成的負(fù)荷,確保工程質(zhì)量安全的同時(shí),實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)。

1.2 綠色施工技術(shù)的發(fā)展歷程

綠色施工技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)逐步演進(jìn)的過程。20世紀(jì)70年代,隨著環(huán)境問題日益嚴(yán)重,可持續(xù)發(fā)展理念開始興起,人們意識到必須采取措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境。建筑業(yè)作為資源消耗大戶,首當(dāng)其沖需要轉(zhuǎn)變發(fā)展模式。

進(jìn)入21世紀(jì)后,越來越多國家和地區(qū)制定相關(guān)政策法規(guī),大力推廣綠色建筑理念,綠色施工技術(shù)逐漸成為解決建筑業(yè)環(huán)境問題的重要手段。目前,通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,綠色施工技術(shù)已涉及建筑全生命周期,覆蓋設(shè)計(jì)、材料選擇、施工作業(yè)流程、廢棄物處理等諸多環(huán)節(jié),形成了較為系統(tǒng)完備的理論體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),正在廣泛應(yīng)用于各類建筑工程中[1]。

2 綠色施工技術(shù)的基本原則

2.1 節(jié)約資源,減少浪費(fèi)

建筑工程施工涉及大量自然資源消耗,如土地、水、能源、原材料等,同時(shí)也產(chǎn)生大量建筑垃圾和其他廢棄物。有效控制資源消耗及減少廢棄物排放,對于保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展意義重大。綠色施工技術(shù)要求從工程設(shè)計(jì)、材料選擇、施工作業(yè)組織等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,優(yōu)化資源配置,提高利用效率;合理調(diào)度施工計(jì)劃,精細(xì)化管理,降低資源浪費(fèi);推廣新工藝、新技術(shù),擴(kuò)大可再生資源應(yīng)用范圍;加強(qiáng)對廢棄物的分類回收和資源化利用,最大限度延長資源壽命周期,將資源損耗降至最低。

2.2 環(huán)保優(yōu)先,綠色施工

建筑施工過程中存在揚(yáng)塵、噪聲、固體廢棄物、廢水等多種污染源,對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。綠色施工技術(shù)要求優(yōu)先考慮施工作業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響,采取有效措施從源頭預(yù)防和控制污染,努力實(shí)現(xiàn)施工過程中的污染物零排放。具體包括:合理布置施工現(xiàn)場,采用環(huán)保型施工機(jī)具和工藝;加強(qiáng)廢棄物分類管理,提高資源化利用水平;采用環(huán)保型新型建材,減少有毒有害物質(zhì)排放;建立污染物處理設(shè)施,凈化尾氣、廢水和固體廢棄物等。通過綠色施工,最大程度避免施工對大氣、土壤、水體等環(huán)境要素的破壞,維護(hù)生態(tài)平衡。

2.3 全過程控制,持續(xù)改進(jìn)

綠色施工技術(shù)需要貫徹全過程控制和持續(xù)改進(jìn)的理念。建筑工程施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、實(shí)施、驗(yàn)收等多個(gè)階段,每個(gè)環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此,必須從工程立項(xiàng)伊始,就把綠色理念貫穿于整個(gè)施工過程之中,對各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行嚴(yán)格管控,避免分區(qū)分段帶來的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),要建立健全的綠色施工管理體系,制定完善的作業(yè)流程和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),定期開展績效評估,持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)施工方案,不斷提高綠色施工技術(shù)在實(shí)踐中的適用性和有效性,達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)整、持續(xù)改進(jìn)的目標(biāo),推動(dòng)綠色施工技術(shù)不斷完善和發(fā)展[2]。

3 基于節(jié)能環(huán)保的高層建筑綠色施工技術(shù)

3.1 節(jié)能減排技術(shù)

3.1.1 建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化

科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案可以最大限度減少施工過程中的能源消耗和污染物排放。具體包括合理布局建筑總平面,優(yōu)化總平面布局、單體布局和建筑形態(tài),降低建筑本身的能耗;優(yōu)化建筑設(shè)計(jì),采用被動(dòng)式節(jié)能技術(shù),如太陽能利用、自然通風(fēng)等,減少對供暖、制冷和照明等的需求;采用模塊化設(shè)計(jì),提高構(gòu)件預(yù)制率,減少現(xiàn)場濕作業(yè),從而降低施工能耗和揚(yáng)塵污染;合理選擇建筑朝向,利用自然采光和通風(fēng),減少人工照明和空調(diào)的使用;采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和模擬仿真技術(shù),優(yōu)化建筑性能,做到因地制宜、因陋就簡。通過優(yōu)化設(shè)計(jì),可以顯著降低后續(xù)施工和運(yùn)營階段的資源消耗。設(shè)計(jì)優(yōu)化需要立足全生命周期節(jié)能理念,綜合考慮建筑使用功能、氣候環(huán)境、施工工藝、運(yùn)營成本等多方面因素,充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)在綠色施工中的引領(lǐng)和導(dǎo)向作用,為后續(xù)綠色施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.1.2 節(jié)能材料應(yīng)用

合理選用節(jié)能環(huán)保型材料,可以從源頭上減少能源消耗和污染物排放。在材料選型時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮其在整個(gè)生命周期中的環(huán)境影響,注重可再生性、低耗能、低排放、綠色環(huán)保等特性。例如,可采用摻合適外加劑的混凝土,提高其工作性能,從而減少運(yùn)輸和施工過程中的能耗;利用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替純混凝土結(jié)構(gòu),減輕自重,降低建筑物本身的能耗;采用絕熱性能優(yōu)良的外墻外保溫系統(tǒng),提高建筑物的保溫性能,節(jié)省采暖和空調(diào)能耗;選擇低輻射性能好的玻璃,減少熱量損失;采用新型綠色環(huán)保型保溫隔熱材料和裝飾裝修材料,避免揮發(fā)性有機(jī)物和放射性物質(zhì)的釋放等。同時(shí)要注重材料的可循環(huán)利用,積極使用再生材料,減少資源浪費(fèi)[3]。

3.2 節(jié)水環(huán)保技術(shù)

3.2.1 雨水收集利用

雨水收集系統(tǒng)通過在建筑物屋面和地面設(shè)置集水池、管道等收集設(shè)施,將降雨時(shí)的天然雨水統(tǒng)一收集起來,經(jīng)過簡單的沉淀、過濾處理后,用于建筑綠化澆灌、道路沖洗、景觀補(bǔ)給等非飲用用水領(lǐng)域,有效減少對自來水資源的依賴。具體流程詳見圖1。與自來水相比,雨水不僅無需復(fù)雜的制取和凈化工序,而且無污染、無咸味,水質(zhì)綠色環(huán)保。通過雨水收集利用,可以大幅節(jié)約城市自來水資源,減輕市政雨水管網(wǎng)壓力,防止內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 雨水收集利用流程圖

3.2.2 中水回用系統(tǒng)

中水回用系統(tǒng)是一項(xiàng)重要的節(jié)水環(huán)保技術(shù),在高層建筑綠色施工中發(fā)揮著不可替代的作用。該系統(tǒng)能夠?qū)ι钗鬯筒糠止I(yè)廢水進(jìn)行深度處理和凈化,使其達(dá)到非飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),然后將處理后的中水回收利用于建筑物的沖廁、綠化、清洗等場合,減少對自來水的需求。與雨水利用不同,中水回用系統(tǒng)的供水量相對穩(wěn)定持續(xù),不受天氣影響,能夠?yàn)楦邔咏ㄖ峁┛煽康姆莻鹘y(tǒng)水源補(bǔ)給。一方面,通過循環(huán)利用原本被排放的廢水資源,節(jié)約了大量寶貴的自來水資源;另一方面,減少了廢水直接排放對環(huán)境造成的污染,有利于改善城市水環(huán)境質(zhì)量。此外,中水回用系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)營成本低廉。

3.2.3 施工廢水處理

施工廢水處理是高層建筑綠色施工中節(jié)水環(huán)保的重點(diǎn)內(nèi)容。施工過程中產(chǎn)生的各類廢水,如混凝土澆筑廢水、鉆孔沖洗水、設(shè)備清洗水等,若直接排放將對周邊水體環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此,必須在施工現(xiàn)場設(shè)置廢水收集和處理設(shè)施,對施工廢水進(jìn)行集中收集、沉淀、過濾、消毒等多道處理工序,使廢水達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放或循環(huán)利用。處理后的施工廢水可回用于混凝土攪拌、設(shè)施清洗等施工場景,減少新鮮水資源消耗。特別是混凝土澆筑廢水和鉆孔沖洗水,含有大量水泥、粉塵等懸浮顆粒物,經(jīng)過沉淀和過濾處理后,上清液可直接回用于新的混凝土拌和或鉆孔沖洗,既節(jié)約水資源,又減少了廢棄物排放[4]。

3.3 建筑垃圾處理技術(shù)

3.3.1 垃圾分類回收

垃圾分類回收是高層建筑綠色施工中減少建筑垃圾排放的重要手段。施工過程中會產(chǎn)生大量混凝土、磚塊、鋼筋、木材、塑料、金屬等各類固體廢棄物,如果集中堆放將嚴(yán)重污染環(huán)境。因此,需要在施工現(xiàn)場設(shè)置多個(gè)分類投放點(diǎn),按照可回收利用與不可回收利用將建筑垃圾進(jìn)行分類收集?？苫厥绽玫慕ㄖ饕ɑ炷?、磚塊、鋼筋、金屬、木材等,經(jīng)過破碎、分揀等簡單處理后,可再次用于新的建筑工程或其他領(lǐng)域。混凝土渣可破碎后作為道路鋪設(shè)料;鋼筋、金屬等可出售給專業(yè)回收公司;木材可粉碎后作為人造板原料或生物質(zhì)燃料。通過資源化利用,減少了廢棄物填埋和焚燒排放對環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)了資源的再生和循環(huán)利用。相比直接處置,建筑垃圾回收利用產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)資源節(jié)約型社會建設(shè)。

3.3.2 垃圾無害化處理

對于不可回收利用的建筑垃圾,必須采取無害化處理措施,防止對環(huán)境造成二次污染。主要處理方式有填埋和焚燒。填埋是將建筑垃圾運(yùn)送至專門的垃圾填埋場,分層壓實(shí)后用土覆蓋,實(shí)現(xiàn)永久隔離與安全存儲。為減少填埋物的體積和毒性,需要對原生垃圾進(jìn)行預(yù)處理,如壓實(shí)、去除有毒有害物質(zhì)等。同時(shí)要對填埋場地質(zhì)條件、防滲漏、滲濾液收集處理等進(jìn)行專業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì),并在填埋過程中實(shí)施嚴(yán)格管理,避免污染物滲漏擴(kuò)散。焚燒是將建筑垃圾在高溫下完全燃燒分解,減小體積并回收廢熱能源。焚燒處理需使用專業(yè)垃圾焚燒爐,配備高效除塵、脫硫、脫硝等凈化裝置,確保尾氣達(dá)標(biāo)排放[5]。

4 結(jié)語

在節(jié)能環(huán)保大背景下,高層建筑綠色施工技術(shù)正逐步完善并廣泛應(yīng)用,主要包括節(jié)能減排技術(shù)、節(jié)水環(huán)保技術(shù)和建筑垃圾處理技術(shù)三大類。通過建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化、節(jié)能材料應(yīng)用、施工機(jī)械節(jié)能等多種途徑,實(shí)現(xiàn)施工過程的能源消耗和污染物排放大幅下降。雨水收集利用、中水回用系統(tǒng)、施工廢水處理等節(jié)水環(huán)保技術(shù),則從源頭上減少了對寶貴水資源的需求。同時(shí),建筑垃圾分類回收和無害化處理措施,促進(jìn)了資源的循環(huán)利用,避免了對生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步破壞。上述各項(xiàng)綠色施工技術(shù)有力地體現(xiàn)了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少浪費(fèi)的理念,為建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入了新的動(dòng)力。