李靜,樊建兵,羅曉生
(1.中建二局第一建筑工程有限公司,廣東 深圳 518000;2.深圳千里馬裝飾集團有限工程,廣東 深圳 518003)
在可持續(xù)發(fā)展視角下,綠色建筑成為建筑行業(yè)的產(chǎn)物,需要在全壽命周期內(nèi)盡可能降低環(huán)境負荷和能源消耗, 提高資源利用率,在保證施工質(zhì)量、安全的前提下,從節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地、環(huán)境保護等方面出發(fā),采用先進的技術(shù),科學的組織管理方法,盡可能減少能源消耗和環(huán)境破壞,促使建筑與環(huán)境的和諧共生。 同時,綠色施工具備信息化、數(shù)字化、智能化、標準化的特點,降低了對人員素質(zhì)的依賴,可以實現(xiàn)系統(tǒng)全面的綠色施工管理,通過建立綠色施工評價體系,科學評定綠色施工效果,解決事后評價的弊端。
2.1.1 材料節(jié)約技術(shù)
1)在鋼筋方案深化中,根據(jù)實際用料長度確定定尺規(guī)格,嚴格審核下料單,減少端頭數(shù)量,將現(xiàn)場鋼筋損耗率控制在一定范圍內(nèi),同時,采用數(shù)字化、智能化鋼筋加工機械,提高加工質(zhì)量和效率,也可以采購半成品材料。
2)嚴格控制材料采購,科學制訂材料采購計劃,并根據(jù)施工進度動態(tài)調(diào)整,綜合考慮市場價格、運輸距離、材料質(zhì)量等綜合因素,避免因材料積壓過多、運輸損耗太大導致的浪費問題,盡可能選用新型環(huán)保材料,提高材料的使用性能和環(huán)保性能。
3)按規(guī)定實施限額領(lǐng)料制度,設(shè)置專人負責管理,建立材料領(lǐng)用登記臺賬,嚴禁出現(xiàn)材料亂用和浪費情況,對超額領(lǐng)料的情況進行調(diào)查分析,并由相關(guān)責任人承擔損失。
4)加強對施工廢料的控制管理,混凝土澆筑很容易出現(xiàn)剩余材料,在保證計算精度的基礎(chǔ)上,可將剩余混凝土用于制作預制構(gòu)件或者澆筑臨時設(shè)施,減少浪費和污染,利用鋼筋廢料制作馬凳、定位筋、植筋等,提高鋼筋利用率,做好固體廢棄物回收利用工作,盡可能地將建筑余料資源化利用,減少垃圾外運[1]。
2.1.2 提高周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)率
除了節(jié)約材料消耗量,還應提高周轉(zhuǎn)材料的周轉(zhuǎn)率。例如,辦公區(qū)、生活區(qū)建筑應采用集成式板房,其拆卸方便,利用率高,現(xiàn)場圍擋可以采用裝配式可重復利用圍擋,能夠達到80%以上的重復利用率;采用定型化的臨邊防護欄,可將其應用在各種操作平臺、安全通道、防護棚中,重復利用率可達90%以上;采用新型腳手架和模板,能夠降低鋼材木材的消耗量。除此之外,盡可能地選擇耐用可循環(huán)利用材料,并在施工方案中詳細列出使用計劃,加強對周轉(zhuǎn)材料的養(yǎng)護管理,做好妥善的分類保管、存儲,避免不必要的損壞和浪費,延長周轉(zhuǎn)材料使用壽命。
2.1.3 BIM 技術(shù)應用
BIM 技術(shù)在節(jié)材與材料資源利用管理中的應用, 主要體現(xiàn)在數(shù)量統(tǒng)計、物料跟蹤、管線優(yōu)化、數(shù)字化排版等方面。 BIM模型自帶工程量統(tǒng)計功能,可以自動輸出各類材料的消耗量,減小了人為計算產(chǎn)生的誤差,結(jié)合射頻識別技術(shù),可以實現(xiàn)物料跟蹤,尤其是在裝配式建筑預制構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、施工管理方面,能夠發(fā)揮顯著作用,方便進行高效生產(chǎn)和施工。 利用BIM軟件進行管線碰撞檢測,能夠提前發(fā)現(xiàn)構(gòu)件碰撞問題,避免后期施工出現(xiàn)矛盾后再去返工或變更,可以避免錯漏碰缺等情況出現(xiàn)。 鋼筋下料、板材鋪貼都對精確度有一定要求,利用BIM技術(shù)進行模擬拼裝可以更好地對細部節(jié)點進行處理, 能夠?qū)p耗降到最低。在復雜曲面幕墻結(jié)構(gòu)施工時,BIM 技術(shù)可以對復雜數(shù)據(jù)進行整合驗證,通過模塊設(shè)計、預拼裝,降低復雜造型結(jié)構(gòu)的施工難度,這些措施都可以節(jié)省材料、降低能耗。
2.2.1 節(jié)水技術(shù)措施
節(jié)水技術(shù)應用需要從生活用水和生產(chǎn)用水兩方面出發(fā)編制科學系統(tǒng)的節(jié)水措施方案,首先要加強節(jié)水設(shè)備設(shè)施的投入使用,采用雨水回用系統(tǒng)、基坑降水收集再利用系統(tǒng)、車輛沖洗水循環(huán)系統(tǒng)、污水回收過濾系統(tǒng)。 其次,創(chuàng)新施工節(jié)水工藝,改良砂漿攪拌、砌筑作業(yè)、混凝土養(yǎng)護等用水較多環(huán)節(jié)施工工藝,比如,在混凝土養(yǎng)護時,可以采用噴淋方式,能夠覆蓋更廣的養(yǎng)護范圍,減少水資源浪費;采用輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)體系代替砌筑作業(yè),同樣能夠減少濕作業(yè)產(chǎn)生的水資源消耗。最后,加強節(jié)約用水管理,科學布置施工現(xiàn)場供排水管網(wǎng),針對不同區(qū)域制定用水目標,設(shè)置單獨水表分區(qū)計量考核,對于超計劃的情況,要采取相應的懲罰措施,防止因管理不嚴產(chǎn)生的用水浪費現(xiàn)象[2]。
2.2.2 水資源保護
現(xiàn)場施工應優(yōu)先采用檢測合格的非傳統(tǒng)水源, 提高回收利用率,同時要加強水資源保護,對基坑降水采取動態(tài)管理措施,嚴格控制地下水的開采量,采用基坑封閉降水施工和無污染地下水回灌技術(shù),減少施工活動對地下水的干擾。 施工現(xiàn)場產(chǎn)生的污水廢水應設(shè)置專用收集管網(wǎng)和處理設(shè)施, 檢測合格后才能排放,建立機油、廢油回收制度,不得向水體傾倒垃圾。
2.2.3 BIM 技術(shù)應用
BIM 技術(shù)在節(jié)水方面的應用主要包括管網(wǎng)設(shè)計和施工模擬,利用BIM 軟件模擬施工現(xiàn)場情況,詳細編制施工臨時用水方案,布置臨時用水管網(wǎng),對管徑、管路進行優(yōu)化,減少跑冒滴漏問題。 建立非傳統(tǒng)水源回收利用系統(tǒng),加強對雨水、地下水的回收處理。 利用BIM 技術(shù)還可以模擬施工用水過程,在基坑降水階段可以更好地進行技術(shù)交底, 針對地下水采集利用要點進行溝通交流, 將節(jié)水與水資源利用技術(shù)更好地融合在綠色施工方案中。
2.3.1 施工節(jié)能技術(shù)
1)創(chuàng)造良好的節(jié)能施工環(huán)境。 根據(jù)施工現(xiàn)場的自然條件,優(yōu)化設(shè)計辦公與生活臨時設(shè)施,嚴格控制建筑朝向、間距、形狀、窗墻比等參數(shù),充分利用自然通風,采取合適的遮陽方式,實現(xiàn)冬季日照取暖、夏季自然通風的效果。
2) 施工現(xiàn)場臨時設(shè)施的屋面和墻體應采用高效保溫材料,具有優(yōu)異的隔熱性能,室內(nèi)照明優(yōu)先采用新型節(jié)能產(chǎn)品和自動控制設(shè)備,嚴禁使用大功率電器,避免出現(xiàn)無效照明和長時間使用的情況。
3)改進傳統(tǒng)施工工藝。 不能以能源消耗為代價趕進度,摒棄高能耗施工工藝,在場地平整和基礎(chǔ)施工時,合理安排機械組合作業(yè)。 在主體工程施工階段,嚴格控制混凝土澆筑、模板切割消耗的電能, 可以采用大體積混凝土泵送技術(shù)和鋁模板技術(shù),通過工藝技術(shù)創(chuàng)新達到能源節(jié)約的目的。
4)加強施工機械設(shè)備管理。 在滿足施工需求的情況下,優(yōu)先采用節(jié)能、高效、環(huán)保的機械設(shè)備,比如,變頻塔機通過重載慢速、輕載高速的自動調(diào)節(jié),體現(xiàn)出優(yōu)越的節(jié)能效果,優(yōu)化機械作業(yè)施工方案, 通過合理的公共機具分布, 提高機械利用率,盡可能減少大功率機械設(shè)備的使用次數(shù),選擇與負荷相匹配的產(chǎn)品型號,避免出現(xiàn)超負荷過載、低效作業(yè)的情況。 全面評估機械設(shè)備的節(jié)能效率,加強養(yǎng)護維修管理工作,保證機械設(shè)備能夠處于高效健康的運行狀態(tài)。
5)建立完善的節(jié)能管理制度。 根據(jù)以往工程能耗情況和行業(yè)用電定額,確定各施工階段的用電指標,并對各個功能區(qū)分別安裝電表計量統(tǒng)計,分析處理不合理能耗情況[3]。
2.3.2 綠色能源利用
加強新型綠色能源的利用。 太陽能光伏發(fā)電是典型的綠色能源利用技術(shù),隨著技術(shù)的不斷成熟,太陽能發(fā)電越來越穩(wěn)定、安全,運行成本持續(xù)降低,在施工中應用太陽能發(fā)電能夠有效減少生產(chǎn)生活用電。 機械設(shè)備的燃油消耗量較大,采用新型環(huán)保液體燃料能夠產(chǎn)生較好的節(jié)能效果, 醇基液體燃料可以完全燃燒,具有來源廣泛、排放量低等優(yōu)點,能夠為施工機械設(shè)備提供足夠的動力。 除此之外,加強風力、地熱等環(huán)保能源的開發(fā)利用,盡可能地減少常規(guī)能源消耗量,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
2.3.3 BIM 技術(shù)應用
在節(jié)能施工環(huán)境創(chuàng)建方面, 利用BIM 技術(shù)進行光照、通風模擬分析, 可以更好地利用現(xiàn)場自然條件提高臨時建筑的節(jié)能效果。 利用BIM 技術(shù)開展信息化辦公,不但可以減少紙質(zhì)資源的消耗,而且提高了溝通協(xié)調(diào)效率,減少了資料生產(chǎn)產(chǎn)生的能耗。 在施工階段,通過碰撞檢測和施工模擬,能夠提前發(fā)現(xiàn)施工圖紙和施工方案存在的不合理之處, 保證施工計劃制訂的科學性,避免出現(xiàn)頻繁的返工、變更。
2.4.1 節(jié)地技術(shù)措施
根據(jù)綠色施工相關(guān)要求,合理制定施工節(jié)地標準,必須滿足整體規(guī)劃要求,在施工組織設(shè)計中合理分配土地資源,優(yōu)化土地利用布局和結(jié)構(gòu),科學布置生活區(qū)、辦公區(qū)、施工區(qū)等功能分區(qū),做到時間、空間上的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。 當然,施工節(jié)地標準必須滿足項目功能需求,不能一味地節(jié)約用地而影響施工正常進行,應根據(jù)實際情況,分階段進行現(xiàn)場規(guī)劃設(shè)計,通過動態(tài)管理提高土地利用率。 同時,加強關(guān)鍵環(huán)節(jié)的土地資源協(xié)調(diào),根據(jù)施工進度計劃合理安排材料進場時間,減少材料堆放占地。 在材料使用量較大的分項工程施工中,可以采用場外加工、半成品進場的辦法,達到節(jié)約土地占用的目的。
2.4.2 臨時用地保護
嚴格控制臨時用地數(shù)量,生活區(qū)、辦公區(qū)臨時設(shè)施建設(shè)要按照標準值執(zhí)行,臨時道路要與永久道路結(jié)合考慮,在保證施工便利的同時,避免道路占用太多土地。 積極優(yōu)化施工方案,采用新技術(shù)、新工藝、新材料,最大限度地減少對土地的擾動,嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)保護耕地,制訂土地復墾方案,保護綠色植被,遵循“誰破壞、誰復耕”的基本原則,在施工結(jié)束后及時清理建筑垃圾,改良土壤,恢復原有地形地貌及使用功能,在占用臨時耕地前,需要將耕地表層和硬化面隔離開,方便后續(xù)的土地復耕工作,建筑紅線外臨時占地要注重環(huán)境保護,維護生態(tài)平衡,協(xié)調(diào)處理施工活動與周邊景觀環(huán)境的關(guān)系。
2.4.3 BIM 技術(shù)應用
利用BIM 技術(shù)+GIS 技術(shù)進行場地模擬分析, 優(yōu)化場地布置和交通流線設(shè)計,遵循永臨結(jié)合的原則,并對地質(zhì)災害發(fā)生的可能性進行計算預測,實現(xiàn)土地資源的安全合理利用。 利用施工現(xiàn)場三維模型查看基坑工程的施工情況,計算各區(qū)域挖填方量,控制基坑作業(yè)范圍。 在施工過程中,材料加工區(qū)、存儲區(qū)以及機械作業(yè)區(qū)都是不斷變化的, 利用BIM 4D 施工模擬技術(shù),可以根據(jù)施工進度動態(tài)調(diào)整場地布局,精準定位空間位置,在多工種、多機械協(xié)同作業(yè)區(qū)域,使平面布局更加緊湊,不斷優(yōu)化場地布置和施工路線,避免因相互干擾引發(fā)安全事故[4]。
綜上所述,可持續(xù)發(fā)展是綠色施工的基本理論,強調(diào)了在施工活動中采取資源節(jié)約、環(huán)境保護措施的重要性,對于解決建筑施工行業(yè)發(fā)展瓶頸有重要的推動作用。 綠色施工技術(shù)應從節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、環(huán)境保護等方面進行應用,同時,結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù),促使各個控制目標的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)保效益的深度融合。