房屋建筑綠色施工技術的應用研究

郭 澤 劉 彪 田振宇 張 程 楊保山

建筑行業發展的好壞直接關系到整個社會的發展情況。建筑在建設與使用的過程中，需使用大量的水資源、材料及其他能源，會對自然環境造成嚴重破壞，不符合現代社會提倡的可持續發展要求。同時，“十四五”規劃中提出到2025 年，我國新的城市建筑將建成完全綠色建筑。建設能耗極低、能耗接近零的建筑，占地面積超過5000 萬 m2。針對這一情況，我國建筑領域必須加強對綠色施工技術的應用。

1 工程概況

A 建筑工程項目位于陜西省西安市雁塔區匯新路以西、雁展路以南，總建筑面積為251776 m2，一期建筑面積為112637.25 m2，二期建筑面積為138189.75 m2，其中地下室建筑面積為76020.5 m2，地上部分建筑面積為175755.5m2。一期和二期共包含1 棟19 層的高層住宅、2 棟24 層的高層住宅、7 棟25 層的高層住宅、1 棟3F 幼兒園、配套商業以及2 層的地下車庫，總戶數為858 戶。

2 房屋建筑綠色施工技術

2.1 節水技術

在房屋建筑建設過程中，混凝土攪拌、設備沖洗、現場防塵噴淋和人員生活等活動，會消耗大量水資源，不僅會增加工程建設成本，而且會對自然環境造成一定破壞。因此，A 建筑工程在施工時需注重應用節水技術。

1）根據工程建設要求，制訂完善的節約用水守則，添加定額用水項目，規定各環節的用水量。如果某個環節的用水量超過規定標準，則要適當處罰相關責任人，以增強工作人員的節約用水意識，確保他們在生產工作中主動節約用水。

2）在施工現場建立臨時水循環系統。該系統主要利用結構后澆帶將雨水和地下水引入施工現場臨時搭建的集水井中，通過集水井初步處理之后，將水資源應用到現場消防和設備清洗等對水質要求不高的生產環節，如圖1 所示。這樣能夠在確保生產用水量符合要求的同時，減少工程對市政供水的需求[1]。

圖1 現場臨時水循環系統示意圖（來源：A建筑工程項目資料）

3）構建完善的排水系統。該系統分別收集生活污水和生產作業產生的廢水，通過人工格柵對廢水進行初步處理后，先排放到臨時綜合廢水池內，在壓力裝置P 的作用下將廢水傳輸到配水井中，然后通過水解酸化池、接觸氧化池與生物沉淀池處理后，可以得到較為清潔的中水，如圖2 所示。這些中水可以應用于現場施工。

圖2 污水處理流程圖（來源：A 建筑工程項目資料）

2.2 能源控制技術

2.2.1 LED照明技術

為了保證施工活動有序進行，現代建筑工程施工現場通常需要安裝大量照明燈具，以便為施工現場提供充足的光線。過去施工現場臨時照明設備一般為熒光燈和白熾燈，雖然它們可以滿足施工現場的照明需求，但由于工程規模龐大，建設周期較長，會消耗大量電能，不僅會增加工程成本，而且還會對自然環境造成破壞。

針對這種情況，A 建筑工程在施工過程中，將傳統熒光燈和白熾燈更換為基于太陽能技術設計的發光二極管（Light-Emitting Diode，LED）照明系統。在陽光充足時，LED 照明系統自動收集太陽能，將太陽能轉化成電能，并存儲在臨時儲電裝置中。施工現場昏暗或夜間施工時，由該系統向LED 燈提供電能，使施工現場的光照度符合要求，當照明系統中存儲的電能不足時，自動轉變成市政供電[2]。這樣應用太陽能，可以減少對市政供電的需求，降低火力發電廠的運行壓力，從而間接達到節能環保的目的。

2.2.2 聲光控制技術

傳統施工現場照明設備主要采用人工控制模式，即由人員通過現場安裝的開關控制照明系統的啟閉。但是，大量實踐表明，在建筑工程施工過程中由于節能意識較低和工作繁忙等原因，人員離開現場后未能及時關閉照明系統，造成嚴重的電能浪費問題。為了防止電能浪費，A 建筑工程采用了聲光控制技術，施工現場的大部分照明燈具為內含聲音感應元件與光效感應元件的LED 聲光控燈。LED 聲光控燈運行時，利用內部的聲音感應元件和光效感應元件，采集施工現場的光照強度與聲音信號，通過對比采集信號與設定信號，判斷燈具是否需要啟動。如果施工現場的光照強度較高，則LED 聲光控燈處于自鎖狀態，無須檢測聲音；如果施工現場光照強度較低，則LED 聲光控燈處于待機狀態，自動檢測現場聲音，無聲音時燈具自動關閉，出現聲音時燈具自動開啟，如圖3 所示[3]。LED 聲光控燈的應用，不僅可節約約90%的電能，而且可以避免由于施工人員抹黑尋找開關而出現的摔傷和碰傷等事故。

圖3 綠色建筑聲光控制原理圖（來源：作者自繪）

2.2.3 施工機械節能技術

建筑工程施工需要使用大量機械設備，如塔式起重機、挖掘機、運輸車及攪拌機等。這些施工機械的運行需要消耗大量能源，導致整個工程建設過程的能耗一直處于較高水平。因此，為了滿足綠色建筑施工的要求，A 建筑工程項目采用了以下施工機械節能技術：

1）選擇各類施工機械時，盡量選擇能耗較低、效率較高的設備，以在確保機械設備正常運行的同時，減少設備運行能源的消耗，達到節能、環保的目的。例如，施工單位采用變頻塔式起重機，該塔式起重機在傳統設備結構的基礎上增加了變頻器，實現了軟啟動，即啟動瞬間產生的沖擊電流較小，不僅延長了設備的運行壽命，而且降低了啟動瞬間設備的功率，以此減少設備能耗量。同時，變頻塔式起重機的調速檔位更多，可以提高對塔吊提升、下降與平移時移動速度控制的精確性，避免因移動速度過大而增加設備運行能耗。

2）合理安排施工順序和工作面，以便降低作業區域的設備數量，同時相鄰施工區域要充分利用共有的設備資源[4]。

3）構建完善的施工機械設備管理制度，并對設備用電量和用油量進行計量。

4）注重設備檔案管理，定期對設備進行維修和保養，避免因設備出現故障而增加能耗量。

2.3 材料控制技術

2.3.1 鋼筋管理

鋼筋是建筑工程中常用的材料，用于支撐建筑主體結構或臨時構筑物。鋼筋材料管理的好壞，不僅關系到整個工程的建設質量，而且還與周邊環境具有緊密聯系。為了實現綠色施工的目標，A 建筑工程在施工過程中注重對鋼筋的管理，以避免由于鋼筋施工而引發的環境破壞問題，具體措施如下：

1）鋼材堆放管理。選擇干燥的區域堆放鋼筋，并在鋼筋下方墊1 層墊木，上方鋪蓋1層苫布，以保護鋼筋，避免鋼筋與水接觸，防止因鋼筋生銹而污染周邊土壤。

2）鋼筋加工噪聲管理。鋼材加工制造時會產生較大的噪聲，不僅影響現場作業人員的身體健康，而且還會對周邊環境造成破壞[5]。因此，在現場加工和處理鋼材時，應控制噪聲。對于鋼材切割機等加工處理設備，應盡量選擇低噪聲設備，從源頭上降低噪聲水平；利用玻璃棉和隔音氈等隔音性能良好的材料，來搭建臨時作業場所，并在該場所內完成鋼筋的切割與焊接等易產生噪聲的作業活動；在鋼筋加工處理區域安裝噪聲檢測裝置，用于監測周邊環境的噪聲水平，若發現周邊環境噪聲高于規定標準，應及時對鋼筋加工處理工藝或隔音措施進行調整，以便將噪聲水平控制在規定范圍內。此外，夜間禁止一切產生噪聲的作業活動。

3）鋼筋加工光污染管理。鋼筋焊接時可能產生光污染問題，同樣會對周邊環境造成破壞。為了降低光污染對施工現場及周邊環境的破壞，鋼筋電焊及氣割等作業均要在電焊棚內完成。

2.3.2 混凝土管理

混凝土是施工現場空氣污染的主要來源之一，對現場作業人員的身體健康以及周邊環境具有較大危害。因此，A 工程項目在施工時注重對混凝土的管理。施工時使用的混凝土由拌和站統一制備，制備結束后第一時間運送到施工現場。在混凝土運輸過程中，對運輸車做好遮擋措施，避免混凝土運輸產生的污染問題。如果需要現場配置混凝土，則應做好現場噴淋工作，以降低施工現場的粉塵含量。噴淋系統如圖4 所示。混凝土振搗施工時，會產生一定的噪聲問題，為了降低振搗噪聲，施工單位可采用平板振動器，在表面成行、成列依次移動振搗器。嚴禁采用在外部振搗模板的方式進行振搗[6]。另外，混凝土施工現場會產生大量混凝土污水，應在施工現場與污水處理系統之間挖1 條水溝，將混凝土施工污水引入污水處理系統，以此處理混凝土施工污水。

圖4 綠色建筑施工現場噴淋系統（來源：網絡）

2.4 土地保護技術

針對工程項目的具體情況，結合相關規定要求，合理規劃施工現場平面，使現場平面布置更加科學與合理，在確保施工現場符合規定要求的基礎上，防止出現廢棄地與死角等問題。施工前應詳細勘察現場的地質條件、水文特點和原有地下管線布設情況，根據勘查結果設計出最佳施工現場管理方案，并向相關部門報備。現場道路遵循永久道路與臨時道路相結合的布置原則，以免后續臨時道路拆除產生大量建筑垃圾。施工現場四周圍墻采用2.5 m 的磚墻，場地內挖掘2 條排水溝并設置沉淀池等，以防止現場水土流失。臨時建筑采用裝配式施工工藝，便于臨時建筑拆卸與后續繼續使用。工程施工結束后，及時修復周邊生態脆弱區，使周邊環境在短時間內恢復原貌[7]。

3 房屋建筑綠色施工技術應用效果分析

通過分析A 工程項目綠色施工技術的應用效果可以發現，相較于傳統施工技術，綠色施工技術具有更高的經濟價值和環境保護價值。在經濟價值方面，A 工程項目共節約150 萬元的投入成本；在環境保護價值方面，整個施工周期內施工現場周邊環境基本保持良好，未出現明顯的空氣、污水和固體垃圾等方面的污染，符合現代社會可持續發展的要求。因此，現代建筑工程在施工時應加強對綠色施工技術的應用。

4 結語

現代建筑工程在施工過程中，應從水資源保護、節能減排、施工材料控制以及土地保護等方面出發，注重對綠色施工技術的應用，在確保工程建設質量和進度符合規定要求的基礎上，最大限度降低施工活動對自然環境的破壞，以此為人們創造出良好的生活環境。