綠色建筑全生命周期建設工程管理分析*

王 楊

(山東逸宸工程咨詢有限公司 濟南 250100)

面對全球性的環境問題和日益嚴峻的氣候變化,綠色建筑作為解決這些挑戰的重要手段,已經引起了廣泛的關注。

綠色建筑不僅關注建筑的能源和資源效率,還注重減少整個建筑生命周期中的環境影響。這要求在建筑的規劃、設計、建造和運營各階段都采取有效的管理措施,以確保建筑的可持續性。因此,筆者的核心在于探索和闡述綠色建筑在其全生命周期中如何實現高效、環保和可持續的管理目標。

1 綠色建筑全生命周期管理的概述

綠色建筑全生命周期管理是一個涉及規劃、設計、施工、運營和拆除各階段的綜合過程,旨在最大限度地減少建筑對環境的負面影響。這種管理方式強調從項目初期就開始實施可持續性策略,包括能源和資源的高效利用、環境保護以及室內環境質量的改善。在設計階段,通過應用高效的建筑材料、先進的能源系統(如太陽能面板和地熱泵)以及低影響的建筑方法,綠色建筑力求實現能源自給自足和最小化資源消耗。在施工過程中,通過精確計量和優化材料使用,減少建筑廢物,同時采用回收材料和本地材料減少運輸成本和碳排放。

在運營階段,采用智能建筑系統實時監控和調節能源消耗,確保持續的能效優化和環境質量控制。此外,綠色建筑還注重建筑與其周邊環境的和諧共生,通過綠化屋頂、雨水收集系統和生態景觀設計增強生態系統的復原力。

這種全面的生命周期管理方法不僅能提高建筑的經濟效益,通過降低運營成本和增加資產價值,也能促進社會和環境的可持續發展[1]。

2 綠色建筑的特點

2.1 節約能源

綠色建筑在節約能源方面采用多種策略以實現高能效和減少能源消耗。首先,被動設計原則在綠色建筑中發揮著核心作用,如通過建筑朝向、自然光利用和高效的隔熱材料來減少對人工照明和空調的依賴。其次,使用高效的建筑材料和設備,如LED 照明、節能窗戶和高效HVAC系統,進一步減少能源消耗。此外,綠色建筑廣泛采用可再生能源技術,如太陽能光伏板和風力渦輪機,將建筑轉化為能源的生產者而非僅僅是消費者。

智能建筑管理系統也在節能方面發揮關鍵作用,通過實時數據監控和控制建筑的能源使用,確保最優化的能源效率。這些技術的綜合應用不僅能降低建筑的運行成本,而且能顯著減少溫室氣體排放,為應對氣候變化做出貢獻。

2.2 節約資源

在資源節約方面,綠色建筑通過一系列創新措施優化資源利用,減少環境影響。資源節約的一個關鍵策略是使用可持續采集或回收的建筑材料,如竹木、回收鋼材或生態混凝土,這些材料在生產過程中對環境的負擔更小。水資源管理也是綠色建筑設計的核心組成部分,涉及雨水收集、灰水回收和水效率高的器具,以減少水的消耗和提高水的循環利用率。在施工過程中,通過精細的材料管理和廢物減少策略,如就地處理和回收廢物,減少對新資源的需求并降低廢物填埋的影響。

此外,綠色建筑還重視建筑的長期耐用性和靈活性,通過模塊化設計和可適應性策略,確保建筑能夠適應未來的變化和需求,從而延長其使用壽命,減少對新建筑資源的需求。

2.3 保護環境

綠色建筑在保護環境方面展示對生態可持續性的承諾。

這類建筑通過最小化能源消耗和溫室氣體排放,減少對全球氣候的負面影響。在設計上,綠色建筑強調與自然環境的和諧共存,采用如綠色屋頂、墻面綠化和自然景觀設計等措施,不僅能提高生物多樣性,還能改善城市的微氣候。通過使用無毒和低排放的材料,綠色建筑還致力于減少室內外的空氣污染,提供更健康的居住和工作環境。水資源的可持續管理,如雨水花園和生態排水系統,不僅節約用水,還能減少對周圍水體的污染壓力。

此外,綠色建筑項目在規劃和施工階段考慮到對周邊環境的影響,采取措施保護當地生態系統,確保建筑活動與環境保護的平衡[2]。

3 綠色建筑全生命周期建設工程管理措施

3.1 決策期間的管理

在綠色建筑項目的決策期間,管理的首要任務是確立可持續性目標并進行全面的項目規劃。這個階段的關鍵在于進行詳盡的可行性研究,涵蓋環境、社會和經濟3個維度的可持續發展目標。高效的資源規劃和能源管理策略在此階段被定下,為后續設計和施工階段的決策提供指導。例如,通過對場地條件、氣候特征和可用資源的分析,確定最適合的可持續建筑技術和材料。

此外,利用建筑信息模型(BIM)技術可以在設計階段預測建筑性能,如能源效率和資源消耗,從而優化設計決策。

同時,建立綜合的利益相關者溝通計劃至關重要,包括建筑師、工程師、承包商和最終用戶,確保所有方面的需求和目標得到平衡和滿足。通過在決策期間確立清晰的目標和策略,綠色建筑項目能夠在后續階段更有效地執行和管理[3]。

在決策期間的管理還包括對整個建筑生命周期成本的評估,這不僅包括初始建設成本,還包括長期的運營和維護成本。

這種全面的成本評估有助于識別節能和資源節約策略的長期經濟效益,促使投資者和決策者支持更高初始投資以換取長期效益。環境影響評估也是決策期間管理的一個重要組成部分,通過分析建筑項目對當地生態系統、水資源和空氣質量的影響,確保綠色建筑項目的環境友好性。此階段還需考慮建筑的適應性和靈活性,確保其能夠適應未來的變化,如氣候變化、技術進步和用戶需求的變化。綜合考慮這些因素,決策期間的管理確保綠色建筑項目在經濟、環境和社會3個方面的可持續性,為實現長期的可持續發展目標奠定堅實的基礎。

3.2 設計階段的管理

在綠色建筑的設計階段,管理的重點是將可持續性的目標融入到建筑設計中,確保這些目標在整個項目的生命周期中得以實現。這要求設計團隊采用整體設計方法,將建筑師、工程師、環境顧問和其他專業人員的專長結合起來,從而創造一個既環保又高效的建筑方案。例如,通過考慮建筑的朝向、布局和形狀,可以最大限度地利用自然光和通風,從而減少對人工照明和空調的依賴。此外,選用高性能的隔熱材料和窗戶,可以顯著提高建筑的能源效率。設計階段也是集成可再生能源技術的關鍵時期,如太陽能光伏系統和地熱泵,這些系統需要在設計初期就進行規劃和整合。同時,利用模擬軟件對建筑的能源性能進行預測和評估,可以在建造之前優化設計,確保達到最高的能效標準。

設計階段的管理還包括對建筑材料的嚴格選擇,優先考慮環境影響小、可回收或可再生的材料。這包括使用具有較低環境影響的本地材料,減少運輸過程中的碳排放。

在水資源管理方面,設計應包括高效的用水設備、雨水收集系統和廢水處理方案,這有助于減少整個建筑的水足跡。

設計團隊還需考慮建筑的長期耐久性和可維護性,選擇耐用且易于維護的材料和技術,以減少未來的維護成本和資源消耗。通過在設計階段考慮這些因素,可以確保建筑在其整個使用壽命中保持高效能源和資源使用,同時減少對環境的影響。這種全面的設計管理策略不僅有助于實現環境目標,而且還能提升建筑的整體性能和用戶體驗[4]。

3.3 施工管理措施

施工階段是綠色建筑項目的關鍵環節,其管理措施著重于將設計階段的可持續目標轉化為現實。在這個階段,有效的施工管理包括嚴格監控建筑材料的來源和質量,確保使用的材料符合預設的環保標準。例如,使用經過認證的可持續木材、回收的建筑材料和低揮發性有機化合物(VOC)的涂料和膠粘劑。施工現場管理也至關重要,包括采用節能的施工機械、減少現場產生的噪音和塵埃污染,以及實施有效的廢物管理策略,如對廢料進行分類回收和再利用。

此外,施工過程中的能源使用情況需要被嚴格控制,包括采用節能設備以及限制非必要的能源消耗,以便減少建筑階段的碳足跡。在施工期間的水資源管理也不容忽視,需要采取措施以便減少水的浪費和污染,保護周邊的環境。

在施工管理中,技術的應用也發揮著關鍵作用。例如,利用建筑信息模型(BIM)技術在施工過程中進行實時監控,確保設計方案的準確實施,并優化施工計劃以減少資源浪費。

在施工現場,要應用先進的測量和監測技術,比如無人機和智能傳感器,以便監控施工進度和環境條件,確保工程的質量和安全。此外,為確保施工團隊對綠色建筑技術和標準的理解和執行,定期的培訓和教育是必不可少的。

3.4 綠色建筑項目運營階段的管理要點

在綠色建筑項目的運營階段,管理的核心在于維持和優化建筑的能效和環境性能。這一階段的管理工作包括定期監測和評估建筑的能源消耗,以及實施節能改進措施。使用先進的建筑自動化系統和能源管理系統可以實時監控能源使用情況,如HVAC 系統的運行效率、照明和其他電器設備的能耗。通過這些系統,可以精確調整能源使用,以減少浪費并提高整體能效。此外,建筑的維護和運營也需遵循綠色原則,比如使用環保清潔產品和實行可持續廢物管理策略。在運營階段,還需關注建筑內部的空氣質量和環境質量,定期檢測和優化,確保提供健康舒適的居住和工作環境。這包括:合理控制室內溫度、濕度、通風以及減少室內污染源[5]。

在運營階段,綠色建筑項目還應注重與用戶的互動和教育,確保用戶能有效利用建筑的綠色特性。這包括提供關于如何高效使用建筑設施的培訓和指導,如正確使用節能設備和參與廢物回收計劃。加強用戶參與不僅能提高建筑的整體性能,還有助于形成可持續的生活和工作習慣。

另外,持續的性能評估和反饋機制對于保持和提升建筑的綠色性能至關重要。這包括定期進行能效審計、環境影響評估和用戶滿意度調查,以識別改進和升級的機會。這些評估結果可用于指導未來的維護工作和可能的改造項目,確保建筑能夠適應變化的環境和用戶需求。

4 結語

總而言之,在綠色建筑的全生命周期建設工程管理中,從初始的決策規劃到設計實施,再到施工過程和最終的運營維護,每個環節都承載著對環境保護、能源和資源效率的深遠考慮。這種全方位的管理方法不僅能確保建筑項目在環境可持續性方面的高標準,還為實現經濟效益與生態效益的和諧統一提供有效路徑。在實踐過程中,這種綜合的管理策略體現出綠色建筑不斷追求創新、高效與環境友好的核心理念。通過這樣的全面分析,可以清晰地看到,綠色建筑全生命周期建設工程管理是實現可持續發展目標的關鍵途徑,對于推動建筑行業向更加綠色和可持續的未來發展具有重要意義。