

摘 要:綠色建筑是建筑行業可持續發展的必由之路,而綠色施工技術貫穿于綠色建筑的全生命周期,對實現建筑節能減排、提高資源利用效率、改善建筑環境品質具有重要作用。本文以綠色建筑中綠色施工技術的應用實踐與探索為主題,重點分析了新技術、新材料在綠色建筑各環節的應用現狀及創新成果。通過總結綠色施工技術在設計、施工、運維等階段的應用效果,探討了推動綠色施工技術創新發展的策略。文章指出,推動綠色施工技術的創新應用需要政府引導、企業主導、科研支撐、社會參與,應加快構建綠色建筑全生命周期管理體系,完善相關標準規范,加大關鍵技術攻關力度,提高從業人員素質,推動形成綠色建筑產業鏈,為建筑業高質量發展提供有力支撐。
關鍵詞:綠色建筑;綠色施工技術;全生命周期;新技術應用;創新發展
1 前言
當前,全球環境問題日益嚴峻,發展綠色經濟已成為世界各國的共識。建筑業作為傳統高耗能、高排放、高污染行業,實現綠色轉型勢在必行。綠色建筑以節能、節水、節地、節材和環境保護為目標,涵蓋建筑全生命周期。而綠色施工技術是實現綠色建筑目標的關鍵舉措,其創新發展對推動建筑業可持續發展具有重要意義。本文將聚焦綠色建筑中綠色施工技術的創新應用,剖析存在的問題,探討推動策略,以期為建筑業綠色轉型提供有益參考。
2綠色建筑全生命周期中的綠色施工技術應用
2.1設計階段的綠色施工技術應用
2.1.1 BIM技術的應用
BIM技術在綠色建筑設計中發揮著日益重要的作用。(1)通過構建建筑信息模型,設計人員可以對建筑的能耗、采光、通風等性能進行模擬分析,優化建筑設計方案。(2)BIM技術還可以與綠色建筑評估標準相結合,在設計階段對建筑的綠色性能進行評估,指導設計優化。(3)BIM技術可以實現設計、施工、運維等階段的信息共享和協同,減少設計變更和返工,提高建筑質量和效率[1]。
2.1.2參數化設計技術的應用
參數化設計技術是通過參數控制建筑形態和性能的一種設計方法。在綠色建筑設計中,可以通過參數化技術快速生成和優化建筑方案,如根據建筑朝向、窗墻比、遮陽等參數優化建筑能耗性能,根據風環境參數優化建筑自然通風效果等。參數化設計可以大大提高設計效率和優化性能,實現建筑形態與性能的協同優化。
2.2施工階段的綠色施工技術應用
2.2.1裝配式建筑施工技術
裝配式建筑是將建筑構件在工廠預制,在施工現場裝配而成的建造方式。與傳統現澆建筑相比,其具有施工速度快、質量好、節材節能等優點。在綠色建筑中,裝配式施工可減少現場濕作業,降低材料損耗和建筑垃圾產生,減少施工揚塵、噪音等環境影響。同時,高質量的預制構件可提高建筑的節能性能和耐久性[2]。
2.2.2新型節能建材的應用
綠色建筑施工中應用了大量新型節能建材,如高性能保溫材料、低輻射玻璃、PCM蓄能材料等。這些材料可顯著提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能,降低建筑能耗。在某被動式建筑項目中,采用了U值低至0.15W/(㎡·K)的真空絕熱板,較常規保溫材料節能60%。另外,施工中還廣泛采用高強高性能混凝土、預拌砂漿等,提高材料利用效率,減少現場攪拌和人工用量,如表1。
2.2.3智能化施工設備的應用
綠色施工越來越多地應用智能化設備,如無人機、激光掃描儀、智能吊裝機器人等。其可實現工地環境、施工過程的數字化監測和指揮,提高施工精度和效率,減少材料浪費和能源消耗。在某綠色施工示范項目中,采用激光掃描儀進行精確放線定位,智能塔吊進行構件吊裝,機器人進行智能噴涂,平均施工效率提高30%。
2.2.4建筑垃圾資源化利用技術
減量化、資源化是綠色施工的重要原則。針對建筑垃圾,一方面要通過合理設計、精細施工來減少產生,另一方面要最大限度地就地利用。如將廢棄混凝土、砌塊等加工成再生骨料,用于道路、停車場等鋪裝;將鋼筋等廢料回收再利用;將木材廢料制成人造板材等。在某綠色施工項目中,通過分類收集和資源化處理,建筑垃圾資源化利用率達到85%。
2.3運維階段的綠色施工技術應用
2.3.1智慧建筑管理系統的應用
智慧建筑管理系統是基于物聯網、大數據、人工智能等技術,對建筑運行能耗、設備、環境等進行監測、分析和優化控制的系統。在綠色建筑運維中,智慧系統可以實現能源系統的優化控制、設備設施的預測性維護、室內環境的智能調節等,提高建筑運行效率和舒適度,實現節能增效。以某綠色建筑為例,采用智慧能源管理系統后,暖通系統能耗下降30%,電梯能耗下降20%,整體運行能耗較普通建筑降低1/3。
2.3.2綠色改造技術的應用
我國既有建筑存量巨大,進行綠色化改造可大幅降低建筑能耗,改善居住環境。針對既有建筑的圍護結構、暖通、給排水等系統,采用外墻外保溫、屋面綠化、門窗更換、冷熱源更換等一系列綠色改造技術,可使其節能水平大幅提升。如在某老舊小區改造中,采取了保溫、遮陽、門窗、電梯等綜合改造措施,夏季空調能耗下降40%,采暖能耗下降30%,節能改造后房價上漲10%。
3綠色施工技術的創新成果及應用效果
3.1節能減排效果顯著
綠色施工技術的應用對建筑能耗和碳排放的控制效果顯著。通過采用高性能圍護結構、高效節能設備、可再生能源利用等技術,建筑運行能耗可大幅降低。以某三星級綠色建筑為例,采用了高保溫隔熱圍護結構、熱回收新風系統、地源熱泵、光伏發電等一系列節能技術,建筑能耗較常規建筑降低65%,每年可節約電力18萬度,減排二氧化碳140噸。在施工階段,綠色施工技術也能有效控制能耗和污染排放。
3.2資源利用效率大幅提升
綠色施工技術可最大限度提高建筑材料和資源的利用效率。在設計階段,采用BIM技術進行精細化設計和碰撞檢查,可減少施工中的材料浪費和返工;在施工中,采用定型化模板、預拌砂漿等,可提高材料利用率5%—10%。同時,積極推行材料循環利用,如將建筑垃圾制成再生骨料、將廢舊模板制成木制品等,可減少新材料開采,節約自然資源。在運維階段,綠色建筑注重水資源的節約與循環利用。普遍采用節水器具,可較普通建筑節水30%;采用中水回用、雨水收集系統,可減少自來水消耗50%以上。
3.3建筑品質明顯改善
綠色施工技術的應用有效改善了建筑性能和室內環境品質。通過科學的建筑設計和材料選擇,提高了建筑的保溫隔熱性能,改善了室內光環境和聲環境,營造了舒適、健康的建筑空間[3]。以某綠色學校為例,教室采光系數達到3%,室內噪聲低于45分貝,優于國家標準要求,大大改善了學習環境,受到師生歡迎。在施工中,采用環保型建材,降低了室內空氣中的甲醛、苯等有害物質含量,保障了人體健康。
3.4綜合效益凸顯
綠色施工技術的創新應用,不僅帶來了節能環保、提質增效的直接效益,也帶來了良好的經濟社會效益。據測算,我國綠色建筑的增量成本較常規建筑高10%—15%,但由于節能、節水、節材,其全生命周期成本反而更低。在發達國家,綠色建筑無論是租金還是售價均明顯高于常規建筑,體現了消費者對綠色、健康、舒適建筑品質的認可。
4推動綠色施工技術創新發展的思路和舉措
4.1加快構建綠色建筑全生命周期管理體系
推動綠色施工技術的創新發展,需要構建覆蓋建筑全生命周期的綠色管理體系。要將綠色理念和要求貫穿于建筑規劃、設計、施工、運營、改造、拆除的全過程,系統優化建筑的能耗、資源、環境、健康等性能。如表2,要建立覆蓋全生命周期的綠色建筑標準、評價與認證制度,對各階段的綠色技術應用提出明確要求,引導和規范行業健康發展[4]。要建立全過程的信息管理平臺,運用BIM、物聯網、大數據等技術,實現各階段的信息共享、集成應用與優化管理,提高管理效率和水平。
4.2完善綠色建筑相關標準規范
標準規范是推動綠色施工技術應用的基礎和依據。當前亟須加快綠色建筑標準體系建設,提高標準的針對性、系統性、可操作性。要加快制定綠色建筑設計、施工、運維等關鍵環節的國家標準、行業標準,規范綠色技術選用、系統構成、性能評估等內容。要因地制宜制定綠色建筑地方標準,突出地域特色,提高標準的適用性。要及時修訂現有標準,提高節能減排、資源利用等要求的定量化水平,嚴格標準的執行與監管。
4.3加大綠色施工關鍵技術攻關力度
綠色施工關鍵技術是其創新發展的核心驅動力。(1)要以綠色建筑的重大需求為導向,以前沿技術為支撐,加大科技攻關力度。(2)加強綠色建筑材料的研發,開發高性能保溫隔熱材料、相變儲能材料、環保型裝飾材料等,突破降碳、固碳等新型建材技術。(3)加快綠色施工工藝裝備創新,研發智能化裝配式施工技術,開發高效建筑垃圾資源化利用技術,提升建筑垃圾就地消納能力。(4)加強綠色運維關鍵技術攻關,突破智慧能源系統優化控制、暖通系統自適應調節、太陽能光熱光電一體化利用等技術,提高建筑運行效率。(5)促進信息技術與綠色建造技術融合創新,發展基于BIM的綠色設計、施工管理技術,研發在線監測、遠程調控、智能優化等智慧建筑運維技術。
4.4加強綠色施工從業人員培養
人才是推動綠色施工技術創新發展的關鍵,因此,要創新人才培養模式,提高從業人員的綠色素養和能力。(1)要將綠色發展理念、知識和技能納入建筑類專業教育,培養具備綠色意識和創新能力的高素質人才。(2)要完善綠色建造專業人員的職業培訓和資格認證制度,定期開展綠色施工、評價、管理等專項培訓,提高從業人員專業化水平。(3)鼓勵企業加大綠色人才引進和培養力度,重視工程技術和管理人員的綠色教育,提高其研發、應用綠色技術的能力。(4)營造尊重人才、激勵創新的良好環境,完善科技人員的薪酬分配、職稱評定等制度,調動其創新積極性。
4.5發展綠色建筑產業鏈
綠色建筑的發展需要完整的綠色產業鏈支撐。(1)要著眼建筑全生命周期,統籌各環節,培育骨干企業,促進上下游協同發展。(2)研究制定綠色建材、節能設備等綠色產品和服務的認證目錄,加大綠色采購力度,促進綠色供應鏈發展。(3)引導和支持設計、施工、咨詢等企業向綠色方向轉型,發展一批全過程工程咨詢、合同能源管理等綠色服務企業。(4)鼓勵金融機構創新綠色金融產品,為綠色建筑項目提供優惠利率貸款,開發綠色建筑保險,加大對綠色技術研發的投入。
5結論
綠色建筑的發展離不開綠色施工技術的支撐,而綠色施工技術的創新應用貫穿于建筑全生命周期的各個環節。從設計、施工到運維,新技術、新材料的應用有效解決了傳統建筑業存在的資源浪費、能耗高、污染大等問題,取得了節能減排、提質增效的顯著成果。但當前綠色施工技術創新發展仍面臨體制機制、關鍵技術、人才培養等諸多挑戰,亟需政府、企業、高校、社會各界協同發力,完善政策制度環境,加大科技創新投入,加快人才培養步伐,促進綠色施工技術加速迭代升級,助推建筑業實現綠色低碳循環發展,為建設美麗中國貢獻力量。
參考文獻
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