浅谈可持续发展理念在工程施工中的运用

邹奕男

(十一冶建设集团有限责任公司,广西 柳州 545006)

可持续发展是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的自然资源和环境,促进人与自然的和谐,推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路[1]。然而,我国目前的发展则是以资源消耗为主的发展模式,尤其在建筑行业,它的发展是对天然资源和能源资源的大量消耗。同时,在施工中产生的噪声、废弃物也严重污染了环境。

1 建筑施工过程中存在的资源浪费和环境污染问题

1.1 建筑材料的消耗

在混凝土构件施工中,目前所用的模板有木模、组合钢模、竹子模板等。由于我国森林资源匮乏,国家提倡使用组合钢模、竹子模板等,但从使用的方便性和保证工程质量(不漏浆)的角度看,木模是比较好的,因此目前相当多的工程还在使用木模。混凝土施工时,由于施工工艺和管理的问题,建筑场地产生大量的混凝土垃圾。钢筋在加工时,常产生大量废弃的短钢筋条。钢结构构件在加工时,也常产生大量的废弃构件。还有用于围护和承重的砖,由于我国土地资源有限,国家提倡使用利用工业废料制成的砌块,尽量少用或不用黏土砖,但从围护结构的隔热、保温性,隔音效果以及砖的质量和制砖的污染等方面还是黏土砖好,因此一些建筑上仍然大量使用黏土砖。此外,我国对建筑垃圾等废弃物的再生利用比例却很低,也造成资源严重浪费。

1.2 机械设备漏油及造成的环境污染问题

目前土方工程机械有90%为液压操作,且相当部分设备为国产设备,时有机械油外漏问题,不仅造成对土壤的污染,同时还造成资源的浪费。但液压操纵设备较钢丝绳操纵设备的力要大,吃土深,使用方便,施工效率高,目前在建筑行业使用非常普遍。

在预制桩的沉桩方式中,由于柴油锤较其他沉桩锤使用方便,沉桩质量容易保证,技术容易掌握,价格也合适,目前大量使用柴油锤,从而引起噪音和空气的污染严重。水泥加工和运输造成的空气污染,沥青池、石灰池所造成的空气污染等由建筑行业引起的其它污染也很严重。

1.3 施工场地的用电、用水的人为浪费

我国的建筑施工基本上为全天候施工,因此施工场地安装了大量的高功率的照明设施。由于能源匮乏意识不强,仍有不少施工单位认为用电量相对整个工程造价来说是微不足道的,于是就出现长明灯等现象。一些大功率的施工机械存在漏电现象,既浪费电能也容易发生工人触电的事故。一些施工单位办公室的电脑等设备通常24h处于开机状态,也浪费电能和存在防火安全隐患。

我国的建筑结构,不论是砌体结构、还是混凝土结构,施工时都要大量使用水资源。我国是个水资源匮乏的国家,然而在建筑施工过程中,水资源的浪费极其严重。比如,一些施工单位,在养护混凝土构件时,将水管放置在构件上,任其流淌,极大地浪费了水。

由此可见,我国建筑施工企业施工中存在着很多与可持续发展相违背的事情。

2 我国建筑工程施工进行可持续发展的途径

建筑业是国民经济的支柱型产业,近年来建筑业创造了较高的增长速度。总体来看,产业规模不断扩大,产业结构不断升级,产业素质不断增强,保持了良好的发展态势。在新时期如何推进建筑业的可持续发展是我们共同面临的课题。2007年 9月,原建设部以建质[2007]223号文发布了《绿色施工导则》,其目的就在于推动建筑业实施绿色施工,促进建筑业可持续发展,为建设资源节约型环境友好型社会做出应有贡献。为此,本文针对施工中存在与可持续发展相违背的问题提出了相对应的措施和方法。

2.1 新材料新技术的使用以减少资源浪费和环境污染

2.1.1 绿色高性能混凝土材料的使用

“绿色高性能混凝土”[3]具有以下特点:水泥为绿色水泥,即要求将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高,并且能够循环利用其它工业的废渣和废料;产品实行全面环境保护的保证体系;粉尘、废渣和废气等的排放几乎接近于零,真正做到自身实现零污染,无公害。又因循环利用其它工业的废料、废渣,而帮助其它工业的三废消化,可以最大限度地改善环境。砂石料的开采是以十分有序且不过分破坏环境为前提,大力推行以碎石破碎后的下脚料——石屑代替天然砂技术;最大限度地节约水泥用量,从而减少水泥生产中大量排放而无法固定处理的CO2、SO2等达到减少地球的“温室效应”和局部地区酸雨的形成,以保护环境;更多地掺加经加工处理的工业废渣如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰、稻壳灰等作为活性掺合料,以节约水泥,保护环境,并改善混凝土耐久性;应用以工业废液,尤其是造纸厂黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂,以及在此基础上研制的其它复合外加剂;发挥HPC的优势,通过提高强度来减小结构截面积或结构体体积,减少混凝土用量,从而节约水泥和砂、石的用量;通过改善施工性能来减少浇筑达到减少能耗、降低噪音的目的;通过大幅度提高混凝土耐久性,延长结构物的使用寿命进一步节约维修和重建费用,减少对资源无节制的开挖使用;集中搅拌混凝土,消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,即对从混凝土搅拌站排出的废水、废混凝土料进行循环使用;对拆除旧混凝土建筑物(构筑物)所产生的废弃混凝土进行循环利用,发展再生混凝土[5]。这些都符合可持续发展的要求,应大力推广应用。

2.1.2 废弃砖瓦在建筑工程中的再生利用技术

城市老建筑和小城镇建筑中有相当一部分属于砖混结构,这些建筑报废后产生的大量废弃砖瓦可以在建筑工程中得到重新利用[5]。在废弃混凝土公路的处理上,我国目前进口的设备“平地王”,可将废弃公路的混凝土破碎成大小均匀(约 2～3 cm)的颗粒,重新利用其作为混凝土的骨料使用,这就是国外推行的公路路面再生和废旧材料的利用,既去掉了破碎的混凝土路面,减少了污染,又利用了废料,节约了资源,可谓一举两得。

2.1.3 建筑中附属结构设计注重力学原理应用

建筑施工中需要很多附属结构,比如基础施工需要支护结构、混凝土构件施工需要模板、高空施工需要支架等[6]。我国施工企业传统的辅助结构的设计均采用经验法或者容许应力法,这样极大的浪费了建筑材料。因此,应该重视建筑施工中大量的附属结构的设计,以节省材料。比如以前大量使用木模板,由于其不具备循环使用、极大浪费森林资源。而钢模板具有可回收、可循环施工的特点,施工企业应积极引导、激励施工人员进行设计,使其使用方便、经济安全、节省材料,又保护了环境。

2.2 加强施工设备的管理,避免污染、节约资源

针对目前施工中大量使用的机械设备漏油及造成的环境污染及混凝土施工中存在浪费资源的问题,应做好如下工作。

(1)沉预制桩尽量采用振动沉桩,避免柴油锤的废气和噪音污染。在深基础中,尽量设计成现场灌注桩,可避免预制桩的接桩和截桩造成的材料浪费,还可减少配筋,做到尽量节约资源。对于有些机械设备漏油的问题,一方面加强机械制造企业防漏油问题的研发,另一方施工企业应该做好漏油的防范工作,以减少油资源的浪费和对环境造成的污染。还要重点加强对沥青池和石灰熟化池的管理,减少空气污染。

(2)混凝土施工中避免污染、减少浪费。在受力钢筋的连接中,尽量采用机械连接,机械连接避免了传统焊接的明火、废气的污染,而且操作方便、安全、连接可靠。混凝土投料中的投料顺序,要注意将水泥夹在骨料之间,避免水泥灰扬尘,造成环境的污染。尽量采用商品混凝土和商品砂浆,可减少砂石现场散堆放、倒放等造成达 5%～7%的损失和水泥 10%。混凝土的养护尽量采用太阳能、洒水等自然养护,以节约水和能源[4]。

2.3 应对施工人员进行可持续发展理念教育,加强现场管理

可持续发展是全社会的共同责任,因此必须让施工人员理解可持续发展的意义。由于我们以前的教育中“地大物博,资源众多”的口号影响了几代人,目前受其影响的几代人都是我国工程建设领域的主力军,他们对我国资源的现状认识存在误区,导致施工单位各种资源的严重浪费。因此施工企业必须积极引导施工人员对我国资源现状的了解,使其深刻理解可持续发展的理念,自觉的节约各种资源。

首先,加强工程物资与仓库管理,避免优材劣用、长材短用、大材小用等不合理现象。尽量就地取材,减少建筑材料在运输过程中造成的损坏及浪费。加强施工组织管理,使建筑垃圾产生量占建筑材料总用量的比例尽可能降低。

其次,加强对偷工减料问题的管理和处罚力度。其不仅造成质量问题,也增加资源的浪费。比如:公路施工时,为了节省材料、降低费用,施工单位往往作成几个面层和几个基层,而工人有时工作不负责任,想到反正上面还有几层,因此不认真施工,不仅造成公路的质量问题,还加大了上层好料,造成返工,资源浪费严重。因此,应该加强对施工人员的教育,杜绝偷工减料的现象。

3 结束语

我国建筑企业可持续发展面临的问题还很多,依据我们目前的技术经济条件,这些问题要完全得到解决还需要一个相当长的时间。当前需要做的是,继续加快发展我国建筑施工领域可持续发展的新技术、新材料、新设备和新工艺、建筑垃圾处理、废弃物的再生与利用及资源化利用技术与装备,加强施工人员的可持续发展理念教育等等,以加快我国可持续发展战略的步伐。

[1]马光.环境与可持续发展导论[M].北京:科学出版社,2005

[2]闵小莹.建筑工程的可持续发展[J].中外建筑,2006(4):99-100

[3]高长明.论水泥工业可持续发展战略[J].水泥技术,1997(1):3-6

[4]吴中伟.绿色高性能混凝土——混凝土的发展方向[C]∥高强与高性能混凝土研讨会,1997

[5]张晏清.建筑废渣再生骨料混凝土的性能[J].建筑材料学报,2003,6(1):100-103

[6]马瑞强.建筑工程施工临时结构设计指南[M].北京:人民交通出版社,2008