李越 侯学良
【摘要】大型建筑工程项目所需资源远远超过了一般工程项目,施工技术与工序也较为复杂,因而,实现其资源优化也就更为不易。对此,本文在分析大型建筑工程资源利用现状及问题的基础上,以循环经济的3R原则为理论依据,针对大型建筑工程资源利用中存在的主要问题,提出了采用合理规划设计、优化施工过程、及时维护、使用新材料、新技术、新工艺等思想与方法,为实现建设资源的充分利用、减少环境污染、降低投资成本具有一定的参考价值。
【关键词】大型建筑工程;循环经济;资源优化;环境保护
作为建筑业市场重要组成部分的大型建筑工程,其是一个资源高消耗工程,不但需要消耗大量的钢材、水泥等建筑资源,还要占用土地、植被等自然资源。如果不能做到在保护环境的同时提高对资源的利用率,不仅会引发一系列的资源浪费问题,而且还会对环境造成不良影响。因此,做好循环经济模式下的大型建筑工程的资源配置工作,对促进资源的高效和循环利用以及环境友好有着重要的意义。
一、大型建筑工程资源利用现状及问题
随着我国资源合理配置矛盾的日益凸显,大型建筑工程的资源利用状况也呈现出许多问题,如资源的大量消耗、对生态环境的影响以及对人类健康的影响等。
(一)资源大量消耗
随着大型建筑工程的不断涌现,其占用的土地资源也日趋上升,导致农田、林地等农林用地面积绝对数量的减少,给可耕地面积带来了巨大的压力。另外,由于大型建筑工程建设本来就是一个资源高消耗的工程,所需要的高填深挖等构造物比较多,还需要消耗大量的钢材、水泥等建筑材料[1]。与此同时,除了消耗实体结构中的钢材、水泥等材料之外,非实体性周转材料的消耗也很惊人,尤以结构施工用的木方、多层板、架料为主。一个大型建筑工程的结构施工通常消耗数千立方米的木方,特大型项目甚至达到一万立方米以上,成堆的木方成为工地最常见的“风景”。
(二)生態环境影响
在工程的建设过程中,特别是大型、特大型工程的施工过程中,进行土方挖掘不仅会导致植被破坏、水土流失、山体滑坡,还可能会造成河流沟渠阻塞和地形变化等;同时,临时施工便道、原料场、施工营地、生活垃圾及工程弃土和弃渣的松散堆积,在降雨时易发生水土流失,导致土壤肥力下降,生态环境变化、恶化。
另外,大型建筑工程的建设还会产生废气、废渣、废液和噪音等生态环境污染。在施工场地进行挖掘、堆放物料、搬运时产生大量扬尘和烟雾以及进行材料运输的汽车排放的大量尾气形成污染带;建筑工程在施工过程中,如挖基坑、沉桩、搅拌、浇注与振捣混凝土等发出的噪声超标率较高,对环境产生很大的影响;施工中不合理开挖、爆破、排水等活动会引起地下水位变化,改变地下水资源埋藏和运动,引发土壤侵蚀、劣化,饮用水和农业用水流失以及影响鱼类和野生动物的生存等一系列生态环境问题。这些都会对生态环境造成严重污染,如果处治不及时、不合理,就会造成生态环境的继续恶化。可见,大型建筑工程的建设会给生态环境造成不良影响。
(三)人类健康影响
大型建筑工程建设中产生的废渣、废气、废水、扬尘和噪音都会影响人们的生产、生活,损害身心健康。通常情况下,在施工期间所产生的扬尘都是瞬时污染,扬尘的粉粒颗粒比较大,产生的高度也不高,主要在施工场地的附近范围内产生,因此对施工人员有一定的影响,如果施工场地的附近有居民区,一旦刮风,施工所产生的扬尘对附近的居住区也会产生一定的影响;施工期间进行土方挖掘、剩余的废物料以及施工人员制造的生活垃圾等,如果不及时进行处理,堆放时间一长就会发臭产生异味,对施工人员和附近居民的生活环境造成一定程度上的影响;在施工过程中,产生的噪音给人们的身心健康带来损害,尤其对病人、老人、婴幼儿以及夜间工作白天需要休息的人员的伤害更大;货物运输中的抛洒物、滴漏的燃油等随地面径流排入水体、农田,导致水体污染,日积月累,生态环境会恶化,人类健康受到影响和威胁。
通过以上分析可知,如何在保护环境、降低工程对人体健康影响的情况下,提高资源的利用率、节省资源,从而实现资源的循环利用并走上可持续发展道路就成为我国当前大型建筑工程资源利用与管理方面所面临的主要问题。
二、循环经济基本概念
循环经济概念可以追溯到敲响环境警钟的20世纪60年代,发轫于英籍美国经济学家波尔丁提出的“宇宙飞船理论”(The Economics of the Coming Spaceship Earth)。波尔丁否定了传统经济“资源→产品→排放”的开环增长模式,指出那种甚至竭泽而渔的线性增长将给人类带来无穷灾难。地球经济系统如同一艘宇宙飞船,如果不断消耗自身的有限资源而不能再生,就会渐渐走向毁灭,因此,提出人类经济发展模式有必要从单向线性经济向循环式经济转移,即实现对资源循环利用的循环经济,地球才能得以长存。
循环经济指在经济发展中,实现废物减量化、资源化和无害化,使经济系统和自然生态系统的物质和谐循环,维护自然生态平衡,是以资源的高效利用和循环利用为核心,其最重要的实际操作原则为“减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)”。减量化要求用较少而安全的物料、能源,需要包装时考虑节约实用和尽可能重复使用的前提下照顾美观;再利用要求综合考虑产品的功能、寿命和方便反复使用和维护;再循环要求在生产过程的残剩或使用价值终了的产品进入新一轮无公害生产环节或另类利用方式。此类模式符合可持续发展的经济增长理念,是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革[2]。
因此,在大型建筑工程中引入循环经济理念,可以有效的避免资源浪费和损失,以有限的资源和最小的能源换取最大的经济效益,从而实现经济效益、社会效益和环境效益的平衡发展。
三、循环经济模式下大型建筑工程资源配置分析
根据国家有关规定和精神,以节约资源和保护环境为导向,在大型建筑工程规划设计、施工和维护管理等过程中,必须始终贯彻循环经济的理念,以资源“减量化、再利用、再循环”为原则,采用新材料、新技术、新工艺等达到对资源的高效利用和对环境的低污染。
(一)合理规划设计
由于大型建筑工程使用功能的多样性,因此,在整个过程中,不但需要消耗大量的钢材、水泥等建筑资源,还要占用土地、植被等自然资源,并且在实施过程中还要保证建筑的安全性、便利性、舒适性,特别是经济性,因此,为了提高工程的经济性、实现资源的合理配置,就应在规划设计的各个环节中开始引入循环经济的理念,使工程在初始阶段就能对资源使用状况进行合理规划设计。基于这一理念,要实现资源的合理配置,其关键点在于通过工作分解(WBS),即按等级把项目分解成子项目,子项目再分解成更小的工作单元,直至最后分解成易于管理的具体工作(或工作包)。每项具体的工作都要有详细的资源投入计划,并结合循环经济的3R原则,制定出每项具体工作的资源最少用量指标、资源再使用方案以及废物再循环方案。在此过程中要结合当地生态、地理、人文环境特征,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合;在建筑布局、形态等方面,应充分考虑当地的气候特征和生态环境,因地制宜,最大限度地利用本地材料与资源。从而就建设的必要性、技术的可行性、经济的合理性和实施的可能性等进行综合研究,拟订多种方案。最后将规划的不同方案加以遴选、评价、修改,产生最佳方案,避免因盲目建设而造成的损失和资源浪费。
(二)优化施工过程
由于施工阶段是大型建筑工程整个生命周期中资源消耗量最大的阶段,因此,遵循循环经济的理念进行该阶段的优化就显得尤为重要。即在其过程中,坚持“因地制宜,就地取材”和“最小程度地破坏和最大程度地恢复”的原则,改变“先施工后绿化,先破坏后恢复”的传统观念,在大型建筑建设的同时进行环境保护,施工时要严格控制工程破坏植被的面积;优化施工过程设计应仔细计算土石方数量,合理调配、细化施工组织设计,有序推进,加强管理;在采购时使用绿色环保的建材,搬卸材料尽量选择适宜地方,避免不必要的作业量,同时做好施工材料(如钢筋、水泥等)的管理和保护;在施工过程中节约施工用水、用电;根据设计将弃土进行堆放、压实,在其表面进行植被覆盖;施工临时用地(料场、拌和场和预制场等)及设施应注意节地,少毁植被,少侵占农田,不得破坏原有的排水系统;注意保护当地的植被及水土资源,对弃土堆应及时整平复垦或绿化,对已占地应及时复垦;同时要注意减少污染,包括光污染、水污染、噪声污染等,对于建筑垃圾处理更应良好控制,构造一个良好的施工环境[3]。
(三)及时维护
大型建筑工程建成后,在其寿命期的使用的过程中,应专门研发工程修复和维护技术,加强后期检查,做好预防性维护,减少质量、安全等隐患的出现。对已经出现的病害应及时处理,防止病害继续发展,影响整个建筑的使用寿命。做到及时维护,这既可提高大型建筑工程安全性,延长使用寿命,还能节省因大修而带来的多余资源耗费,同时保护生态环境,实现人与自然和谐发展,走上可持续发展道路。
(四)新材料、新技术和新工艺应用
鼓励发展建筑新材料。重点加快发展节能玻璃、复合多功能墙体材料、木塑复合材料等新材料;提高高标号水泥及高性能混凝土的应用比例,推进水泥及混凝土用量的减量化;生产高性能再生混凝土、混凝土砌块等建材产品。比如:用于城市防洪和节水的三维混凝土透水砖,其不但能在砖下形成流水网络,使雨洪水源源不断地流入预定管网和储水池中,降低城市地面洪涝灾害,而且和现有同等规格的混凝土地面砖相比,每一块透水砖能节约8%—10%的用料和其他材料,成本降低10%以上,使用起来既安全可靠,又满足标准要求[4]。
在增强对新材料了解、应用的同时,还需引进、推广和普及建筑施工新技术、新工艺,从而在有效提高劳动生产率的同时美化和保护环境,减少资源浪费。比如:高强度钢材应用技术,其对承受较大荷载的钢结构工程,选用更高强度级别的钢材,可减少钢材用量及加工量,节约资源,降低成本。而在钢筋应用技术当中,成型钢筋制品加工与配送也是一种新兴技术,主要指在固定的加工厂,利用盘条或直条钢筋经过一定的加工工艺程序,由专业的机械设备制成钢筋制品供应给工程。该项技术的最大优势是提高钢筋加工制品质量,减小材料损耗,降低能耗和排放,提高工程的经济效益,从而提升施工企业核心竞争能力,满足循环经济模式下的可持续发展要求[5]。
四、结语
循环经济以可持续发展为基础,遵循在保护环境的同时实现资源的3R发展模式。因此,为了实现大型建筑工程资源的合理配置,本文在循环经济发展模式的指引下,从规划设计到实施及后期维护的全过程对其进行了资源配置分析,并提出新材料、新技术、新工艺在大型建筑工程中应用的必要性。进一步认识到大型建筑工程不再仅仅以单纯的经济效益为中心,而更应该考虑资源的利用水平、由工程所产生的社会效益及对周边生态环境的影响。
参考文献
[1]苏泽斌.大型建筑工程项目中的资源优化[J].佳木斯教育学院学报,2012(10):455-456.
[2]张启人.全面策动循环经济,综合优化发展目标[J].系统工程,2007(1):1-8.
[3]黄婧雯,彭盈.绿色建筑项目全寿命周期管理的思考[J].新疆农垦经济,2010(9):70-72.
[4]刘建厅,孙庆国.建筑资源节约与保护[J].华北水利水电学报,2010(4):58-60.
[5]冯大斌.《建筑业10项新技术》(2010版)之高效钢筋及预应力技术[J].施工技术,2010(336):19-22.
作者简介:
李越(1988—),女,华北电力大学硕士研究生,研究方向:工程项目管理。
侯学良,男,华北电力大学博士生导师,研究方向:工程项目管理。