吴佩文
(兰州新区土地开发建设工程有限公司,兰州 730070)
现如今,土木工程建设行业的发展势头雄起,土建工程数量不断增加。为减少土木工程建设对周边生态环境产生的影响,许多建筑施工单位开始考虑将绿色施工技术与可持续发展理念应用于土建工程中,但实际应用情况并不理想,土建工程对生态环境造成的破坏依然存在。因此,有必要对当前土建工程中绿色施工技术的应用现状进行思考,并制定可行性发展方案,以促进建筑行业的持续稳定发展。
2.1.1 墙体节能技术
墙体节能技术主要是在墙体建设中应用高性能材料,如热传导材料等搭建合理建筑结构,从而节省投入资金与使用材料。目前来说,我国正在大力推进聚氨酯硬泡体材料,这是一种应用于墙型架构能够起到隔热保温性能的新型建材。该材料的热传导系数较低,仅为普通材料的40%。据此推算,宽度为50mm 的聚氨酯硬泡体材料所起到的隔热作用与300mm 普通墙体建材起到的隔热作用几乎是对等的。除隔热性能以外,聚氨酯硬泡体材料还具备防潮、抗低温等优势。
2.1.2 屋面节能技术
为贯彻落实绿色节能的发展目标,目前屋面节能技术的应用主要有以下两方面。首先,就传统屋面结构而言,其屋面建设材料通常分为隔热与防水两层,具体施工过程中,一般会将防水层置于隔热层外部,从而达到防水、隔热、保温的效果。对于倒置型屋面,防水层与隔热层的施工位置是相反的,隔热层通常覆盖在防水层的上面,这样一来,既能够达到传统层面的施工效果,又能够防潮防渗水。
(1)采暖空调技术
空调是土建工程中必不可少的一部分,而大多数空调具备高耗能、低效率的应用属性,会在一定程度上提高工程建设成本与能源消耗率。如何提升空调利用技术是一个值得思考与实践的问题。
(2)余热回收技术
余热回收技术能够更加有效、直接的促进采暖空调效率提升。目前余热回收技术的常用方法主要是促进空调新风与正排出的旧风互相接触,使两者之间充分进行热传导,从而达到回收余热的目的。
(3)末端装置技术
空调所输出的能量不仅有风能,还包括辐射能,辐射能更加强势,它能够穿透多种热源、冷源,促进空调泵机工作效率的提升。末端装置技术在土建工程中的应用也能够从侧面提升能源利用率。
2.1.3 新能源技术
(1)光伏发热技术
现阶段,太阳能热水器、光伏蓄电池等已广泛应用于土建工程中,居民可直接利用光能获取热水或进行供暖。
(2)地热能技术
地热能技术是同建筑物之间进行热交换的绿色施工技术。地热泵是典型的利用地热能的建设设备,仅需要少量电能就额能够将泵机运作起来,完成热交换。秋冬季节,大地会为地热泵提供充足的热源,为用户供暖。
(3)绿色照明技术
传统的照明方式弊端较多,既容易产生光污染,又会对人们的身体健康造成危害,但光纤照明绿色环保,其柔性导光体的光纤并不会对环境造成很大影响,同时省电、省力且使用寿命更长。
由于部分土建工程企业对施工技术与可持续发展战略认知有限,再加上企业投入资源管理层面的限制,建筑商绿色施工理念相对薄弱,即使已经在绿色施工技术应用方面做出了大胆尝试,但关于能源与环境保护的执行方案并没有得到有效执行,导致建筑生态效率较低。另一方面,施工人员对新技术与新方法的接纳程度较低,甚至部分施工人员过于依赖传统的建筑手段,难以在施工过程中积极应用,生态环境只能受到持续破坏。
考虑到绿色施工技术引用或研发费用较高,但所创造的利润短期内较少,部分土建工程企业无法做到绿色施工技术的全面贯彻,这既不利于建筑环保性能的体现,也会进一步加大能源消耗。同时,土建工程施工人员综合素养相对较低,可能出现勘测不到位的情况,再加上施工地气候与环境的影响,在工程材料的选择方面可能做出错误的判断,从而导致材料环保效果较差。
新技术手段是真正实现绿色施工与可持续发展的重点。但就目前国内土建工程绿色施工技术而言,其发展水平仍有待进步。首先,我国在绿色施工技术方面的发展时间并不长,研究经验有限,绿色施工技术应用与研究基础薄弱。其次,绿色施工技术研究存在较大的人才缺口,再加上我国应用设备并不先进,发展理念需要进一步创新,应用思维也需要进一步拓展。
在社会不断进步的同时,我国自然生态环境也愈发恶劣,可持续发展战略的提出顺应了国家发展需求,已然得到了社会各界的广泛认可。土建工程的可持续发展不仅要倡导环境保护、减少噪音,还要对绿色施工技术的应用引起重视,通过技术手段减少工程建设对自然环境的影响。但是部分土建工程企业绿色施工技术的引进与应用仅仅是为了满足政府要求,企业内部对绿色施工技术的发展前景与重要性了解并不深入,能够做到主动接受新技术并进行技术创新的企业少之又少。
基于此,需要转变绿色施工技术的应用观念,深化绿色施工可持续发展观念。例如,在前期土木工程设计阶段,可结合施工地自然环境、人文背景等进行综合考量,将其作为施工设计的一部分。在正式施工阶段,要将可持续发展理念贯彻到土建工程的各个阶段,真正做到节能低耗。由于土建工程施工人员对传统施工技术依赖性大、自身综合素养较低也是造成绿色施工技术应用理念薄弱的原因之一。因此,土建工程企业需要加强对施工人员的技能,特别是绿色施工技术的培训,结合不同施工人员的文化背景、工作经验等进行分组,不定期对其培训成果进行检验,为绿色环保发展目标的实现奠定基础。
绿色施工注重能源损耗的最小化、可回收资源的利用与生态环境保护。土建工程中,首先需要加强对施工现场的管理,如用水管理等,可选择使用节水技术,购买节水设备,从而实现循环用水。就建筑材料而言,要确保所购买的建筑材料符合国家和建筑行业的绿色建材法律法规,从源头上贯彻可持续发展。当然,要想大力推广土建工程绿色施工技术,实现可持续发展目标,还要多角度对其应用存在的问题进行剖析,明确改进重点。关于前文提到的施工人员缺乏绿色施工理念这一问题,除与施工人员自身的发展观念、企业发展条件的限制有关,还反映出了绿色施工与可持续发展管理条例不完善的问题,施工企业在施工过程中缺少足够的依据与约束条款,对绿色施工技术应用过程中可能出现的问题,特别是可持续发展问题的思考较少。基于此,政府有关部门应充分发挥其监督管理职能,进一步完善绿色施工与可持续发展管理条例。
除建筑材料、管理条例方面的约束以外,土建工程的可持续发展还需要贯彻落实环境保护意识,可在土建工程中采取隔断路段、加围挡等措施,减少土建工程对当地空气质量等造成的损失。针对施工现场产生的建筑垃圾,相关工作人员也要分类处理。另外,施工期间混凝土的使用会增加空气空的灰尘含量,此时可利用洒水车喷洒路面,最大程度上降低空气中的含粉量。
一直以来,科技创新都是绿色施工技术可持续发展的关键,引进先进技术或进行新技术研发能够有效减少不必要能源的浪费,并在有限的空间内完成土木建设,最大程度上提升建筑空间利用率。在传统施工过程中,大多土建工程以能源集中式应用系统为主,这一施工技术与当前的施工要求与可持续发展观念并不相符。为提高能源利用率,需要诞生新的能源利用方式,如分布式能源系统,依据能源需要结合当地能源分布情况对其供应方式进行选择,即按需供能。从技术层面来说,这一施工技术就是在一定范围内,充分利用可再生能源和已经出现的新能源,如风能、天然气等,实现冷、热、电串联系统。
在绿色施工技术应用方面,我国积极引进国外绿色施工先进技术,但擅长照搬照抄,导致实际应用效果与理想效果存在较大差距。因此,我国不仅要学习、引进国外先进技术,还要结合自身发展实际进行内化,当然,在吸取经验教训与先进技术的同时,还要强化自身的技术研发,因地制宜地进行技术革新。信息化时代的来临为绿色施工技术研发与创新提供了更多新的可能,借助计算和管理软件,能够第一时间获取绿色施工技术研发动态,从而获取新的研发思路或搭建新的施工体系,如可使用BIM技术进行协调设计,创建一体化施工方案。在设计阶段,BIM技术的应用能够搭建三维模型进行碰撞检测,从而及时发现设计问题并有针对性地调整;施工阶段,BIM技术能够对上述施工方案进行模拟,为相关人员提供施工进度、成本等信息,同时实现可视化施工。这样一来,既能够做到无纸化办公,节能减排,又能够有效解决施工过程与管理问题,减少在问题解决方面的成本投入。
图1 建筑三维模型
为调动各企业在绿色施工技术方面的研发积极性,提高企业施工人员对绿色施工技术的接受程度,政府有关部门可制定优惠政策,给予土木工程企业以人才和资金扶持。对于刚刚问世的新材料与新技术,施工人员可进行大胆尝试,在实践中摸索更多的应用方法,减少能源消耗的同时进一步缩短时间成本,为可持续发展创造条件。
土建工程规模正在不断扩张,与此同时,土建工程所产生的建筑垃圾也不断增加。有关数据显示,仅2017年,我国土建工程所产生的混凝土废弃物就已经超出了1400 万吨,这些建筑垃圾的处理不仅需要大量的人力,也对周边生态环境产生了不利影响。基于此,亟需寻找新能源或其他可用资源进行替代。目前,我国已经是世界范围内水泥生产第一大国,而不论是水泥生产还是其在土建工程中的应用,均会产生大量的污染物质,同时也会加剧更多自然资源的消耗。基于水泥的功能与特性,可选择混凝土与钢材作为替代材料,并在土建工程中大力推广。除此以外,还可以将建筑材料作为绿色施工的新的入手点,例如,利用建筑材料降低建筑物表面温度,从而降低人们对空调的依赖,减少能源消耗。
综上所述,时代不断发展,社会不断进步,随着土建工程对我国社会发展产生影响的不断加深,其对生态环境产生的影响也受到了重视。绿色环保、可持续发展战略的提出为新时期土建工程的发展与技术应用指明了新方向,将绿色施工技术应用于土建工程是实现土建行业可持续发展的关键举措,同时也在一定程度上引发了人们对绿色环保、可持续发展观念贯彻落实的思考。尽管部门企业已经在尝试应用绿色施工技术进行工程创新,保护生态环境,但由于重视程度较低、施工人员专业水平不高、新技术研发积极性较低等,绿色施工先进技术的应用并未取得显著效果。基于此,土建工程企业应深化发展理念,通过对施工人员加强培训等路径提高其对新施工技术的接受程度。同时,还要注重施工过程的监督管理,将绿色施工贯彻于土建工程始终。除此以外,还要引进先进技术,开展自主研发,为土木工程行业的健康发展做出贡献。