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绿色节能施工技术是以高效利用资源为核心,以环保为主要原则,全面追求低能耗,最大程度提升工程质量、安全与环保等综合效益[1,2]。其并非独立于传统建筑施工技术的一种全新技术,而是在可持续发展的角度下重新看待传统施工技术,是一种具备可持续发展理念的施工技术以及施工方式。绿色节能施工技术是在项目工程施工建设中,尽可能的做到节能、节材与节水,降低给环境带来的不利影响,在人工、材料设备以及环境等方面达成全面的优化。其基本原则是因地制宜,反映了施工的整体效益,对于建筑领域、社会经济发展以及环保等方面都起着十分重要的作用[3]。
绿色节能施工相较于传统施工来说,存在着很大的差异性。传统施工的目标是满足项目自身的指标,其基本目标通常是项目建设质量与施工周期等方面,往往会忽略资源节约与环境保护等,而在其他因素和工程质量与施工周期等产生冲突的时候,就会以牺牲其他因素为代价,来保证工程的质量与工期。这样做造成的结果往往是工程自身的质量与工期实现了预期目标,但是在实际施工过程中给环境带来了不利影响,而且还会造成许多不可再生资源的浪费,严重时甚至在工程建设完成以后的很长一段时间内,都会存在后遗症,难以实现建筑和自然的和谐发展[4,5]。绿色节能施工技术是以可持续发展理念为基础的施工方法与技术,是确保建筑实现绿色节能目标的关键技术手段,在项目施工建设过程中更加重视各项资源与能源的节约,实现对环境的良好保护,是科学发展观在建筑领域的重要应用,对于推动我国建筑业的持续发展,提升当前建筑施工技术水平有着重要的意义[6]。
建筑行业是一个资源与能源消耗都较高的行业,在项目的施工建设期间,倘若不重视环保与各项资源的科学运用,将会给环境带来极为严重的污染。伴随建筑业的不断发展,人们的环保意识也越来越高,在项目施工过程中也产生了绿色施工新理念,绿色节能施工技术也应运而生。此种技术不仅能为建筑企业提供重要的指导,而且能够有效的改善工程的整体施工质量与综合效益。在项目施工建设中,绿色施工包括施工规划、设计方案、采购以及工程验收等多项内容,绿色施工管理也包含环保、节能、节水以及节材等多个方面。
绿色节能施工理念与当代建筑项目施工的绿色环保要求相吻合,对推动我国建筑施工的快速发展有着关键意义。在贯彻落实绿色施工理念的同时,施工管理需要重点关注以下几方面的工作:第一,加强对人员的管理,全面提升人力资源利用率。第二,做好材料管理工作,降低建筑材料的耗费。第三,严格管理施工设备,降低给周围环境带来的不利影响。第四,合理进行施工质量管理,落实施工管理理念。
在工程的实际施工过程中,要始终把环境保护放在第一位,其核心是提升各项资源的利用效率,实现建筑施工、人类以及自然之间的和谐共处。在项目施工作业期间,制定合理的、有效的环保措施,例如对粉状材料进行封闭灌装或有效覆盖,在项目施工场地的出入口科学合理地布置洗车槽,土方开挖时采用洒水降尘,针对运输废弃土方等散料的车辆,对其实施加装盖板等控制扬尘的措施。选用设备的时候,尽可能的使用低噪声与低振动的设备,并且要对其合理布设隔音板和减振措施。电弧焊需要加装遮挡设施,室外夜间照明要安装灯罩或者遮挡板,防止施工操作中给环境带来污染,严格控制光污染。
科学区分生活污水与生产污水,设置与之对应的沉淀池,实现地下水的有效保护,严格控制水污染。此外,还要良好的把控建筑垃圾产量,进一步提升垃圾的回收利用率,布置相关的垃圾临时存放点,并且要安排专人进行及时清运,防止出现土壤侵蚀问题,待施工现场完工之后第一时间做好绿化恢复工作。
在提升土地利用率的同时,根据施工需要最低限度的考虑临时用地面积。尽可能避免占用红线外用地,尤其是农林牧渔用地,并且在项目施工完成以后要迅速恢复原地貌。降低红线内的开挖工作量,最大化的运用现有的绿化植物。将临时用地和永久用地的使用进行有机结合,尽可能缩短运输距离,降低临时道路用地面积。
在房屋建筑项目施工作业期间,运用更为先进的节水技术,例如使用自动喷淋系统来进行混凝土养护。合理的设置循环用水设施,强化对雨水的收集,对搅拌用水进行严格把控。制定分级管理措施来对水资源进行管理,提升非传统水资源的整体利用率。运用科学的检测方式,避免给水资源带来污染。
在工程施工建设中,运用高效节能机械设备,有效提升能源的利用率。对设备的使用情况进行良好的优化,建立施工能耗控制指标,充分运用节能保温材料,减少空调与取暖设备的使用量,最大程度的运用太阳能等可再生能源。确保设备的完好率以及负荷率,进而有效减少单位能源消耗。照明设备要尽量选择节能灯,并运用声控和光控等智能控制技术来实现合理控制。
3.1.1 节约用地概念
节约用地的根本目的在于对土地进行合理的利用。首先,在规划的时候,应当严格遵循规划原则。如果与规划相符的,那么便属于合理的内容;如果与规划不符,那么便属于不合理的、违反规划的内容。其次,效益原则。应当确保地尽其用,使土地资源得到最大程度的优化配置。由于项目工程的类型不同,涉及的范围有所差异,所以要通过各种合理的、适用的方法来实现土地的使用,从而达到绿色施工,节约用地的目的。对于临时设施而言,其建设规模以及场地情况等,均需要合理的选择与布置,并依据相关土地指标要求的最小面积进行规划。
在房建工程中,“绿色施工”主要指的是在保证质量和安全的前提下,通过科学、合理的技术手段,实现节能减耗,绿色环保的目的。在房屋建筑的全寿命周期之中,绿色施工属于十分重要的环节,是实现资源节约、节能减排的关键基础。对房建项目而言,节约土地首先需要采取合理的措施,最大程度减少设施与设备所占用的土地面积。从节约能源的角度来说,土地本质上属于一种重要的稀缺资源,我国人均土地资源拥有率相对偏低,储备也稍显不足。人与耕地之间的矛盾日渐激化,在绿色施工中,需要将节约施工用地,加强用地保护放在重要的位置。在设计阶段,应对土地进行细化,尽量减少占用。施工便道应尽可能地利用现有的道路,而新建的便道,则应当充分考虑周边群众的日常生活生产影响。
在房建工程中,规划设计对土地的使用产生重大影响,因此,房建项目的施工总体布局要做到最大限度地优化土地使用,尽可能地降低土地占用,并通过科学、合理的方式进行建筑辅助用地的规划,从而达到节约用地的目的。
3.1.2 节地保护技术应用
(1)合理减少临时用地,加强对现场临时工程用地的控制力度。临时工程通常分为临时道路与建筑等,而从使用性质的角度出发,包括主道与辅道。在修建临时道路时,需要综合考虑运量、地形以及工期等因素,以满足节地施工的需求。在规划施工总平面环节中,应当确保工作的科学性与合理性。尽可能的使用原有建筑物来满足施工的各方面要求。办公区的设置应当以靠近施工现场或出入口为主,或设在施工现场出入口,同时还需要注意保护区域的安全,如果遇到无法有效避免的情况,必须要做好预防措施,在保障绿色节能施工的基础上,确保施工的安全性。以现场土场复垦方案为依据,对取土地点、数量以及方式等加以确定,尽可能与本地的水利项目有效结合,减少大范围取土行为,如果条件允许,可以采用符合技术标准的工业废料等继续填筑,从而有效减少取土用地。
(2)保护绿色植被和土地的复耕。对于施工现场的临时用地,在初步完成施工之后,需要遵循“谁毁坏、谁复耕”的基础原则,通过复耕的方式,使土地的地形地貌得到复原。在房建项目中所产生的临时用地废渣、废料等进行全面的清理,平整土地,栽种林草,复原土地绿化生态。对于被占用的农用地,仍然需要将其复垦为农田地。清理完成之后,还需要进行压实,翻松等操作,并适当布设土埂,使被毁的灌溉体系得以恢复。在房建项目的建设规划中,要充分利用和保护已经建好的绿化植物。如所建设的项目属于长期施工工程,那么需要尽可能根据工程图纸上的永久性绿化要求,对场地进行适当的、科学的规划,避免导致以后出现土地资源过度浪费的情况。
(3)加强施工阶段管理。在实际建设过程中,需要注重封闭施工管理,以降低施工现场的环境污染危害。围挡所采用的材料,尽可能选用能够重复利用的类型,不宜选用易燃、易损坏材料,以免发生风险事故。要加强大型建筑材料的进场控制,应当按项目进度,采取分批次进场的方式,从而减少占用的空间。将材料运至工地时,应将其放置于塔式起重机的工作半径范围之内,避免出现二次运输的问题,既能够减少占地,还可以降低能耗,提高效率与效益。与此同时,还要注重远、近距离的有效结合,从绿色节能施工的需要出发,尽量规避大规模的临时房屋拆除与搬迁等工作。
3.2.1 加大节水设施的投入力度
(1)雨水回收利用。雨水回收技术是在建筑工程中,通过专用的设备与工艺等,将雨水收集起来,然后通过渗透、沉淀等处理,然后集中储存起来,用于绿化、洗车等,处理后的水也可以用于建筑结构的维护,现场砌筑以及粉刷等。
(2)高效洗车池。在施工现场安置高效洗车池,重点涵盖三大部分,即:蓄水池、深沉池以及冲洗池。利用基坑周围的排水管,将降水井内部的水抽出并引入蓄水池,再通过水泵为车辆提供冲洗服务。经过预处理的废水流入沉淀池。沉淀后的水可以再次流入蓄水池,循环使用,绿色节能。
3.2.2 创新节水工艺
(1)优化混凝土养护方式。传统的混凝土养护一般都是运用大水浇灌的方式,此种养护方式不仅会浪费水资源,而且水在混凝土表面难以长时间停留,无法达到良好的养护效果。倘若在混凝土养护时,在其水管的末端加设阀门与喷头,用喷淋的方式来取代大水浇灌,不但能一次喷出更多的水,覆盖更大的面积,还能极大的降低水资源的浪费,实现节水的最终目标。
(2)改善砂浆的搅拌方式。传统的建筑砂浆通常都是在项目施工现场拌制,拌制出来的砂浆各组分计量精准程度较低、质量稳定性不高、收缩性相对较大,且抗渗效果不佳,容易剥落。此外,现场拌制砂浆还会导致材料大量浪费,给施工环境造成严重的污染。运用专业生产厂家提供的预拌砂浆,不仅有健全的质量控制机制,还能极大的节省水资源,保护环境,降低材料浪费。
3.3.1 太阳能光伏发电技术
太阳能光伏发电系统是利用太阳光的照射作用而产生直流电流,利用太阳能智能控制器进行蓄电池的充电,最后用蓄电池对负载供电。当在恶劣天气条件下电力供应不足的时候,可以转换到市电供电网。此系统和普通的燃油、燃气以及电锅炉等比较而言,设备初始阶段的投资比较大,但是其整体的使用寿命较长,是其他设备的两倍,并且太阳能具有发电安全稳定以及运行成本较低的优势。
3.3.2 其他绿色可再生能源的利用
近些年来,国家对环境保护方面的重视程度越来越高,建筑行业对环保方面的要求也不例外。可再生能源的回收与利用是达成节能目标的重要手段之一,工程设计人员和施工作业人员应清醒认识到可再生能源的重要价值。例如,在项目施工作业期间可以科学的运用地热与风力等能源,尽可能的降低常规能源的使用量。相对而言,可再生能源对环境的影响较小,合理利用可再生能源可实现环境效益与经济效益的有机结合。
3.3.3 节约用电管理
在项目施工现场,对于生产、生活、办公以及施工设备等各方面的用电控制指标进行明确的设定,按照总、分包协议的具体内容,严格把控分包施工企业的用电,或者是装表计量控制,定期开展计量、核算以及对比分析,按照分析结果第一时间制定科学的方案,采取预防和纠偏相结合的方法,全面提升节约用电效率。与此同时,还建立合理的巡视检查制度,安排专业人员对项目施工现场临时用电线路与设施进行定期检查,坚决禁止私拉乱接线现象,及时拆除清理已停用的设备和线路。
3.3.4 建立完善节能管理制度
施工前期的阶段,工作人员需要结合同类项目的实际能耗情况,以及工程项目所在区域的用电定额等,设计合理、适用的施工方式,同时,还需要对基础施工、结构施工等阶段的用电指标加以确定;施工中期的阶段,在划分的施工区域中分别安装电表等设备,包括生产区、生活区以及办公区等,以实现对各区域的能耗情况进行实时监控,同时在此基础上进行统计与分析。一旦发现能耗过度的情况,可以及时找出能耗来源,并适当的对其进行优化调整;施工完成后的阶段,需要对节能效果进行综合评估,然后根据工程项目的类型分类对比,总结其中不够合理的部分,以便为后期节能施工提供正确、有效的指导。
3.4.1 合理采购
在房建项目施工过程中,保障材料的合理采购是绿色节能的重要途径,相关人员应当综合考虑材料周转时间、实际库存情况等因素,结合施工进度与需求,确保材料采购计划的合理性,尽可能避免由于采购过多而导致库存积压或者过度浪费等现象。与此同时,还应当注重采购、堆放、入库、配料等工作的严格管理,最大程度减少非实体性消耗。此外,在材料采购过程中应尽量购买新型材料、绿色环保型材料,这些材料的合理应用,能够有效提升提高施工节能效果,实现节材、节能的目标。
3.4.2 深化施工方案
房建项目施工建设中,想要实现节约材料的目标,不仅与材料自身有着密切的关系,同时也会受到施工方案设计的影响。众所周知,施工方案的可行性对项目的建设工期将产生较大影响,建设工期的加长,不仅导致材料消耗量增多,还会增加施工成本,影响绿色节能施工效果。因此,在材料使用过程中,应持续优化钢筋、混凝土等重要材料的规划方案。例如,钢筋加工、绑扎过程中,通过合理的方式降低损耗;混凝土材料应当严格遵守相关的规范流程,尽可能避免超耗现象;对于部分非实体材料,同样需要对施工方案进行优化,动态、科学、合理地安排工期,切实提高非实体材料的周转频率,降低损耗的同时,确保绿色环保。
综上所述,在当前环境和能源问题日益严峻的情况下,在房屋建筑行业中运用绿色节能施工技术是必然趋势,不仅可促进整个行业的可持续发展,还可以为国家与社会的环保事业做出巨大的贡献。绿色节能施工技术的良好运用,可有效减少资源浪费,保护环境,降低企业的工程建设成本,同时还可提升企业的综合效益,推动我国社会的健康发展。