基于可持續發展的綠色施工研究*

竇圍圍，周　宇

(大峘集團有限公司，江蘇 南京　211112)

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基于可持續發展的綠色施工研究*

竇圍圍，周宇

(大峘集團有限公司，江蘇 南京211112)

介紹了綠色建筑的概念，分析了國內外綠色施工的研究現狀,剖析了綠色建筑的發展前景，闡明了綠色建筑是可持續發展建筑不可分割的部分,具體說明了相關綠色施工技術的內容，技術指標，適用范圍及已應用的典型工程，倡導綠色施工技術的研究和推廣運用，推行綠色施工的具體措施，號召企業實施綠色施工為可持續發展和環境保護做貢獻。

綠色施工；綠色建筑；可持續發展

引言

建筑活動是消耗自然資源最大的生產活動之一。建造和拆除所產生的廢棄物占填埋廢物總量的較大比重。在建造過程中散發出的灰塵、微粒和空氣污染物等會造成健康問題。而具有可持續發展思想的施工方法則能夠顯著減少對場地環境的干擾、填埋廢棄物的數量。實施綠色施工是可持續發展思想在工程施工階段的具體應用，對促進建筑業可持續發展具有重要意義。

實施綠色施工有助于提高企業的管理水平，提高企業競爭力，降低成本，有助于企業提升社會形象，為企業的長期良性發展提供保障。

1　基于可持續發展理論研究的綠色施工原理介紹1.1　可持續發展內涵

可持續發展的核心是發展，在保護環境、資源持續利用的前提下進行經濟和社會的發展。

1.2綠色施工內涵

具有可持續發展思想的施工方法或技術，稱為綠色施工技術或可持續施工技術。綠色施工不只是實施封閉施工，沒有塵土飛揚，沒有噪聲擾民，灑水等內容，還包括了大量更高層次的內容。

1.3綠色建筑內涵

從建筑的規劃、設計、施工到使用、拆除的全過程,最大限度的利用現有可再生資源、節約資源,減少對環境的不利影響,創造出舒適空間的建筑就是綠色建筑。它的核心內容是盡量減少能源、資源消耗,減少對環境的破壞,它的目標就是節能、減排。

2　可持續發展思想在工程中的應用——綠色施工

2.1基坑施工封閉降水技術

2.1.1主要技術內容

在中國南方沿海地區宜采用地下連續墻或護坡樁+攪拌樁止水帷幕的地下水封閉措施。北方內陸地區宜采用護坡樁+旋噴樁止水帷幕的地下水封閉措施。河流階地地區宜采用雙排或三排攪拌樁對基坑進行封閉同時兼做支護的地下水封閉措施。

2.1.2技術指標

(1)封閉深度：宜采用懸掛式豎向截水和水平封底相結合，在沒有水平封底措施的情況下要求側壁帷幕(連續墻、攪拌樁、旋噴樁等)插入基坑下臥不透水土層一定深度，深度情況應滿足下式計算

L=0.2hw-0.5b

(1)

式中L為帷幕插入不透水層的深度；hw為作用水頭；b為帷幕厚度。

(2)截水帷幕厚度：滿足抗滲要求，滲透系數宜小于1.0×10-6cm/s。

(3)基坑內井深度：可采用疏干井和降水井，若采用降水井，井深度不宜超過截水帷幕深度；若采用疏干井，井深應插入下層強透水層。

(4)結構安全性：截水帷幕必須在有安全的基坑支護措施下配合使用(如注漿法)，或者帷幕本身經計算能同時滿足基坑支護的要求(如地下連續墻)。

2.1.3 適用范圍

本技術適用于有地下水存在的所有非巖石地層的基坑工程。

2.1.4已應用的典型工程

天津地區中鋼天津響鑼灣項目、北京地區朔黃大廈工程、協和醫院門診樓及手術科室樓工程、太原名都工程、深圳地鐵益田站、廣州地鐵越秀公園站基坑工程、河北曹妃甸首鋼煉鋼區地下管廊工程。

2.2TCC建筑保溫模板施工技術

2.2.1主要技術內容

TCC建筑保溫模板體系是一種保溫與模板一體化保溫模板體系。該技術將保溫板輔以特制支架形成保溫模板，在需要保溫的一側代替傳統模板，并同另一側的傳統模板配合使用，共同組成模板體系。模板拆除后結構層和保溫層即成型。

TCC體系在施工中的如圖1所示。

1.混凝土墻體；2.無需保溫一側普通模板及支撐；3.保溫板；4.TCC保溫模板支架；5.錨栓圖1　TCC建筑保溫模板體系構造圖

2.2.2技術指標

保溫材料為XPS擠塑聚苯乙烯板，保溫性能和厚度符合設計要求，燃燒性能等技術性能符合《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》GB/T10801.2要求；

安裝精度要求：同普通模板，見《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204。

2.2.3適用范圍

適用于有節能要求的新建剪力墻結構建筑工程。

2.2.4已應用的典型工程

上海錦繡滿堂住宅小區。

2.3現澆混凝土外墻外保溫施工技術

2.3.1主要技術內容

現澆混凝土外墻外保溫施工技術是指在墻體鋼筋綁扎完畢后，澆灌混凝土墻體前，將保溫板置于外模內側，澆灌混凝土完畢后，保溫層與墻體有機的結合在一起。聚苯板可以是EPS，也可以是XPS。當采用XPS時，表面應做拉毛、開槽等加強粘結性能的處理，并涂刷配套的界面劑。按聚苯板與混凝土的連接方式不同可分兩種：

(1)有網體系：外表面有梯形凹槽和帶斜插絲的單面鋼絲網架聚苯板(EPS或XPS)，在聚苯板內、外表面及鋼絲網架上噴涂界面劑，將帶網架的聚苯板安裝于墻體鋼筋之外，用塑料錨栓穿過聚苯板與墻體鋼筋綁扎，安裝內、外大模板，澆灌混凝土墻體，拆模后有網聚苯板與混凝土墻體連接成一體。

(2)無網體系：采用內表面帶槽的阻燃型聚苯板(EPS或XPS)，聚苯板內、外表面噴涂界面劑，安裝于墻體鋼筋之外，用塑料錨栓穿過聚苯板與墻體鋼筋綁扎，安裝內、外大模板，澆灌混凝土墻體，拆模后聚苯板與混凝土墻體連接成一體。

2.3.2技術指標

(1)系統應符合《外墻外保溫工程技術規程》JGJ144和《現澆混凝土復合膨脹聚苯板外墻外保溫技術要求》JG/T228要求。

(2)保溫板與墻體必須連接牢固，安全可靠，有網體系、無網體系板面附加錨固件可用塑料錨栓，錨栓入墻內長度不得小于50 mm。

(3)保溫板與墻體的自然粘結強度，EPS板≥0.10 MPa，XPS板≥0.20 MPa。

(4)有網體系板與板之間垂直縫表面鋼絲網之間應用火燒絲綁扎，間距≤150 mm，或用附加網片進行左右搭接。鋼絲網和火燒絲應注意防銹。

(5)無網體系板與板之間的豎向高低槽應采用保溫板膠粘劑粘結。

2.3.3適用范圍

該保溫系統適用于低層、多層和高層建筑的現澆混凝土外墻，適宜在嚴寒、寒冷地區和夏熱冬冷地區使用。

2.3.4已應用的典型工程

北京玉淵潭公寓建筑、北京大屯220號院。

2.4工業廢渣及(空心)砌塊應用技術

2.4.1主要技術內容

排出的廢渣，制成磷石膏標磚、磷石膏盲孔磚和磷石膏砌塊等；或是以粉煤灰、石灰或水泥為主要原料，摻加適量石膏、外加劑、顏料和集料等，以坯料制備、成型、高壓或常壓養護而制成的粉煤灰實心磚。

粉煤灰小型空心砌塊是以粉煤灰、水泥、各種輕重集料、水為主要組分(也可加入外加劑等)拌合制成的小型空心砌塊，其中粉煤灰用量不應低于原材料重量的20%，水泥用量不應低于原材料重量的10%。

2.4.2技術指標

磷石膏磚技術指標參照《蒸壓灰砂空心磚》JC/T637的技術性能要求；粉煤灰小型空心砌塊的性能應滿足《粉煤灰混凝土小型空心砌塊》JC/T862的技術要求；粉煤灰磚的性能應滿足《粉煤灰磚》JC239的技術要求。

2.4.3適用范圍

磷石膏磚可適用于砌塊結構的所有建筑的非承重墻外墻和內填充墻；粉煤灰小型空心砌塊適用于一般工業與民用建筑，尤其是多層建筑的承重墻體及框架結構填充墻。

2.4.4已應用的典型工程

貴州開磷磷業有限公司建材廠試驗樓、貴州六盤水涼都大花園。

2.5太陽能與建筑一體化應用技術

2.5.1主要技術內容

“建筑太陽能一體化”是指在建筑規劃設計之初，利用屋面構架、建筑屋面、陽臺、外墻及遮陽設施等，將太陽能利用納入設計內容，使之成為建筑的一個有機組成部分。

“太陽能與建筑一體化”分為太陽能與建筑光熱一體化和光電一體化。太陽能與建筑光熱一體化是利用太陽能轉化為熱能的利用技術，建筑上直接利用的方式有：①利用太陽能空氣集熱器進行供暖；②利用太陽能熱水器提供生活熱水；③基于集熱-儲熱原理的間接加熱式被動太陽房；④利用太陽能加熱空氣產生的熱壓增強建筑通風。

太陽能與建筑光電一體化是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉化為電能由蓄電池儲存起來，晚上在放電控制器的控制下釋放出來，供室內照明和其他需要。光電池組件由多個單晶硅或多晶硅單體電池通過串、并聯組成，其主要作用是把光能轉化為電能。

2.5.2技術指標

(1)太陽能與建筑光熱一體化，按《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》GB50364和《太陽能供熱采暖工程技術規范》GB50495技術要求進行。

(2)太陽能與建筑光電一體化按《民用建筑太陽能光伏系統應用技術規范》JGJ203技術要求進行。

2.5.3適用范圍

適用于太陽輻射總量在5000 MJ/m2的青藏高原、西北地區、華北地區、東北大部，以及云南、廣東、海南的部分低緯度地區。

太陽能與建筑光電一體化宜建小區式發電廠。

2.5.4已應用的典型工程

烏魯木齊市華源·博瑞新村以太陽能真空管為組件的屋頂和外掛墻壁，進行熱水供應，小區路燈和地下車庫照明采用LED燈；清華大學建筑學院教學樓。

2.6建筑外遮陽技術

2.6.1主要技術內容

建筑遮陽是將遮陽產品安裝在建筑外窗、透明幕墻和采光頂的外側、內側和中間等位置，以遮蔽太陽輻射：夏季，阻止太陽輻射熱從玻璃窗進入室內；冬季，阻止室內熱量從玻璃窗逸出，因此，設置適合的遮陽設施，節約建筑運行能耗，可以節約空調用電25%左右；設置良好遮陽的建筑，可以使外窗保溫性能提高約一倍，節約建筑采暖用能10%左右。

根據遮陽產品的安裝的位置分為外遮陽，內遮陽，中間遮陽，中置遮陽。

2.6.2技術指標

影響建筑遮陽性能的指標有抗風荷載性能、耐雪荷載性能、耐積水荷載性能、操作力性能、機械耐久性能、熱舒適和視覺舒適性能等，產品技術性能指標見《建筑遮陽通用要求》JG/T274；施工時應符合《建筑遮陽工程技術標準》(新編)。

2.6.3適用范圍

建筑遮陽形式的確定，應綜合考慮地區氣候特征、經濟技術條件、房間使用功能等因素，以滿足建筑夏季遮陽、冬季陽光射入、冬季夜間保溫，以及自然通風、采光、視野等要求。適合于中國嚴寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬熱地區的工業建筑與民用建筑。

2.6.4已應用的典型工程

上海滬上生態家、北京神華集團辦公樓等。

2.7植生混凝土

2.7.1主要技術內容

植生混凝土是以多孔混凝土為基本構架，內部是一定比例的連通孔隙，為混凝土表面的綠色植物提供根部生長、吸取養分的空間，是一種植物能直接在其中生長的生態友好型混凝土。基本構造由多孔混凝土、保水填充材料、表面土等組成。主要技術內容可分為多空混凝土的制備技術、內部堿環境的改造技術及植物生長基質的配制技術、植生噴灌系統、植生混凝土的施工技術等。

2.7.2技術指標

(1)護堤植生混凝土

主要材料組成：碎石或碎卵石、普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料(硅粉、粉煤灰、礦粉)、水、高效減水劑。

護堤植生混凝土主要是利用模具制成的包含有大孔的混凝土模塊拼接而成，模塊含有的大孔供植物生長；或是采用大骨料制成的大孔混凝土，形成的大孔供植物生長；強度范圍在10 MPa以上；混凝土密度1800～2100 kg/m3；混凝土空隙率不小于15%，必要時可達30%。

(2)屋面植生混凝土材料組成：輕質骨料、普通硅酸鹽水泥、硅粉或粉煤灰、水、植物種植基。主要是利用多孔的輕骨料混凝土作為保水和根系生長基材，表面敷以植物生長腐殖質材料；混凝土強度5～15 MPa之間；屋頂植生混凝土密度700～1100 kg/m3；屋頂植生混凝土空隙率18%～25%。

(3)墻面植生混凝土材料組成：天然礦物廢渣(單一粒徑5～8mm)、普通硅酸鹽水泥、礦物摻合料、水、高效減水劑。主要是利用混凝土內部形成龐大的毛細管網絡，作為為植物提供水分和養分的基材；混凝土強度5～15 MPa之間；墻面植生混凝土密度1000～1400 kg/m3；混凝土空隙率15%～22%。

2.7.3適用范圍

適用于屋頂綠化，市政工程坡面機構以及河流兩岸護坡等表面的綠化與保護。

2.7.4已應用的典型工程

鎮江水環境處理“生態堤-濱江帶-濕地系統的修復和污染控制”的生態堤。

2.8透水混凝土

2.8.1主要技術內容

透水混凝土是既有透水性又有一定強度的多孔混凝土，其內部為多孔堆聚結構。透水的原理是利用總體積小于骨料總空隙體系的膠凝材料部分地填充粗骨料顆粒之間的空隙，及剩余部分空隙，并使其形成貫通的孔隙網，因而具有透水效果。

(1)透水混凝土的制備

透水混凝土在滿足強度要求的同時，還需要保持一定的貫通孔隙來滿足透水性的要求，因此在配制時除了選擇合適的原材料外，還要通過配合比設計和制備工藝以及添加劑來達到保證強度和孔隙率的目的。

透水混凝土由骨料、水泥、水等組成，多采用單粒級或間斷粒級的粗骨料作為骨架，細骨料的用量一般控制在總骨料的20%以內；水泥可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥；摻合料可選用硅灰、粉煤灰、礦渣微細粉等。

投料時先放入水泥、摻合料、粗骨料，再加入一半的水用量，攪拌30 s；然后加入添加劑(外加劑、顏料等)，攪拌60 s；最后加入剩余水量，攪拌120 s出料。

(2)透水混凝土的施工

透水混凝土的施工主要包括攤鋪、成型、表面處理、接縫處理等工序。可采用機械或人工方法進行攤鋪；成型可采用平板振動器、振動整平輥、手動推拉輥、振動整平梁等進行施工；表面處理主要是為了保證提高表面觀感，對已成型的透水混凝土表面進行修整或清洗；透水混凝土路面接縫的設置與普通混凝土基本相同，縮縫等距布設，間距不宜超過6 m。

(3)透水混凝土養護、維護

透水混凝土施工后采用覆蓋養護，灑水保濕養護至少7天，養護期間要防止混凝土表面孔隙被泥沙污染。混凝土的日常維護包括日常的清掃、封堵孔隙的清理。清理封堵孔隙可采用風機吹掃、高壓沖洗或真空清掃等方法。

2.8.2技術指標

透水混凝土的技術指標分為拌合物指標和硬化混凝土指標。

(1)拌合物：坍落度(5～50 mm)；凝結時間(初凝不少于2 h)；漿體包裹程度(包裹均勻，手攥成團，有金屬光澤)。

(2)硬化混凝土：強度(C15～C30)；透水性(不小于1 mm/s)；孔隙率(10%～20%)。

(3)抗凍融循環：一般不低于D100。

2.8.3適用范圍

透水混凝土一般多用于市政道路、住宅小區、城市休閑廣場、園林景觀道路、商業廣場、停車場等路面工程。

2.8.4已應用的典型工程

奧運公園透水混凝土路面工程、上海世博園透水混凝土地面工程、鄭州國際會展中心透水混凝土路面工程。

3　綠色建材是可持續發展的必然選擇

3.1綠色建材的概念

所謂綠色建材，實質上就是賦予傳統建材優異的環境協調性的材料，與傳統建材相比，綠色建材具有以下五個方面的基本特征：

(1)使用3R環保建筑材料(節約Reduce、再利用Reuse、循環生產Recycle)。3R材料是指可減量使用，能重復使用和可再生使用的建筑環保材料。

(2)采用低能耗制造工藝和無環境污染的清潔衛生生產技術。

(3)在建筑產品生產過程中不使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳氫化合物等，產品不含汞及其化合物，不使用含鉛、鎘、鉻及其化合物制成的顏料和添加劑。

(4)產品的設計宗旨是改善生產環境、提高生活質量，有益于人體健康。

(5)產品可循環或回收再利用，不產生污染環境的廢棄物。

3.2綠色建材的技術途徑

(1)研究和開發新品種水泥，擴大和改進水泥的應用范圍與使用功能。

(2)混凝土的綠色化。

①研發和推廣高性能混凝土，節約水泥熟料，減少環境污染。

②推廣商品混凝土，減少噪聲、粉塵、污水等污染。

③加快廢混凝土的再生循環，保護生態環境功能。

④開發綠色混凝土外加劑，防止室內環境污染。

3.3推行綠色施工的具體措施

3.3.1加強政策引導，提高綠色施工意識

(1)完善法律法規及評估體系。為規范引導建筑業轉向綠色可持續發展，應建立有效的發展綠色建筑的行政監管體系和政策法規體系，制定綠色建筑施工的評估體系。

(2)加強宣傳、教育和培訓。對建筑工人應進行廣泛深入的教育、宣傳和培訓，強化對承包商的宣傳教育，開展綠色施工檢查評比活動，推動示范性綠色施工項目及施工企業的建立。

3.3.2注重綠色施工的政策性引導和激勵

一些綠色施工技術的運用需要增加建筑成本，而承包商的目標是追求利潤最大化。可采用財政稅收等經濟手段建立有效的激勵制度，增強企業自主實施綠色施工的主動性、積極性。對建設項目施工過程進行綠色施工評估，對達到標準的施工企業降低稅收比例，以補償采取綠色施工措施增加的費用支出；對達不到標準的施工企業提高稅收比例。

3.3.3加快綠色施工技術的研究開發和推廣運用

施工新技術的推廣應用不僅能夠產生較好的經濟效益，而且能減少施工過程對環境的污染，創造較好的社會效益和環保效益。

3.3.4改變現行建設管理體系

當前國際上較為流行的是設計-采購-施工總承包模式，該模式為總承包商在更大范圍內，靈活地進行系統資源優化和統籌提供了可能。而在國內的建筑市場上，建筑產品產業鏈上存在著投資、設計、施工、供應多個環節上的縱向分割局面，工程項目被嚴重肢解，工程總承包商要想依據施工情況進行調整和變更極為困難，系統外的調整涉及到多方利益關系，協調成本高，綠色施工受到了很大制約。部分企業已經開始實行設計-采購-施工總承包模式，并且取得了不錯的效果，應該進行大力推廣。

3.3.5減少環境污染，實施節能降耗

(1)減少污染物的排放。采用現代化的隔離防護設備，實施封閉式施工，減少或者避免粉塵、噪聲、光、污水等直接對環境或人員的污染，以減輕對人類健康和環境的危害。

(2)可回收資源的利用。通過改善管理，回收循環利用和再加工綜合利用等措施來實施對廢棄物的處理和回收，有效控制污染，提高資源利用效率，實現環境資源的可持續發展。

(3)節約資源。建設項目一般要耗用大量材料、能源和水資源。如利用施工廢水或雨水等來減少施工期用水量；增加攤銷材料的周轉次數等。

3.4綠色施工需要技術創新

3.4.1綠色施工已有一定成效

目前，綠色施工研究在一些企業廣泛開展，綠色施工示范工程在局部地區和部分企業已確立和運行，指導綠色施工實施和評價的綠色施工標準編制工作已陸續啟動。

3.4.2現有技術尚需改進

綠色施工技術是綠色施工的基礎，目前中國現行的許多施工工藝難以滿足綠色施工的要求。高強混凝土用量低，模板周轉次數低，民用建筑特別是住宅工程二次裝修普遍，拆除量大，施工過程中噪音及光污染并未得到妥當解決。

3.4.3施工企業要推進綠色施工

節約資源和保護環境，已經成為建筑業企業和工程項目部義不容辭的責任，已經形成了廣泛的主流意識。施工企業應積極推進綠色施工，在建筑行業實行低碳經濟發展思想，這是建筑業的大勢所趨。

4　結束語

中國的煤、石油、天然氣、水、森林的資源總量均居于世界前列，而人均占有量卻全部低于世界平均水平，走可持續發展之路迫在眉睫。可持續發展不是一味地追求節省，而是要尋求一種最合理的中間狀態，既要保證建筑有足夠的創意，也要追求最優的技術經濟指標，以最少的投入獲得最大的效益。

實施綠色施工對促進建筑業可持續發展具有重要意義。綠色施工涉及到與可持續發展密切相關的生態與環境保護、資源與能源利用、社會與經濟發展問題，是綠色施工技術的綜合應用。隨著可持續發展戰略的進一步實施，實施綠色施工，必將會成為社會的必然選擇。中國綠色施工尚處于起步階段，應通過試點和示范工程，總結經驗，引導綠色施工的健康發展。

[1]趙華.淺談綠色建筑在中國應用[J].黑龍江科技信息，2007，(4)：203.

[2]萬蓉,劉加平，孔德泉.節能建筑、綠色建筑與可持續發展建筑[J].四川建筑科學研究，2007，33(2):150—152.

[3]田淑芬.綠色建筑與建筑業可持續發展[J].建筑經濟，2005，(12):80—82.

[4]王為林.可持續發展條件下的建筑施工——全面綠色施工[J].鄭州鐵路職業技術學院學報，2008,20(2):42—44.

[5]胡勤.綠色施工:建筑業實踐科學發展觀[J].建筑經濟，2006，(2):19—23.

2015-10-19

竇圍圍(1988—)，男，助理工程師。電話：15996366618

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