綠色建造在大型群體項目上的應(yīng)用實踐

文/陜西建工集團(tuán)有限公司 宮 平 董 超 劉興邦

0 引言

綠色建造作為建筑全生命周期的重要階段，是實現(xiàn)建筑資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵。綠色建造指工程建設(shè)中，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和先進(jìn)技術(shù)，最大限度地節(jié)約資源并減少對環(huán)境有負(fù)面影響的施工活動，實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。實施綠色建造，應(yīng)以因地制宜為原則，貫徹執(zhí)行國家、行業(yè)和地方相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。綠色建造技術(shù)在近年來的建筑施工過程中被廣泛應(yīng)用，推動了建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提升了建筑施工現(xiàn)場的現(xiàn)代化管理水平。本文以中國西部科技創(chuàng)新港項目為例，詳細(xì)闡述綠色建造在大型群體項目中的應(yīng)用全過程。

1 工程概況

1.1 工程簡介

中國西部科技創(chuàng)新港是在“西遷精神”影響下誕生的，由教育部和陜西省共同建設(shè)的國家級項目，是陜西省和西交大落實“創(chuàng)新驅(qū)動”“一帶一路”倡議的重要平臺，項目建成后將成為陜西省在國際范圍內(nèi)極具影響力的國家級科教高地和集“產(chǎn)、學(xué)、研”為一體的新型智慧學(xué)鎮(zhèn)和創(chuàng)新驅(qū)動平臺。

由陜西建工集團(tuán)有限公司承接的項目一期工程總占地1750畝，主要包括工科科研、學(xué)生公寓、醫(yī)療化工、文理科科研等功能區(qū)，共計48個建筑單體，總建筑面積159萬m2，總投資75.3億元。

1.2 工程重點及難點

1）項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，建筑功能復(fù)雜，同步建設(shè)，體量巨大。

2）參與人員、標(biāo)段、專業(yè)分包眾多，項目管理協(xié)調(diào)難度大，對綠色建造的全方位管理提出極嚴(yán)苛的要求。

3）項目工程量與資源需求量巨大且工期緊迫，自2017年3月25日土方開挖至同年11月20日，實現(xiàn)全面封頂，歷時240d。

2 綠色建造在大型群體項目的應(yīng)用實踐

為打造綠色環(huán)保型工地，創(chuàng)建一、二星級綠色建筑，項目部按照四節(jié)一環(huán)保、治污減霾要求，采取37項綠色建造技術(shù)措施，努力打造資源節(jié)約、環(huán)境友好、人與自然和諧共處的綠色工地。項目部綠色建造管理目標(biāo)為全國建筑業(yè)綠色施工示范工程及住建部綠色施工科技示范工程，在綠色建造方面有永臨結(jié)合、海綿工地、建筑垃圾回收利用、運用裝配式建筑等特點。

2.1 永臨結(jié)合

項目共建主要施工道路15條（見表1），共8832m，主要施工道路與永久道路結(jié)合，所有主要施工道路路面均施工至永久道路路面基層標(biāo)高，做到100%永臨結(jié)合。

2.2 海綿工地

依靠天然河灘打造海綿工地，形成6處下凹式綠地，便于周邊雨水徑流匯入。下凹式綠地透水性良好，建設(shè)成本與常規(guī)綠地接近，可減少綠化用水并改善周邊自然環(huán)境，有補充地下水、調(diào)節(jié)徑流、滯洪及削減徑流污染物的作用（見圖1）。

表1 中國西部創(chuàng)新港二期道路工程信息統(tǒng)計

圖1 下凹式綠地

將下凹式綠地、植物及相關(guān)設(shè)施結(jié)合設(shè)計為雨水花園。雨水花園是自然形成或人工挖掘的淺凹綠地，被用于匯聚、吸收來自屋頂或地面的雨水，通過植物、砂土的綜合作用凈化雨水，使之滲入土壤，滋養(yǎng)地下水或補給景觀用水，是一種可持續(xù)的生態(tài)雨洪控制與雨水利用設(shè)施。

總包指揮部門前雨水花園總面積1500m2，栽植喬灌木72株，栽植水生植物和鋪設(shè)草坪1400m2。雨水花園在滿足景觀效果的同時，有效減緩、收集、消納了周邊道路及部分屋面的地表徑流，增加雨水下滲和收集。谷底周邊的水草植物可有效凈化水質(zhì)，保持水土，同時也具有一定的景觀效果。雨水花園除雨水滲透外還具有一些其他功能：能有效去除徑流中的懸浮顆粒、有機污染物、重金屬離子及病原體等有害物質(zhì)；通過合理的植物配置，能為昆蟲與鳥類提供良好的棲息環(huán)境；通過植物的蒸騰作用可調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣濕度與溫度，改善小氣候；雨水花園的建設(shè)成本較低，維護(hù)與管理比草坪簡單；與傳統(tǒng)草坪景觀相比，雨水花園能給人新的景觀感知與視覺感受。

2.3 建筑垃圾回收利用

隨著我國建筑業(yè)不斷發(fā)展，尤其是房地產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，每年建筑垃圾產(chǎn)量占城市垃圾總量的30%～40%，造成極大的環(huán)境污染。建筑施工現(xiàn)場每萬m2建筑垃圾應(yīng)不多于400t，垃圾消化是一大難點，垃圾的排放對自然及社會環(huán)境造成了污染。

如圖2所示，項目部建立2處180m2的建筑垃圾處理車間，建筑垃圾處理車間是垃圾粉碎及再利用一體化的車間，每處設(shè)2臺粉碎機、1臺350攪拌機和1臺電子計量稱。建筑廢棄物綜合處理主要包括卸料、破碎、篩分等構(gòu)件。配備不同的建筑垃圾粉碎骨料池，利用粉碎機將建筑垃圾粉碎后，摻加適量的水泥、砂拌合，制作砌塊和磚、預(yù)制構(gòu)配件（篦子、蓋板、道沿）、路基材料等成品構(gòu)件，使建筑垃圾再利用。共處理建筑垃圾5868.3t，累計生產(chǎn)雨水篦子約16300塊，預(yù)制過梁約18200m，預(yù)制混凝土塊約32000塊。

建筑垃圾處理站的作用包括：減少垃圾對環(huán)境的污染；降低垃圾外運成本；響應(yīng)行業(yè)綠色建造號召，推進(jìn)綠色建造；新聞媒體已多次對垃圾處理站進(jìn)行專題報道，提高了中國西部創(chuàng)新港項目的社會影響力。

2.4 裝配式建筑

A區(qū)15號樓學(xué)生食堂是陜西省和陜西建工集團(tuán)有限公司首個裝配整體式框架結(jié)構(gòu)多層民用公共建筑，總建筑面積8323.76m2。1～3層部分主體為預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制構(gòu)件類型包括預(yù)制的框架柱、框架梁、樓層次梁、疊合板、樓梯和女兒墻（見圖3）。建筑總高度21m。地上部分主要功能為學(xué)生食堂，地下部分主要功能為操作間和設(shè)備機房。

梁柱節(jié)點間預(yù)留鋼筋位置安裝的控制、預(yù)制框架柱與預(yù)制梁間現(xiàn)澆部分鋼筋連接及綁扎質(zhì)量控制、預(yù)制梁柱與疊合板鋼筋節(jié)點連接控制、柱支撐點在拉梁上預(yù)埋位置的控制、疊合板支撐架體穩(wěn)定性的控制、疊合板及現(xiàn)澆板的標(biāo)高控制、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板與預(yù)制結(jié)構(gòu)接縫處嚴(yán)密性的控制等是該施工過程控制的重點和難點。施工過程中須控制2個關(guān)鍵點：①要求放線準(zhǔn)確，精確測量標(biāo)高，準(zhǔn)確定位預(yù)留柱和鋼筋的位置，因工廠化生產(chǎn)，故預(yù)制構(gòu)件尺寸已確定，如地下室頂板預(yù)留柱和鋼筋的位置存在偏差，將直接導(dǎo)致后續(xù)一系列預(yù)制構(gòu)件安裝出現(xiàn)問題，故定位控制框架柱尤為重要；②對預(yù)留孔洞位置精度要求較高，預(yù)制構(gòu)件為混凝土結(jié)構(gòu)，在接到藍(lán)圖后二次深化優(yōu)化設(shè)計，使安裝預(yù)留的線盒尺寸、位置更精確，避免不必要的二次開槽、開洞，增加施工難度甚至影響結(jié)構(gòu)。

裝配式建筑的運用具有以下優(yōu)點：①環(huán)保 因采用工廠化生產(chǎn)，施工現(xiàn)場的建筑垃圾大量減少；②節(jié)省模板 疊合板相當(dāng)于樓板底模，柱、梁、女兒墻、樓梯直接吊裝安裝，節(jié)省了大量模板；③縮短工期 預(yù)制的柱、梁、疊合板、女兒墻和樓梯均在工廠生產(chǎn)，降低了現(xiàn)場施工強度，15號樓東西2段預(yù)制構(gòu)件部分的安裝分別需要4d時間，大大縮短了整體工期。

2.5 四節(jié)一環(huán)保

以《建筑工程綠色施工實施指南》《文明施工標(biāo)準(zhǔn)化手冊》為依據(jù)，明確“四節(jié)一環(huán)保”管理目標(biāo)，量化項目目標(biāo)值，確定單體建筑節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地及環(huán)境保護(hù)的具體措施，以保證實現(xiàn)整個群體建筑項目的最終目標(biāo)。

2.5.1 “四節(jié)一環(huán)保”管理目標(biāo)

針對節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地及環(huán)境保護(hù)分別制定管理目標(biāo)，部分指標(biāo)值甚至高于控制指標(biāo)（見表2～6）。

圖2 建筑垃圾處理車間

圖3 A區(qū)15號樓裝配式施工現(xiàn)場

表2 節(jié)材與材料資源利用管理目標(biāo)

表3 節(jié)水與水資源利用管理目標(biāo)

表4 節(jié)能與能源利用管理目標(biāo)

表5 節(jié)地與土地資源利用管理目標(biāo)

表6 環(huán)境保護(hù)管理目標(biāo)

2.5.2 節(jié)材與材料資源利用

1）項目施工過程中因地制宜，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，減少浪費，主要措施包括承插自鎖式新型架體支撐體系、新型工具式模板、早拆支撐體系，臨建采用周轉(zhuǎn)次數(shù)較高的箱式活動房、采用新型設(shè)備優(yōu)化線材加工等。

2）采用透水磚、廣場磚，利用標(biāo)準(zhǔn)化工具提高材料周轉(zhuǎn)率，包括透水磚汀步、植草廣場磚、工具式消防箱、工具式加工車間、工具式消火栓防護(hù)、工具式吸煙亭等。

3）現(xiàn)場安全防護(hù)措施定型化、工具化、標(biāo)準(zhǔn)化，包括建筑外圍密目網(wǎng)及鋼板網(wǎng)、可周轉(zhuǎn)工具式圍擋、電動車棚、電梯門防護(hù)裝置、工具式安全通道等。

4）科學(xué)合理利用現(xiàn)場施工產(chǎn)生的余料及邊角料，如利用混凝土砌塊余料、鋼筋廢料制作柱筋定位筋、出地面線管成品保護(hù)、利用混凝土余料、鋼筋廢料制作梁筋保護(hù)層定位筋、保護(hù)樓梯踏步成品等。

5）采用BIM技術(shù)深化設(shè)計機電管線，大大減少返工和材料浪費。

2.5.3 節(jié)水與水資源利用

1）通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用雨水收集等措施節(jié)約用水，現(xiàn)場設(shè)置雨水溝、雨水池、雨水回收3級沉淀池等設(shè)施。

2）采用節(jié)水型系統(tǒng)澆磚洇磚，安裝噴淋頭養(yǎng)護(hù)混凝土豎向構(gòu)件。

3）設(shè)置9處全自動洗車臺及沖洗槽，建立循環(huán)用水系統(tǒng)。

4）在基坑周邊、道路兩側(cè)設(shè)置噴霧降塵系統(tǒng)，可智能啟動，節(jié)約用水。

5）生產(chǎn)、生活及辦公區(qū)全部配置節(jié)水器具，包括感應(yīng)式小便斗、腳踏式節(jié)水淋浴設(shè)備、直飲水機及節(jié)水標(biāo)簽等。

2.5.4 節(jié)能與能源利用

1）辦公、生活區(qū)實行分區(qū)計量法，單獨計量、及時收集用電數(shù)據(jù)，建立用電統(tǒng)計臺賬分析能耗，設(shè)置限流控制總箱、分路電表等。

2）施工區(qū)和辦公區(qū)的所有燈具采用節(jié)能型LED燈，道路與草坪照明采用太陽能路燈，提供夜間照明。

3）變頻塔式起重機和升降機減少機械耗損，便于設(shè)備維護(hù)，降低了操作工人的勞動強度、節(jié)約電能，提升工效，提高了施工安全性（見圖4）。

4）項目部采用光伏發(fā)電及空氣能熱水器節(jié)約能源，光伏發(fā)電可滿足辦公區(qū)辦公樓的正常照明，空氣能熱水器有高效、節(jié)能等特點，分別在3個勞務(wù)生活區(qū)安裝了12組，8個職工生活區(qū)安裝了8組，每天能滿足3200人次洗澡需求（見圖5）。

5）就近選用陜建混凝土有限公司、龍門鋼廠等供應(yīng)商，距離項目部約8km，運輸方便，合理安排施工工序和施工進(jìn)度，多采用能耗少的工藝，減少夜間及冬季施工的時間。

6）屋頂采用噴淋降溫技術(shù)，利用蒸發(fā)冷卻原理，減少夏季高峰期空調(diào)用電（見圖6），中國西部創(chuàng)新港13棟辦公樓和82棟職工宿舍采用的噴淋降溫系統(tǒng)在2017年5～9月累計節(jié)省費用90.04萬元。

2.5.5 節(jié)地與土地資源利用

1）施工總平面布置緊湊合理，占地量少，施工用地嚴(yán)格控制在批準(zhǔn)的臨時用地范圍內(nèi)并實行有效的動態(tài)管理機制。

2）工程原狀地面較永久地面高程差約2m，施工前針對土方整體平衡詳細(xì)規(guī)劃，開挖土方共120萬m3，就地回填80萬m3，二次回填40萬m3，實現(xiàn)土方無外運，場內(nèi)平衡。

3）施工總平面利用BIM技術(shù)預(yù)布置，確定最優(yōu)布置圖，占地量少，緊促合理，施工用地嚴(yán)格控制在批準(zhǔn)的臨時用地范圍內(nèi)并實行有效的動態(tài)管理機制，最大限度減少施工用地。

4）辦公區(qū)、生活區(qū)采用透水磚路面、垂直美化，材料可重復(fù)利用，臨時辦公和生活用房采用新型集裝箱，拆裝便捷且可重復(fù)使用。

2.5.6 環(huán)境保護(hù)

1）現(xiàn)場揚塵治理達(dá)到西安市揚塵治理6個100%的標(biāo)準(zhǔn)要求，包括：拆遷工地100%濕法作業(yè)、出入車輛100%沖洗、渣土車輛100%密閉運輸、施工區(qū)域100%圍擋、裸露黃土100%覆蓋、施工道路100%硬化。

2）施工現(xiàn)場共設(shè)9個檢測點，配置灑水車24輛、道路清掃車5輛、霧炮16臺、塔式起重機噴淋37處、洗車臺9處，噴淋長度6740m，實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境變化，采用智能化降塵系統(tǒng)，通過連接現(xiàn)場各區(qū)揚塵檢測器，處理回饋數(shù)據(jù)，對揚塵超標(biāo)區(qū)灑水降塵。

3）施工現(xiàn)場各出入口設(shè)置車輛沖洗設(shè)備，對土方、砂石等易產(chǎn)生揚塵的運輸車輛進(jìn)行100%全封閉覆蓋。

4）24處封閉式木工車間、降噪型鋼筋加工車間可隔聲、降塵、減少污染。5）懸挑架及部分外架作業(yè)面使用鋼板安全網(wǎng)全封閉。6）設(shè)置垃圾垂直運輸管道，方便垃圾清運并減少揚塵。

7）工地廚房設(shè)隔油池并定期清理。

2.5.7 “四節(jié)一環(huán)保”實施效果

1）節(jié)材 鋼材、木材、商混、模板使用效率均高于預(yù)算值（見表7）。

圖4 變頻塔式起重機和變頻升降機

圖5 光伏發(fā)電及空氣能熱水器

圖6 噴淋降溫系統(tǒng)

表7 節(jié)材實施效果統(tǒng)計

2）節(jié)水 通過節(jié)水措施，依靠規(guī)模效應(yīng)，實際用水量比計劃大減少（見表8）。

3）節(jié)電 通過節(jié)電措施，依靠規(guī)模效應(yīng)，實際耗電量比計劃大大減少（見表9）。

4）節(jié)地 實際用地指標(biāo)均優(yōu)于目標(biāo)值（見表10）。

5）環(huán)境保護(hù) 各項指標(biāo)均優(yōu)于目標(biāo)值（見表11）。

表8 節(jié)水實施效果統(tǒng)計

表9 節(jié)電實施效果統(tǒng)計

表10 節(jié)地實施效果統(tǒng)計

表11 環(huán)境保護(hù)實施效果統(tǒng)計

3 結(jié)語

在國家致力于“建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”，倡導(dǎo)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)”的大背景下，綠色建造是大勢所趨，必將成為未來建筑業(yè)的一種科學(xué)協(xié)調(diào)的建造模式。綠色建造是施工現(xiàn)場與環(huán)境的協(xié)調(diào)，創(chuàng)新港建設(shè)過程中，綠色建造很多應(yīng)用實踐取得了一定成績，實現(xiàn)了人、施工、環(huán)境的整體協(xié)調(diào)。