吳佩文
(蘭州新區土地開發建設工程有限公司,蘭州 730070)
現如今,土木工程建設行業的發展勢頭雄起,土建工程數量不斷增加。為減少土木工程建設對周邊生態環境產生的影響,許多建筑施工單位開始考慮將綠色施工技術與可持續發展理念應用于土建工程中,但實際應用情況并不理想,土建工程對生態環境造成的破壞依然存在。因此,有必要對當前土建工程中綠色施工技術的應用現狀進行思考,并制定可行性發展方案,以促進建筑行業的持續穩定發展。
2.1.1 墻體節能技術
墻體節能技術主要是在墻體建設中應用高性能材料,如熱傳導材料等搭建合理建筑結構,從而節省投入資金與使用材料。目前來說,我國正在大力推進聚氨酯硬泡體材料,這是一種應用于墻型架構能夠起到隔熱保溫性能的新型建材。該材料的熱傳導系數較低,僅為普通材料的40%。據此推算,寬度為50mm 的聚氨酯硬泡體材料所起到的隔熱作用與300mm 普通墻體建材起到的隔熱作用幾乎是對等的。除隔熱性能以外,聚氨酯硬泡體材料還具備防潮、抗低溫等優勢。
2.1.2 屋面節能技術
為貫徹落實綠色節能的發展目標,目前屋面節能技術的應用主要有以下兩方面。首先,就傳統屋面結構而言,其屋面建設材料通常分為隔熱與防水兩層,具體施工過程中,一般會將防水層置于隔熱層外部,從而達到防水、隔熱、保溫的效果。對于倒置型屋面,防水層與隔熱層的施工位置是相反的,隔熱層通常覆蓋在防水層的上面,這樣一來,既能夠達到傳統層面的施工效果,又能夠防潮防滲水。
(1)采暖空調技術
空調是土建工程中必不可少的一部分,而大多數空調具備高耗能、低效率的應用屬性,會在一定程度上提高工程建設成本與能源消耗率。如何提升空調利用技術是一個值得思考與實踐的問題。
(2)余熱回收技術
余熱回收技術能夠更加有效、直接的促進采暖空調效率提升。目前余熱回收技術的常用方法主要是促進空調新風與正排出的舊風互相接觸,使兩者之間充分進行熱傳導,從而達到回收余熱的目的。
(3)末端裝置技術
空調所輸出的能量不僅有風能,還包括輻射能,輻射能更加強勢,它能夠穿透多種熱源、冷源,促進空調泵機工作效率的提升。末端裝置技術在土建工程中的應用也能夠從側面提升能源利用率。
2.1.3 新能源技術
(1)光伏發熱技術
現階段,太陽能熱水器、光伏蓄電池等已廣泛應用于土建工程中,居民可直接利用光能獲取熱水或進行供暖。
(2)地熱能技術
地熱能技術是同建筑物之間進行熱交換的綠色施工技術。地熱泵是典型的利用地熱能的建設設備,僅需要少量電能就額能夠將泵機運作起來,完成熱交換。秋冬季節,大地會為地熱泵提供充足的熱源,為用戶供暖。
(3)綠色照明技術
傳統的照明方式弊端較多,既容易產生光污染,又會對人們的身體健康造成危害,但光纖照明綠色環保,其柔性導光體的光纖并不會對環境造成很大影響,同時省電、省力且使用壽命更長。
由于部分土建工程企業對施工技術與可持續發展戰略認知有限,再加上企業投入資源管理層面的限制,建筑商綠色施工理念相對薄弱,即使已經在綠色施工技術應用方面做出了大膽嘗試,但關于能源與環境保護的執行方案并沒有得到有效執行,導致建筑生態效率較低。另一方面,施工人員對新技術與新方法的接納程度較低,甚至部分施工人員過于依賴傳統的建筑手段,難以在施工過程中積極應用,生態環境只能受到持續破壞。
考慮到綠色施工技術引用或研發費用較高,但所創造的利潤短期內較少,部分土建工程企業無法做到綠色施工技術的全面貫徹,這既不利于建筑環保性能的體現,也會進一步加大能源消耗。同時,土建工程施工人員綜合素養相對較低,可能出現勘測不到位的情況,再加上施工地氣候與環境的影響,在工程材料的選擇方面可能做出錯誤的判斷,從而導致材料環保效果較差。
新技術手段是真正實現綠色施工與可持續發展的重點。但就目前國內土建工程綠色施工技術而言,其發展水平仍有待進步。首先,我國在綠色施工技術方面的發展時間并不長,研究經驗有限,綠色施工技術應用與研究基礎薄弱。其次,綠色施工技術研究存在較大的人才缺口,再加上我國應用設備并不先進,發展理念需要進一步創新,應用思維也需要進一步拓展。
在社會不斷進步的同時,我國自然生態環境也愈發惡劣,可持續發展戰略的提出順應了國家發展需求,已然得到了社會各界的廣泛認可。土建工程的可持續發展不僅要倡導環境保護、減少噪音,還要對綠色施工技術的應用引起重視,通過技術手段減少工程建設對自然環境的影響。但是部分土建工程企業綠色施工技術的引進與應用僅僅是為了滿足政府要求,企業內部對綠色施工技術的發展前景與重要性了解并不深入,能夠做到主動接受新技術并進行技術創新的企業少之又少。
基于此,需要轉變綠色施工技術的應用觀念,深化綠色施工可持續發展觀念。例如,在前期土木工程設計階段,可結合施工地自然環境、人文背景等進行綜合考量,將其作為施工設計的一部分。在正式施工階段,要將可持續發展理念貫徹到土建工程的各個階段,真正做到節能低耗。由于土建工程施工人員對傳統施工技術依賴性大、自身綜合素養較低也是造成綠色施工技術應用理念薄弱的原因之一。因此,土建工程企業需要加強對施工人員的技能,特別是綠色施工技術的培訓,結合不同施工人員的文化背景、工作經驗等進行分組,不定期對其培訓成果進行檢驗,為綠色環保發展目標的實現奠定基礎。
綠色施工注重能源損耗的最小化、可回收資源的利用與生態環境保護。土建工程中,首先需要加強對施工現場的管理,如用水管理等,可選擇使用節水技術,購買節水設備,從而實現循環用水。就建筑材料而言,要確保所購買的建筑材料符合國家和建筑行業的綠色建材法律法規,從源頭上貫徹可持續發展。當然,要想大力推廣土建工程綠色施工技術,實現可持續發展目標,還要多角度對其應用存在的問題進行剖析,明確改進重點。關于前文提到的施工人員缺乏綠色施工理念這一問題,除與施工人員自身的發展觀念、企業發展條件的限制有關,還反映出了綠色施工與可持續發展管理條例不完善的問題,施工企業在施工過程中缺少足夠的依據與約束條款,對綠色施工技術應用過程中可能出現的問題,特別是可持續發展問題的思考較少。基于此,政府有關部門應充分發揮其監督管理職能,進一步完善綠色施工與可持續發展管理條例。
除建筑材料、管理條例方面的約束以外,土建工程的可持續發展還需要貫徹落實環境保護意識,可在土建工程中采取隔斷路段、加圍擋等措施,減少土建工程對當地空氣質量等造成的損失。針對施工現場產生的建筑垃圾,相關工作人員也要分類處理。另外,施工期間混凝土的使用會增加空氣空的灰塵含量,此時可利用灑水車噴灑路面,最大程度上降低空氣中的含粉量。
一直以來,科技創新都是綠色施工技術可持續發展的關鍵,引進先進技術或進行新技術研發能夠有效減少不必要能源的浪費,并在有限的空間內完成土木建設,最大程度上提升建筑空間利用率。在傳統施工過程中,大多土建工程以能源集中式應用系統為主,這一施工技術與當前的施工要求與可持續發展觀念并不相符。為提高能源利用率,需要誕生新的能源利用方式,如分布式能源系統,依據能源需要結合當地能源分布情況對其供應方式進行選擇,即按需供能。從技術層面來說,這一施工技術就是在一定范圍內,充分利用可再生能源和已經出現的新能源,如風能、天然氣等,實現冷、熱、電串聯系統。
在綠色施工技術應用方面,我國積極引進國外綠色施工先進技術,但擅長照搬照抄,導致實際應用效果與理想效果存在較大差距。因此,我國不僅要學習、引進國外先進技術,還要結合自身發展實際進行內化,當然,在吸取經驗教訓與先進技術的同時,還要強化自身的技術研發,因地制宜地進行技術革新。信息化時代的來臨為綠色施工技術研發與創新提供了更多新的可能,借助計算和管理軟件,能夠第一時間獲取綠色施工技術研發動態,從而獲取新的研發思路或搭建新的施工體系,如可使用BIM技術進行協調設計,創建一體化施工方案。在設計階段,BIM技術的應用能夠搭建三維模型進行碰撞檢測,從而及時發現設計問題并有針對性地調整;施工階段,BIM技術能夠對上述施工方案進行模擬,為相關人員提供施工進度、成本等信息,同時實現可視化施工。這樣一來,既能夠做到無紙化辦公,節能減排,又能夠有效解決施工過程與管理問題,減少在問題解決方面的成本投入。

圖1 建筑三維模型
為調動各企業在綠色施工技術方面的研發積極性,提高企業施工人員對綠色施工技術的接受程度,政府有關部門可制定優惠政策,給予土木工程企業以人才和資金扶持。對于剛剛問世的新材料與新技術,施工人員可進行大膽嘗試,在實踐中摸索更多的應用方法,減少能源消耗的同時進一步縮短時間成本,為可持續發展創造條件。
土建工程規模正在不斷擴張,與此同時,土建工程所產生的建筑垃圾也不斷增加。有關數據顯示,僅2017年,我國土建工程所產生的混凝土廢棄物就已經超出了1400 萬噸,這些建筑垃圾的處理不僅需要大量的人力,也對周邊生態環境產生了不利影響。基于此,亟需尋找新能源或其他可用資源進行替代。目前,我國已經是世界范圍內水泥生產第一大國,而不論是水泥生產還是其在土建工程中的應用,均會產生大量的污染物質,同時也會加劇更多自然資源的消耗。基于水泥的功能與特性,可選擇混凝土與鋼材作為替代材料,并在土建工程中大力推廣。除此以外,還可以將建筑材料作為綠色施工的新的入手點,例如,利用建筑材料降低建筑物表面溫度,從而降低人們對空調的依賴,減少能源消耗。
綜上所述,時代不斷發展,社會不斷進步,隨著土建工程對我國社會發展產生影響的不斷加深,其對生態環境產生的影響也受到了重視。綠色環保、可持續發展戰略的提出為新時期土建工程的發展與技術應用指明了新方向,將綠色施工技術應用于土建工程是實現土建行業可持續發展的關鍵舉措,同時也在一定程度上引發了人們對綠色環保、可持續發展觀念貫徹落實的思考。盡管部門企業已經在嘗試應用綠色施工技術進行工程創新,保護生態環境,但由于重視程度較低、施工人員專業水平不高、新技術研發積極性較低等,綠色施工先進技術的應用并未取得顯著效果。基于此,土建工程企業應深化發展理念,通過對施工人員加強培訓等路徑提高其對新施工技術的接受程度。同時,還要注重施工過程的監督管理,將綠色施工貫徹于土建工程始終。除此以外,還要引進先進技術,開展自主研發,為土木工程行業的健康發展做出貢獻。