基于“雙碳”背景的建筑工程綠色建造平臺應用研究

文｜甘肅建投河西建設管理有限公司 王輝 馬宇龍；甘肅建投科技研發有限公司 周磊

近年來，我國建筑行業發展迅猛，已經成為我國社會重要的支柱產業，推動了我國社會經濟的快速發展。建筑業相比其他重要行業發展模式較為“粗獷”，在建筑工程的生產、施工、運維等環節對社會環境產生了巨大影響，不但大量的自然資源被消耗，而且產生了大量的建筑廢棄物，建筑垃圾的處理也對自然環境造成了一定程度的污染。建筑全過程碳排放占全國能源碳排放總量的一半以上，以2018年為例，全國建筑全過程碳排放總量為49.3 億tCO2，占全國能源碳排放總量的51.2%[1]，因此，建筑業急需向綠色化、低碳化轉型。當前，我國在新一輪的國際形勢下正式提出“雙碳”宏偉目標，建筑業對于“雙碳”目標的實現具有較大開發潛力，研究探討綠色建造模式意義重大。鑒于此，本文對綠色建造平臺應用方式及應用效果進行分析研究，減少建筑行業碳排放，以達到保護環境、節約資源的目的。

1.綠色建造概述

1.1 綠色建造概念

綠色建造是指在工程建設的全生命周期內，貫徹以人為本的發展理念，在保證質量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度的減少資源消耗和保護環境，實現“四節一環保”[1-3]。

綠色建造涵蓋了建筑工程全生命周期，包括綠色策劃、綠色設計、綠色生產、綠色施工、綠色運維，但綠色建造也應根據地域不同、發展階段不同、重點攻堅對象不同會有一定的差異。因此，如何真正做到綠色建造在各個階段協同發展，努力實現綠色建筑、綠色生態城區、綠色城市的發展愿景，需要進一步探索研究。

1.2 綠色建造與碳達峰、碳中和的聯系

碳達峰是指在經濟體發展過程中，二氧化碳排放量達到峰值后不再增長，逐步回落。碳中和是指經濟體通過植樹造林、清潔能源使用和節能等措施實現CO2減排量，與其自身產生的CO2排放量正好相抵的狀態[1]。

基于此，建筑行業應從工程項目全生命周期出發，從以往的碳排大戶轉變為減排大戶，走綠色化、信息化、智能化的道路。綠色建造是實現“雙碳”目標的基礎條件，同時也是建筑業向環境友好型產業發展的必經之路，在新形勢下，要把低碳發展作為重要內容，立足于工程項目全生命期，在工程項目的策劃設計、建材生產、工程建造、工程運營等全方面、多維度地將高效低碳的綠色建造模式落到實處，努力實現建筑業相關上下游企業綠色建造模式轉型升級，為我國“雙碳”目標的實現添磚加瓦。

2.綠色建造技術平臺

2.1 噪聲監測平臺

由于建筑工程大部分都處在城市、鄉鎮等人口密度較大的地區，并且在施工過程中機械設備會產生大量噪聲，嚴重影響周邊居民的正常生活起居，為了有效控制施工現場噪聲污染，在主通道和工地大門處分別設置噪聲監測儀器實時監控記錄，噪聲監測系統主要依托傳感技術、無線通信技術和物聯網技術，將相關實時采集的數據信息傳輸至數據中心服務器，并且能夠及時把相關監測數據展現至LED 屏幕上，并自動形成每日《施工現場聲測量記錄》、噪聲曲線圖和月度日平均噪聲值分析圖等，以便分析查看，制定噪聲控制措施和方案，當施工現場噪聲值超過警戒值時，自動發出警報以提醒現場管理人員噪聲值超標，需采取必要措施進行降噪。

2.2 揚塵監測及自動噴淋

通過在工地門口和臨時道路上設置揚塵監測及自動噴淋系統，揚塵監測系統會自動對工地現場的風向、風速、氣壓、溫濕度和揚塵含量進行實時監測，數據直接通過屏幕顯示并上傳至物聯網平臺，形成當天揚塵含量時間曲線圖，當揚塵中的PM2.5 或PM10 的濃度達到警戒值后會自動報警提示，噴淋系統和高壓霧炮機會自動開啟，對現場各區域進行有效降塵，當揚塵被有效控制后，噴淋系統會自動關閉。通過在噴淋設備的水管端口加裝智能水表，即可記錄噴淋的時間、部位和噴淋的耗水量，噴淋所產生的水還可以通過下水道進入沉淀池中循環利用，實現對水資源的節約和再次利用，符合綠色施工中“節水”要求。

2.3 污水排放監測平臺

施工工地產生的污水需要進行處理后才可排入市政污水管網，對污水處理的要求較為嚴格，因此，施工現場采用污水排放監測平臺能夠實現對污水的自動取樣、流量在線監測和主要污染因子在線監測，并將監測數據整合形成監測結果報告單和相關文件。系統由傳感器單元、數據采集傳輸單元、觸摸屏顯示單元、物聯網云平臺等重要部件組成，通過在施工現場沉淀池中安裝污水檢測系統，可對水質的COD、氨氮、PH、溶解氧、濁度、溫度等進行實施在線預警，并通過物聯網將監測數據上傳至平臺。通過工程污水排放監測系統，能有效防止除雨水外其他未經處理的水源排至市政管網，實現對工程項目當地水資源的有效保護。

2.4 水電智能管理平臺

水電智能管理平臺通過在施工現場各個不同區域安裝智能水電表，如施工區、生活區和辦公區，對水、電能源的消耗實行分項計量管理。水電智能管理平臺由能耗管理區、數據采集區、智能水電表組成，系統可將工程項目水、電消耗量通過智能水、電表實時上傳至管理平臺，可直觀的反映不同區域的水電使用量，并形成月度、年度水電用量統計表，并與計劃值進行對比，有助于現場管理者對工程項目的水、電用量進行合理管控，實現工程項目能耗定額管理。

2.5 智能地磅管理平臺

利用可移動的智能地磅，對產生的固體廢棄物種類、總量、回收利用量、出廠量、固廢產生部位、產生時間等進行統計，通過智能地磅移動終端將數據輸入，同時上傳至物聯網平臺，經數據統計分析后，形成固體廢棄物回收利用報表。

3.工程項目應用

3.1 工程概況

甘肅省武威市三盤磨棚戶區改造項目主要包括5#、6#住宅樓和1#商鋪及周邊地下車庫，主樓地下2 層，地上23 層，剪力墻結構，1#商鋪二層框架結構，建筑總面積約60000m2。

3.2 綠色建造技術應用情況

本項目應用BIM+綠色建造技術平臺，通過改變傳統施工方法，將可視化、數據化的共享平臺應用在現場施工，全方位節約能源、資源，并減少對環境的負面影響，實現“四節一環保”。綠色建造平臺在本項目的成功應用，大幅度降低了返工率，提升工程施工質量，減少了人工、材料成本，使施工進程變得更加綠色化、信息化。

3.2.1 施工噪聲監測

本項目中，由于同期進場的施工機械設備較多，需要嚴格控制機械噪聲對周圍環境的不利影響，因此，在施工現場主通道和工地大門口處布設噪聲監測點，通過噪聲監測儀器實時監測施工現場噪音值，并將噪聲值及時上傳至物聯網平臺，見圖1。

圖1 噪聲監測儀

3.2.2 智能水電管理

本項目中，在施工現場、生活區、辦公區分別安裝了智能水電表，PC 端和移動端能實時監測每個區域的當日水電使用量和總水電用量，監測結果實時上傳，便于項目管理。

3.2.3 揚塵監測及自動噴淋

本項目中，為了有效監控建筑工地揚塵污染和噪聲，接受市民的監督和投訴，共建綠色環保建筑工地，在施工現場設置揚塵監測點，實時顯示揚塵數值，并上傳監控平臺。當揚塵監測數值超過警戒值后，自行啟動現場的噴淋系統，灑水降塵。

3.2.4 BIM 技術應用

（1）節水和水資源利用。按綠色施工要求制定用水指標，利用BIM 技術進行管線設計。采用節水器具和防漏措施，噴灑澆灌不使用自來水，循環利用水資源。

（2）節能和能源利用。通過BIM 技術對施工現場機械進行實時監控，并將監測數據上傳至數據平臺，數據分析結果可以幫助項目管理人員制定合理的現場機械數量和能耗指標，有利于工程項目實現綠色施工。

（3）節地和土地資源。本項目應用BIM 軟件進行土方、主體、裝修三階段的場地布置，通過BIM 技術的實施，能夠嚴格控制工程項目在場地紅線內活動，不占用綠地、耕地。

4.綠色建造與雙碳目標實現對策及建議

目前，綠色建造平臺在我國工程項目中已經得到廣泛應用，但是綠色建造模式的推廣和進深仍然受到較大阻力，一方面廣大人民群眾對于環保的認識不足，公眾環保水平有待進一步提升；另一方面大多數承包商對于綠色建造的理解較為單一，只是為了滿足政府和大眾對于文明施工和環境保護的要求，在應用綠色建造技術時顯得比較被動和消極。建筑業碳達峰、碳中和任務艱巨，綠色建造技術和平臺的研發和應用對于實現“雙碳”目標具有一定的現實意義，通過制定相關利好策略，從多角度、多方位綜合考慮、系統推進，建議對策如下：

（1）提高綠色建造意識。由于社會各方對綠色建造的認識仍然不足，因此，在國民基礎教育中，進一步提高社會大眾的綠色環保意識；對企業職工繼續教育中，應使企業上下層級都能正確理解綠色建造，努力發揮綠色建造的先進性和優越性；對建筑工人的教育培訓中，應努力提高建筑工人職工素質，積極學習和踐行各項綠色建造技術及管理辦法。

（2）強化政策引導。政府部門應借鑒發達國家在綠色建造方面的先進經驗，加緊制定促進綠色建造技術、平臺落地實施的相關規章制度，約束建筑企業和有關部門遵守執行綠色建造的相關規定，并制定有效的財政稅收激勵制度，增強企業自主實施綠色建造的主動性、積極性。

（3）建立示范性綠色建造及低碳、減碳項目。為進一步推動綠色建造技術及平臺的工程應用及實施，應加大工程項目 “示范引領、示范先行”的力度，可通過在綠色建造和碳排控制方面有一定技術積累和改進創新的企業組織座談會，分享交流經驗，共同學習進步；政府主管部門或相關學會團體應積極組織建筑企業對全國范圍內的綠色工程示范項目進行現場觀摩，交流學習先進做法和經驗，雙管齊下，加速推進綠色建造技術及平臺的落地實施。

5.結束語

隨著建筑工程領域綠色建造平臺及技術的推廣應用，建筑行業對“碳達峰”及“碳中和”目標的實現潛力逐漸被釋放出來，通過提高社會大眾環保意識及宣貫綠色建造理念，強化相關政策的落地實施，建立綠色建造及低碳、減碳示范項目，三管齊下共同推進綠色建造平臺及技術的應用和研究，具有十分重要的現實意義。