“雙碳戰略”下的綠色施工技術應用研究

韓孟君，汪濟漢，張文康，王小慶，趙東東 ，顏懷宇

（1.安徽建工集團股份有限公司，安徽 合肥 230031；2.安徽建筑大學 土木工程學院，安徽 合肥 230601）

0 前言

2020年9月22日，中國在第75屆聯合國大會上首次提出了“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的“雙碳”目標。近年來，過量的碳排放引起的全球變暖問題已經被各個國家認真對待。建筑作為人類賴以生存的工具，承載著有效使用功能的同時也對社會資源、經濟和周邊環境有著重大的影響。隨著“城鎮化”“工業化”的深入發展，能源消耗、資源浪費和環境破壞等問題大量出現。據統計，全國房屋面積已達501.86億㎡。目前，中國建筑領域碳排放量約占社會總量的40%。所以，在十四五時期，我們要以提升城鎮化發展質量為核心，不能再墨守成規地建設浪費資源的、對周邊環境不利的傳統建筑。貫徹綠色發展理念，打造綠色建筑，實施綠色施工，開發綠色施工技術成為了現代建筑發展的必然趨勢，是推動可持續發展的必要手段。

1 工程概況

本文以阜陽中醫院項目為案例進行綠色施工技術分析。該工程位于古河東路與田集路交口。項目占地85689.6㎡(合128畝)，總規劃建筑面積196500㎡，急診門診21000m2，醫技樓29500m2，病房樓 29500m2，感染樓 9000m2，培訓基地 19500m2，護理樓 24500m2，食堂學術報告廳5000m2，中藥制劑室5500m2，地下建筑面積 53000m2，規劃中醫文化園、健身、康復、多功能訓練場；道路管網、景觀綠化、水電等配套設施。

2 建筑施工節能技術及應用

2.1 建筑節能概述

自改革開放以來，我國成為全球發展最快的國家之一。但同時也面臨著緊張的能源問題，尤其是一些不可再生的傳統能源的使用。建筑節能不僅僅是簡單的減少建筑能源的使用，更重要的意義在于提高能源效率。近些年來，在我國相關法律法規的指導下以及綠色建筑體系的形成，建筑能源大幅度降低，取得了顯著的經濟效益，提高了環境質量。因此建筑節能工作對我國的經濟可持續發展具有重要意義。本節主要以太陽能技術的節能方法分析研究。

2.2 光導照明技術使用

地下結構因位置特殊，難免出現光線不足、視線不好的問題。所以在地下車庫必須設置大量照明設備以確保使用體驗及人身安全。目前常用的照明設備多數為LED燈具或高壓鈉燈，但地下車庫所用燈具需要夜以繼日的使用，不能間斷。因此，產生了大量的電能消耗。本工程引入了光導照明技術，這是近幾年發展的新型的、零污染的綠色自然采光照明技術。施工時提前在地庫上方草坪或無遮擋的空地處預留孔洞，用以布置采光罩，收集陽光，收集到的陽光通過連接的光導管增幅后再傳輸至地下車庫內的漫反射器上實現照明。光線自然舒適且發散均勻，可以代替部分LED燈具，起到輔助照明的功能。光導照明系統的能源完全來自于太陽光，是當下較為新穎和先進的節能方法，也是真正意義上的綠色施工技術。

圖1 采光罩

圖2 光導管

圖3 晶格漫射器

施工要點：預留孔洞處墩臺的混凝土澆筑應注意防水處理。在墩臺與地下車庫頂板連接處的上方應設置橡膠止水帶，防止雨雪天氣時的滲水出現，施工縫處應選用合適的防水卷材通過熱熔法進行粘結，該系統整體都要使用密封膏密封嚴實。

此外，本工程現場施工工地臨時路面還布置有太陽能路燈，該路燈通過太陽能電池板——光伏組件吸收陽光，白天蓄電，晚上放電，保證夜間攪拌車及施工人員的工作安全。施工現場危險區域內布置有太陽能實時監測儀，當工作人員經過時起到安全警示的作用。施工現場做到了太陽能的充分利用。

3 建筑施工用地保護及應用

土地是城市最重要的資源之一，我們要合理地安排使用，讓每一寸土地都發揮出它應有的價值。建筑工程中的用地要從合理減少臨時用地、提高土地利用效率、保護綠色植被和臨用土地的復耕等各個方面綜合考慮，學會因地制宜、面面俱到。本節主要介紹了兩種施工用地保護技術。

①永久圍擋

本項目采用永久性圍墻，圍墻共計約680m，經與設計院溝通，先設計永久性圍墻施工圖紙，項目開工前便完成永久性圍墻建設。節省了臨時圍墻建設成本，臨時圍墻建設費用約260元/米，共計節省約17.68萬元。同時，該圍墻避免了傳統臨用圍墻拆除時對土地的擾動以及環境污染。

②綠化移植

圖4 永久圍墻

前期業主單位在項目施工場地內種植了部分綠植及樹木，因項目建設需要移除，項目部與業主單位溝通，將其移至項目辦公區及施工現場臨時道路周邊，既解決了業主單位綠植及樹木無處存放的問題，也給項目部及施工現場營造了優美的環境。項目部及施工現場可減少綠化投入30萬元，預計完工后，綠植及樹木可升值20萬元，減去移栽養護費用15萬元，預計節省成本35萬元。

圖5 現場綠化

4 建筑施工節水技術

4.1 全封閉基坑降水

地下水是巖土中最難處理和最難控制的因素之一。因此，基坑降水決定著施工的成敗。本項目為深基坑工程，在設計基坑支護的同時配合設計了全封閉的基坑降水方法。傳統的基坑降水方法就是采用抽水裝置邊施工邊抽水，不僅浪費了大量的地下水資源，而且地下水的大量流失也會造成周邊地表的不均勻沉降，危及周圍建筑。本工程施工現場臨近主干道，道路交通繁忙且居民眾多，所以采用全封閉基坑降水非常必要。全封閉基坑降水是通過四周滲透較小的結構將基坑內部的地下水與外界的地下水隔離，沒有了外界地下水的滲入，降水便容易操控，如圖所示。本工程基坑四周采用的是旋噴樁和護坡樁組合的側壁止水帷幕，施工進行中只需根據要求抽取基坑內部一定深度的地下水即可。抽取的基坑地下水引流至沉淀池，經沉淀池處理后存放至蓄水池內。

圖6 全封閉基坑降水

4.2 雨水收集利用

雨水作為自然界水循環的階段性產物，水質優良，是城市中十分寶貴的水資源，通過合理的規劃和設計，采取相應的工程措施可將城市雨水加以充分利用。這樣不僅能在一定程度上緩解施工現場水資源的需求，還能減輕排水設施的壓力。

阜陽地區屬于溫帶季風氣候，夏季雨水充沛。施工場地內的雨水收集主要是路面雨水收集。現場路面兩邊設置有尺寸為400mm×400mm的排水溝，排水溝底部設計有2‰的坡度。路面地表水匯集至排水溝，再由排水溝引流至三級沉淀池內。

施工現場雨水及基坑降水經排水溝引流至三級沉淀池，分別通過格柵除渣的物理處理、除油的生化處理以及針對水質中氮磷含量的深度處理后，再引流至項目的蓄水池中。蓄水池內壁設置有溢流孔，當池內水位超過溢流孔時，便可將多余的水排放至市政排水管網中。蓄水池內的水資源可以代替自來水用作施工現場消防、降塵、沖洗、養護等，節約水資源，達到降本增效的目的。

圖7 蓄水池

經計算每月節約水資源3000m3，工期3年，預計節約10.8萬m3，施工用水按3.8元/立方計算，水池建設費用3萬元，預計節省費用38.04萬元。

5 建筑施工節材技術及應用

建筑在建造和運營過程中消耗了大量的能源和資源，據有關部門統計，建設工程所使用的資源和材料占全國資源利用量的40%～50%。從全生命周期來看，建筑材料生產、運輸和建筑的施工占建筑全生命周期能耗的比例達23%左右[4]。建筑材料是所有房建工程的基礎，用量極大且價格昂貴。同時材料本身的質量、規格又與建筑的安全性、實用性和耐久性密不分割，但在施工現場難免產生廢料。所以，要通過各種方法將這種浪費降到最低，從而降低工程造價。因此，建筑節材一直都是建筑工程師及施工人員探索研究的問題。本節介紹了在該項目施工現場的兩種節材辦法。

5.1 鋼筋控制

5.1.1 高強鋼筋的使用

與普通鋼筋不同的是高強鋼筋在加工時能減少煤炭、礦石和水這些傳統資源的消耗，高強鋼筋的屈服強度、抗拉強度及延性等性能都領先于普通鋼筋。在施工時，同樣的結構可以降低配筋率，提高結構強度。使用高強鋼筋不僅能保證結構耐久性，同時能降低工程造價。本項目通過某鋼鐵公司批量定制了HRB635高強鋼筋替換原先設計使用的HRB400普通鋼筋，主要用于地庫頂板梁。鋼筋力學性質如表1所示。

鋼筋力學性質

5.1.2 廢料處理

對鋼筋下料方案進行優化，在鋼筋工長審查復核料單樣品確認后，再批量下料，保證鋼筋的進場計劃。

對于施工中產生的鋼筋廢料應按照鋼筋長度分類，堆放時應注意采用防水雨布進行遮擋，避免出現鋼筋銹蝕等現象。在鋼筋廢料中選取長度質量合格（一般選用直徑為16mm以上）的鋼筋送入鋼筋加工棚，進行直螺紋機械連接，然后再次投入現場使用。直徑為Φ8、Φ 16的鋼筋可用于二次結構，其余的短鋼筋廢料可以加工成馬凳等。

5.2 模板控制

本項目自行研究了《高支模梁柱節點分階段安裝澆筑施工工法》。梁柱澆筑的傳統工法是在梁柱鋼筋綁扎及模板安裝完畢后進行一次性整體澆筑混凝土。本工藝澆筑框架柱的混凝土時只綁扎柱的鋼筋，不綁扎上方梁的鋼筋。保證振動棒方便使用以及混凝土強度等級的同時，也避免了混凝土中孔洞、蜂窩麻面以及混凝土不密實等不良現象的產生。框架柱澆筑完畢后再布置上方梁的鋼筋進行下一步梁柱節點以及梁的整體澆筑。下部的混凝土在達到規范強度以及保證混凝土棱角不會損壞的條件下，即可拆除模板投入其它結構的支模使用，極大地提高了模板的周轉次數。

圖8 直螺紋連接技術

圖9 鋼筋馬凳

圖10 梁柱節點分階段澆筑

新模板在裁剪和打孔后要使用封邊漆進行封口處理，防止模板由于吸水出現變形，所有拆除后可以重復使用的模板都應立即使用刮刀和脫模劑進行表面殘留物清理，利于周轉使用，暫時存放的模板還應在其表面涂抹油劑，堆放時要使用雨布進行遮蓋，避免雨淋及陽光照射引起的模板舊損，盡可能的保證模板質量，延長其使用壽命。

6 結語

綠色建筑是近年來世界建筑的基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的增長點。綠色施工要充分且嚴格執行“四節一環保”，做到開源節流。只要節省資源、有效利用資源，就能發展國民經濟，減輕溫室效應，降低大氣污染，改善人居環境。

隨著時代進步，更要加快綠色建筑政策的制定和落實，深度開發、推廣和應用綠色施工技術，加強綠色建筑的教育和宣傳，早日實現“雙碳”目標的美好愿景。