菅繼厚 山西園區建設發展集團、山西建設發展晉中有限公司總經理,工程師
綠色施工是指在工程建設的實施過程中,基于質量、安全等基本前提,貫徹資源節約與環境保護理念,是實現節能、節地、節水、節材以及環境保護的施工技術及方法。對綠色施工技術的理解,社會各界專家的看法各不相同。以中國工程院丁烈云院士的觀點為例,他提出綠色建筑不僅是技術問題,還是綠色“行為”問題,更加強調綠色施工的理念與實踐相結合。建筑裝飾工程是房屋建筑施工的最后一個環節,屬于較為特殊的一類建筑工程施工項目,通過抹灰、油漆、粉刷、外墻、飾面、門窗及其他裝飾等工藝保護建筑結構、滿足使用功能,并使工程滿足人們的審美要求。
市政建筑裝飾工程是建筑裝飾工程的一個子分類,其裝飾裝修的主體屬于市政基礎設施項目,主要目的是使市政基礎設施與環境更為協調,并體現城市區域特色。市政基礎設施項目的公眾性使其更加受到社會的關注,市政工程項目裝飾施工的綠色、環保、科學也更具現實意義。這要求市政裝飾工程從業主到施工企業都要貫徹綠色施工理念,充分運用前沿科學技術,保護市政建筑范圍內的生態環境,節省資源與能源,使市政工程融入城市環境,且能夠充分實現其職能。
國家出臺的《被動式超低能耗綠色建筑技術導則(試行)》等有關文件中對超低能耗技術進行了相關要求,也闡明了超低能耗技術與被動式建筑理論的相互關系。
一是充分應用超低能耗技術合理安排工程進度與施工作息,以節約能源。從裝飾工程的超低能耗技術與被動式建筑理論出發,應充分考量市政建筑主體的結構、所處的外部大環境,在裝飾工程的施工過程中降低傳統主動式照明、通風、保暖的應用比重,盡量通過自然采光、自然通風等方式減少對能源的消耗,降低對能源的依賴。例如,結合市政工程大多數需要露天施工的情況,充分安排裝修進度與每日施工作息,合理利用自然照明,減少暖通空調系統的使用,以節約能源[1]。
二是在施工過程中盡量使用可再生資源或充分利舊,同時減少廢水、廢氣和固體廢棄物等“三廢”的排放量,降低對不可再生資源的消耗。
三是在施工管理的過程中積極宣傳綠色施工理念,通過優化施工管理壓降成本,努力實現節約,從根本上降低對各類資源的消耗。
2015 年,中華人民共和國國家發展和改革委員會下發通知開展可再生能源試點,可再生能源應用建筑一體化逐漸成為一項新型的能源產業。基于此,可再生能源應用在建筑行業也受到重視,在市政工程裝飾施工中需要充分考慮可再生能源應用建筑一體化技術的相關問題。當前,要求已經提升到對多個可再生能源的綜合利用。例如,市政裝飾工程施工與運行可以盡量考慮水回收技術,綠色景觀的中水回用就是可再生能源使用的典型案例。此外,對于部分大型市政工程施工,積極地采用固廢沼氣化技術對廁所與生活垃圾進行無害化處理,這樣既能保護環境,又能提供一定的再生能源。
近年來,工業化的快速發展使得土地、空氣的污染問題不斷加劇,逐步受到社會的關注。在此前提下,實施環境友好型發展成為施工技術發展的背景,環境補償技術也得到了充分應用,最主要的技術體現在物理清除、化學修補以及生態修復等,大大減輕了當前施工項目的環境污染。
就市政裝飾工程而言,環境補償技術主要包括空氣質量改善、綠化景觀應用等。例如,在市政工程的綠化景觀應用方面,結合裝飾工程的最終效果與施工進度,可根據建筑空間布局提前設置符合環境需求的綠植或水體,選擇垂直、平臺、屋頂、室內、水系景觀等綠化方案,吸收二氧化碳與室內廢氣。對于市政廣場等,可在不影響整體工序的前提下逐步實施苗木種植與草坪敷設,既加快了工程進度,又可以在一定程度上調節環境溫度、提高環境濕度與空氣質量,同時減少室外噴霧設備與室內凈化設備的使用[2]。
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是一種通過信息模型實現施工管理的技術,融合了建筑工程從規劃、設計、施工到運營維護甚至拆除的全生命周期工程信息,運用數據庫的形式與參數化構件的概念,與傳統的平面繪圖和工作流程具有顯著的區別。
就市政裝飾工程而言,運用BIM 技術可以將該裝飾工程的設計、施工等技術參數及項目相關的物理、地理、環境、氣候等信息匯總形成工程綜合數據庫,結合關鍵節點明確在綠色施工中的技術要求,打通裝飾工程各施工職能部門之間的信息壁壘,集中整合裝飾工程施工管理數據,在同一平臺上進行信息整合,分析處理各裝飾施工任務,以確保各施工關鍵節點滿足進度要求,各綠色施工參數滿足關鍵技術指標,實現責任到人的有機聯動管理[3]。之所以在裝飾工程中強調BIM 技術,其實質是通過該系統,將綠色裝飾工程技術要點與期望目標提前納入系統,在施工過程中逐步實現,從而提升綠色裝飾工程的施工效率,節約工程造價。
多方協同管理離不開智慧平臺的支撐。通過智慧平臺可以聯動多方實施統一管理。目前在部分信息化管理的工程項目管理中,也大量引入了數字化監測管理系統,該系統集成了Internet、GPRS、數據庫等技術,由一個監管中心和多個采集計量系統組成,通過信息傳輸平臺合理聯結管理者、各能耗內部,將能耗節點的能源計量數據傳至監管中心,讓權限管理者實時查看能耗情況、分析數據,實現管理與監控功能。由于市政裝飾工程僅為施工項目整體的一部分,該系統重點監測的綠色施工信息主要包括工程進度、對環境的影響程度(如噪聲、粉塵、有害氣體等)、水資源耗用量、廢水排放量、動力、采暖、空調、制冷、照明等耗電設備的用電信息等[4]。
在聚焦“雙碳”目標、推動綠色發展的大背景下,新型建材特別是環保建材在工程建設中也得到了廣泛應用。基于市政裝飾工程的特殊性,材料的選用更應注重其環保性能,應著重考慮以下4個方面:一是提升環保材料的使用比例,裝飾工程中環保認證的裝飾材料比例要達到70%以上;二是從成本效益原則出發,兼顧裝飾材料質量與施工單位的效益,合理提升低能耗材料與設備的使用比例;三是優先選用本地生產的同類裝飾材料,減少運輸過程中的資源浪費;四是選用注重科技創新與環境協調新型綠色裝飾材料。這樣既可以降低工程成本,又可以達到節能環保的目的。
綠色施工與傳統施工從理念到技術都不一樣,必然從管理到技術方面都有著全新的要求。對于市政裝飾工程而言,需要從業主到施工企業及項目部強化管理,落實綠色施工的相關要求。一是業主與施工單位要就綠色施工相關事項達成共識,明確設計要求并達成造價共識,形成綠色施工方案。二是施工企業項目部要結合項目組建綠色施工管理團隊,將裝飾工程的設計、施工、監控等職能部門進行聯動管理,實現管理信息與項目工程數據的相對統一,減少中間環節、提高管理時效。三是強化信息管理與工程監督,明確綠色施工負責人,統一收集整理裝飾施工信息數據,對包括能耗超標信息相關數據進行統一監控處置[5]。
某工程項目位于某市高新技術產業開發區,緊鄰該市高新技術孵化園,周邊有人才公寓、高檔住宅區、商場、學校等。該工程用地總面積為13 963.99 m2,總建筑面積為56 581.85 m2,其中1 ~5 層為商業,建筑面積為3 165.51 m2;6 ~29層為住宅,建筑面積為14 540.33 m2。項目容積率為3.2,綠地率為40%,停車位為445 個。該項目在本區域內承擔了綜合服務、市民休閑等綜合功能。
2021 年6 月,項目主體施工完畢,進入施工裝飾階段。根據設計方案與使用要求,擬開展的裝飾工程范圍主要包括外墻立面、門窗、綠化景觀、小游園打造等項目。根據相關政策要求,業主與項目部進行了深入溝通,決定采用綠色施工技術完成裝飾裝修工程。
(1)市政工程具有表率性,更需注重綠色施工管理與控制,節能減排效果與生態環境維護成效應符合《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378—2019)等有關要求。
(2)立足于市政工程所在高新技術產業區的環境,因地制宜地考慮市政建筑的風格,以綠色低碳、智慧化管理的理念為指導,形成現代、環保、和諧友好的風格。
項目正式實施前,業主單位會同總包單位對裝飾工程的綠色施工進行專題研究,要求裝飾工程施工單位必須持有《建筑工程綠色施工認證證書》,并通過招投標選定了施工單位。此后,總包單位項目部、裝飾工程設計、施工方等多次召開聯席會議,確定了該項目綠色施工的整體方案。
構建裝飾工程的綠色施工管理體系,要考慮綠色裝飾工程的特殊情況,增設綠色施工負責人和管理員,專職項目的綠色施工管理事項,兼顧土建、水電、材料方面綠色裝飾工程具體事務。
3.5.1 充分利用BIM 技術輔助綠色施工管理
合理運用BIM 技術輔助管理,將相關工程項目信息、綠色施工要求匯入模型,利用協同管理平臺,實現裝飾工程各參與方之間的信息共享與實時溝通,確保項目進度、質量和安全協同管理,提高裝飾工程多方協同管理水平。
3.5.2 數字化監測與信息共享管理平臺
通過5G 物聯網、GIS 大數據、人工智能等智能化信息技術的運用,搭建“5G+智慧工地”數據信息平臺,實現智能化管理。項目實施中,融合項目多方協同管理技術、公共建筑能耗監測管理系統等,將各職能部門的工作任務通過智能化平臺連接,達到統一化、扁平化的高效管理,實現有關數據與管理的相對統一。
3.6.1 選用綠色裝飾材料
在裝飾材料上盡量滿足綠色工程的相關要求,外購裝飾裝修材料全部使用環保認證產品,工程材料中的可再循環與可再利用的材料及利廢建材使用比例達到15%以上。選擇材料主要包括微晶玻璃花崗型板材、環保木工板、環保膠合板、加氣混凝土砌磚、低輻射鍍膜玻璃、植草路面磚、符合國標的乳膠漆、軟膜天花、LED 節能燈、隔音聚乙烯材料、硅藻土以及石材、木材、黏土等天然材料。
3.6.2 裝飾工程施工過程的優化
(1)通風、保暖與防曬措施。采用導風板、導光管等自然通風、自然采光方式,降低施工過程及市政建筑在投入使用后的能耗;以綠植覆蓋與天棚組合等方式為步道、游憩場等室外活動場所采取遮陰措施。機動車道路面及屋面選用太陽輻射反射系數不小于0.4 的材料;外窗、可調節外遮陽等設施性能在國家現行的節能標準上提高20%,以降低供暖或空調負荷。施工場地和項目部辦公室安裝換氣扇、空調,并與施工場地的空氣質量檢測裝置聯網,對項目整體的揚塵、廢氣等進行實時監測。此外在施工特殊場所應設置與排風設備聯動的二氧化碳濃度監測裝置,確保人員安全。
(2)電能節約措施。裝配相關設備,運用儲能技術、微電網技術、分布式能源技術、交直流混合配電技術等,改善供電質量,減少電壓跌落等一系列問題,減少施工過程中的電能損耗。同時選配合格的相關設施,提升后期投入使用后的供暖及空調系統效用。
(3)水土保持與景觀綠化措施。綜合考量市政建筑主體結構,配置綠色景觀,運用生態駁岸、生態浮島等理論,布置多層空間的立體綠化、類濕地綠色景觀,結合施工進度與完工效果,陸續完成景觀工程,做好場地水土保持,保護場地內原有的自然水域、濕地、植被等,保持市政建筑室外場地內生態系統與場地外生態系統的連貫性,以充分利用水生動植物的水質自然凈化功能。通過生態設施降低室外景觀水體的徑流污染,同時維護生態環境與景觀。
(4)用水節約措施。采用雨水收集與智能節水設備,節約工程施工用水、洗車用水、沖廁用水、冷卻水補水等,確保用水效率等級達到2 級及以上。注意安裝中水回收設備,對于廢水應根據環保要求處理后接入市政排污管道。
裝飾工程完成后總結綠色施工情況,重點查驗相關設計方案、施工過程文件與裝飾工程完工狀況,確認達到綠色施工的相關標準,并在此基礎上進行市政工程驗收。在驗收過程中,除業主代表外,社區及項目周邊代表參與全過程。
綠色施工技術可以最大限度地節約資源,減少對環境的負面影響,實現人與自然的和諧相處,同時貫徹可持續發展的理念,在我國當前的工程建設中發揮著越來越重要的作用。綠色施工技術與方法的應用可以有效地提升市政建筑裝飾工程的管理效率,降低成本,更重要的是實現了項目施工過程中的全面協同管理。