基于生命周期理論的綠色建筑建造管理要點研究

董宇瀟

環境問題使得資源和能源的需求與供給矛盾越來越突出，建筑業作為典型的傳統行業，對于能源與資源的需求量一直很大。在注重環境和生態保護的背景下，傳統高資源消耗的建筑模式已經無法較好地適應當前的發展需求。綠色建筑作為低碳節能的新型建筑形式，需要在生命周期各個階段都考慮環保、節能和可持續性等方面的綜合管理。由此可見，綠色建筑需要體現在建筑建造的全過程，研究基于生命周期理論的綠色建筑建造管理要點具有非常重要的現實意義和理論價值。

1 生命周期理論及綠色建筑內涵概述

1.1 生命周期理論

本研究所指的生命周期理論是系統辨識、評價、管理和優化社會與自然環境耦合關系的一種方法，具有功能、時間和范圍3 個基本要素[1]。其中，功能是指系統的目標和作用，時間是指系統的時間尺度，范圍是指系統所涉及的對象和活動。生命周期理論的主要內容包括生命周期評價、生命周期成本及收益、生命周期設計和生命周期管理，它將系統在時間和空間中的變化過程進行系統化與量化，從而為決策提供科學的基礎；其中：生命周期評價是對整個生命周期的過程進行評估，綜合考慮環保、經濟及社會等多方面的影響因素；生命周期成本及收益是指對一個產品或工程在整個生命周期中的成本和收益進行計算和分析，便于制定合理的投資和決策方案；生命周期設計要求在設計之初就從整個生命周期的角度考慮產品或工程的環保、耐久性和重復利用等因素，減少環境污染，降低能源消耗，提高資源利用率；生命周期管理指在整個生命周期過程中對產品或工程的管理和維護，以達到生命周期成本最小化、生命周期利益最大化的目的。生命周期理論在產品設計、物流管理、可持續發展和工程建設等方面都有很廣泛和深入的應用。在建筑領域中，生命周期理論以其獨特的優勢被廣泛應用于綠色建筑的設計、建造和評估。

1.2 綠色建筑

綠色建筑是指能夠在建筑物的整個生命周期內建立健康的居住環境條件，提高資源和能源的利用效率，并產生良好生態效益的建筑物。傳統建筑以實用性和滿足居住功能為主，而綠色建筑在傳統建筑的基礎上強調通過技術手段取得更好的生態與環境效益，以節約資源、保護環境和減少污染為核心。從綠色建筑的內涵來看，其主要具有以下2 個特征：第1，綠色建筑管理必須貫穿決策、實施和運行等全生命周期；第2，綠色建筑有效體現了節能、節地、節水及節材的“四節”理念；第3，綠色建筑充分貫徹了環保理念，注重與環境的和諧共生，在為人們提供良好居住環境的同時確保建筑能夠有效融入環境中[2]。

1.3 生命周期理論在綠色建筑中的應用及建議

綠色建筑是一種可持續性發展的建筑形式，其建造過程需要綜合考慮環保、節能、健康和舒適等因素，而生命周期理論能夠有效滿足這種綜合性的需求。通過生命周期理論，可以綜合考慮建筑材料、施工過程、使用年限、耗能情況以及重復利用等關鍵因素，從而真正實現建筑的可持續性，使建筑既滿足人們的生活需求，又滿足社會經濟和環境的可持續發展要求。要實現綠色建筑的目標，必須從建筑物的全生命周期進行考慮，充分體現綠色建筑的內涵與理念。

2 生命周期理論視角下綠色建筑建造管理分析

2.1 綠色建筑與傳統建筑建造管理差異分析

綠色建筑與傳統建筑在設計、施工和運營等方面都存在較大的差別。在整體的管理理念方面，傳統建筑往往是在滿足相關強制性標準要求的基礎上實現經濟效益的最大化，使得工程質量、工期和成本能夠滿足預期，但是沒有充分考慮環境污染等問題。而綠色建筑以可持續發展為基本原則，能夠保證建筑的生態效益和社會效益最大化。在管理模式方面，傳統建筑經過多年的發展和實踐已經形成了較為完善的管理機制，對于不同的建筑類型一般都有相應的管理模式，管理單位和管理人員只需要按照既定的模式開展管理工作即可[3]。但是綠色建筑的管理模式具有顯著的動態性和持續性特征，需要做到整體管理和分步實施。在綠色建筑的全生命周期內，每一個階段都需要對項目進行整體預測，從而有效體現環保生態理念。綠色建筑和傳統建筑在管理模式上的差異如表1 所示。

表1 綠色建筑與傳統建筑管理模式比較

2.2 綠色建筑全生命周期管理模式

根據生命周期理論，綠色建筑項目管理需要以集成化項目管理理論為基礎。在傳統管理理念中，建筑的開發、實施和運營階段往往相對獨立，在管理理念、目標、方法與組織等方面都存在較大的差異，而集成化管理則要求以統一的管理規則和集成化的管理系統管理原本分離的各個階段[4]。生命周期理念下的綠色建筑項目管理要通過系統的管理手段和綠色技術，最大限度優化資源的利用模式，從而提高項目管理效率。綠色建筑全生命周期集成管理模式如表2 所示。

表2 綠色建筑全生命周期集成管理模式

3 生命周期理論視角下綠色建筑建造管理影響因素

3.1 企業因素

企業是綠色建筑建造管理的主體，其管理能力直接影響綠色建筑的管理效果。綠色建筑與傳統建筑一樣，在建設過程中也會涉及建設單位、施工單位、分包單位、設計單位以及監理單位等不同的主體，任何參與項目管理的單位對綠色建筑及生命周期理論認知水平的差異都將影響綠色建筑建造管理的最終效果。因此，所有參與綠色建筑管理的企業都必須著眼于綠色建筑的整個生命周期，各個管理階段均采取綠色技術，只有這樣才能有效體現綠色建筑理念[5]。

3.2 管理人員因素

在管理活動中，人是最顯著的影響因素。對于綠色建筑建造管理而言，管理人員對管理效果也有直接影響，可以分為領導者的態度、管理者的管理水平、員工的專業程度和員工的綠色意識4 個維度。其中領導者的態度是影響綠色建筑管理模式走向的決定性因素；管理者的管理水平會影響資源的利用效率；員工作為一線的實施者，其專業知識、專業技術以及綠色意識將直接影響綠色建筑的建造效果和綠色建筑最終目標的實現。

3.3 技術因素

綠色建筑建造管理并不僅僅依賴于模式和管理人員，同時還受到技術因素的影響，先進技術的應用往往能夠有效提高資源的利用效率。例如，在綠色建筑建造的各個階段均可以有效應用信息技術，雖然引入信息化管理系統可能增加工程建設的成本，但是從建筑的全生命周期來看，其能夠收獲良好的生態效益和社會效益，并且還能夠大大提高建設效率。一些新建筑材料和新施工設備的應用，可以替代傳統的高能耗、低能效的材料和設備，有效提高環境效益和經濟效益。

4 基于生命周期理論的綠色建筑建造管理實踐

4.1 工程概況

以某職業學院校區搬遷項目為例，其6#教學樓的建筑面積為9919.94 m2，建筑層數為6 層，建筑高度為23.90 m，采用框架結構。教學樓1 ～5 層共計69 間教室，建筑平面尺寸為62.00 m×49.60 m。為實現全生命周期的綠色建筑建造管理，該項目從規劃階段就植入綠色建筑管理理念，并貫穿于規劃、設計、建設和運營的全過程。

4.2 設計管理措施

為實現節能設計，在布置室內空間時充分利用了自然條件，從而實現室內自然的通風采光，減少人為的溫度與光照調整。為了進一步提高能源的利用效率，在設計過程中替換了傳統的高耗能設備，優化了節能系統，并充分利用了太陽能，以減少建筑運營階段造成的能源消耗和環境污染。由于該建筑為教學樓，存在明顯的用電波峰谷，為實現對清潔能源的利用，在教學樓屋面架空布置太陽能光伏發電板，機組容量設計為120 kW，同時還設置了分布式儲能系統。分布式儲能系統在用電低谷時能夠儲存電能，在教學期間即用電高峰期釋放電能，從而最大限度減小對外部電源的依賴，實現清潔能源的有效利用。屋面光伏布置效果如圖1 所示。

圖1 屋面光伏布置圖（來源：網絡）

4.3 施工管理措施

施工階段是綠色建筑建造管理的核心階段，也是綠色建筑生命周期中的一個關鍵部分，因此必須注重施工階段的管理。在施工管理過程中，為最大限度減少施工活動對環境的影響和資源的浪費，首先從施工組織結構方面入手，以實現對項目施工活動的規范化管理。工程施工活動的主要實施者為總承包單位，在施工過程中，由建設單位牽頭組建綠色施工管理團隊，組成人員包括設計、施工、監理和運營等單位的工作人員，確保各項活動都符合綠色建筑要求。其次，該項目在施工過程中十分注重應用信息技術。除設計圖紙外，整個項目部推行全面的無紙化辦公，不但能夠提高工作效率，還減少了資源的消耗和浪費。再次，通過在施工現場設置各類傳感器和攝像頭實現對現場環境的監測和監控，一旦發現現場數據存在異常，及時通知管理人員和技術人員進行處理，保證項目整體按照綠色建筑要求開展施工活動。最后，項目部還設置了專職的能耗統計人員，全面統計分析生產過程中所產生的能耗，以便及時發現施工過程中存在的問題，并在項目施工完成后比較各項能耗指標，為后期綠色建筑施工積累經驗。

4.4 運營管理措施

在完成所有施工活動并交付使用后，教學樓進入運營階段。根據生命周期理論，建筑物進入運營期后仍然需要采取相應的管理措施，以滿足綠色建筑的要求。綠色建筑運營管理是一個實施、評估、改進及再實施的流程，因此本項目遵循圖2 所示的運營循環管理模式，統計運營期間建筑物的能耗、環保等指標，然后與設計目標進行對比，及時發現運營過程中存在的問題并加以改進。

圖2 運營循環管理模式（來源：作者自繪）

5 結語

本研究主要探討基于生命周期理論對綠色建筑建造管理的相關問題。首先，簡單介紹了生命周期理論及綠色建筑的基本概念和特征。其次，分析了生命周期理論視角下綠色建筑的建造管理，主要對比綠色建筑與傳統建筑建造管理間的差異，并說明了綠色建筑全生命周期的管理模式。再次，從企業、管理人員和技術3 個方面闡述了生命周期理論視角下綠色建筑建造管理的影響因素。最后，結合某職業學院校區搬遷項目工程實例，從設計、施工和運營3 個方面介紹了該綠色建筑項目的建造管理要點。