綠色施工技術在高層建筑中的應用研究

單 川 張 章 劉 佩 李小偉 郭云南

高層建筑是指建筑高度大于27 m的住宅建筑和建筑高度大于24 m 的非單層廠房、倉庫和其他民用建筑。在高層建筑施工過程中，會產生大量廢棄物，如廢鋼筋、廢鋼材和廢玻璃等。若處理不當，不僅會占用大量土地，而且會嚴重污染環境。同時，在施工過程中會消耗大量水資源，如果不能充分利用水資源，會造成資源浪費，增加施工成本。此外，在施工過程中還會消耗大量能源，如電力和燃料等，如果能源利用不當會造成能源浪費。

綠色施工技術是一種以可持續性和環保為導向的建筑施工方法，旨在減少施工活動對環境的負面影響，最大限度節約資源，提高能源利用率，創造更健康和宜居的建筑環境。該技術通過一系列綠色施工方法和策略，減少能源消耗和碳排放，避免水資源浪費，減少廢棄物。在高層建筑施工過程中應用綠色施工技術具有重要意義，不僅有助于減輕環境負擔，而且能夠提高建筑的經濟效益和人們的居住體驗。

1 綠色施工技術在高層建筑中的應用現狀

綠色施工不是傳統施工目標“質量、進度、成本、安全”的升級，而是需要在整個施工過程中系統地考慮能源節約、環境保護和資源利用等。雖然我國已經出臺了很多綠色施工的政策和標準，但是這些政策和標準不夠完善且未能有效執行。究其根本是部分地方政府部門在項目審批時未從環境保護和可持續發展的角度去評估項目，導致建設單位在項目申報立項的時候只考慮眼前利益，忽視對環境的影響。

目前，建筑行業已經普遍認識到綠色施工的重要性，但在實際施工過程中，仍然有部分施工企業為節約成本而忽視綠色施工，選擇傳統的施工技術和方法。綠色施工技術的應用需要其他專業技術的支持，如建筑材料、施工工藝和能源利用等。施工企業缺乏相關技術的了解和認知，使得綠色施工技術的應用存在一定阻礙。

綜上所述，綠色施工技術在高層建筑中的應用仍然存在很多問題，需要政府、企業和社會各方共同努力，通過完善政策和制度、提高綠色施工意識及加強技術支持等手段，推進綠色施工技術的應用和發展。

2 綠色施工技術在高層建筑中的應用

2.1 揚塵控制

施工現場應設置封閉式的垃圾儲存區，集中堆放施工垃圾和廢棄物，并定期進行清理和運輸，減少揚塵的產生，避免影響周圍環境。在施工現場還應采用揚塵控制措施。例如：使用灑水設備對現場進行定時灑水；使用擋風板等設備避免揚塵擴散；遮蓋裸露地面和建筑材料以減少揚塵的產生和擴散。在拆除建筑物時要盡量避免出現大范圍的高空拋物，并應設置攔截網等設備進行揚塵控制，拆除后應及時清理建筑垃圾。為更好地控制揚塵，施工前應制訂合理的施工方案，合理安排施工工序、施工機械和作業時間等。此外，在施工材料的選擇上，應盡可能選擇環保、低揮發性的施工材料，減少對周圍環境和空氣質量的影響[1]。應用綠色施工技術后的揚塵控制效果如表1 所示。

表1 應用綠色施工技術后的揚塵控制效果

2.2 節水和節能

施工前應制訂合理的用水計劃，計劃應包括水資源的收集、儲存、使用以及回收再利用等方面。在施工過程中，可以使用先進的節水設備，如節水龍頭和節水淋浴等，盡量避免水資源浪費。可以利用雨水收集系統收集雨水，將收集的雨水用于施工現場的灑水和清洗等，減少水資源消耗。

在施工前應制訂合理的能源利用方案，并采用高效節能的設備，如發光二極管（Light Emitting Diode，LED）燈和太陽能熱水器等，以減少能源消耗。在施工過程中，可以采用智能控制系統，實時監測施工現場的用電和用水情況并進行智能化控制，避免能源浪費。此外，可以采用新型可再生能源利用技術，滿足冬季供暖和夏季制冷的需求[2]。不同綠色施工技術的節水和節能效果如表2 所示。

表2 不同綠色施工技術的節水和節能效果

2.3 減少資源消耗

在建筑材料的選擇上，可以考慮使用可再生資源和可回收建筑材料，如再生鋼材和再生玻璃等，以減少自然資源的浪費。采用預制裝配式施工技術可以減少現場作業量和濕作業量，提高施工效率，避免建筑垃圾對環境的污染。同時，可以采用新型施工工藝和材料。例如：采用3D 打印技術施工建筑結構，能夠有效減少施工時間和材料消耗量；采用自修復混凝土等新型材料可以減少施工過程中的資源消耗[3]。在施工過程中，應合理利用建筑材料，盡量減少建筑垃圾。

2.4 建筑垃圾減量化

按照模數劃分建筑結構，可以減少材料種類、建筑垃圾、現場作業量以及濕作業量。在高層建筑施工過程中，支撐和澆筑混凝土需要使用大量模板，采用可重復使用的模板不僅能夠避免模板浪費，還能夠提高施工效率和質量。在高層建筑施工過程中會產生大量建筑垃圾，如廢鋼筋、廢鋼材、廢玻璃等，要對建筑垃圾進行分類處理和回收再利用，以減少材料消耗和建筑垃圾[4]。

2.5 土壤保護

在施工前應對施工區域的土壤進行侵蝕敏感性分析，根據分析結果采取相應的防侵蝕措施。例如：在施工區域四周設置植被緩沖帶；設置排水系統，避免施工過程中的水土流失；盡量減少對原始地貌的破壞，施工完成后恢復植被。

在施工過程中，應避免使用有毒的建筑材料，避免土壤污染。在施工現場應設置固體廢物和有害物質的分類收集和處理設施，嚴格管控危險化學品等有害物質。此外，應采取土壤保護措施，如鋪設保護墊層或覆蓋層和使用可降解的臨時設施，以便減少對土壤的破壞[5]。

2.6 聲光控制

在施工現場安裝聲光控開關，可以在夜晚或低光條件下自動打開照明設備，不僅能夠有效節約用電，而且可以減少光污染。微電腦時控開關能夠設定照明設備的使用時間和光照強度，可以有效避免能源浪費和過度照明。同時，可以采用實時監控技術，實時監測施工現場的用電情況，以便及時發現電能浪費問題，提高用電安全性和可靠性。無線遠程抄表控制系統能夠實現施工現場用電情況的遠程監控，有助于管理人員及時發現問題，提高管理效率。

在施工現場設置太陽能路燈，不僅可以節約電能，而且能夠提高現場的視覺效果。在大型施工機械中使用變頻技術，能夠有效控制機械的轉速和耗電量，減少噪聲對周邊環境的污染[6]。不同聲光控制技術的節能效果如表3 所示。

表3 不同聲光控制技術的節能效果

3 綠色施工技術在高層建筑中的效益

3.1 保護自然環境和生態系統

高層建筑的施工過程會產生揚塵、噪聲、廢水及建筑垃圾等污染物，它們會破壞自然環境和生態系統。在高層建筑施工過程中應用綠色施工技術，可以通過控制揚塵、采取減噪措施、合理利用水資源和選擇環保建材等方式，最大限度地減少環境污染和資源浪費。傳統施工方法往往過度消耗自然資源，導致生態失衡。而綠色施工技術能夠通過節約能源、減少資源消耗、提高材料可回收性和可再生性等方式，提高施工過程的環境友好性[7]。

3.2 提高施工效率和成品質量

傳統施工方法存在浪費人力、物力和財力的現象，導致施工效率低。而綠色施工技術能夠通過優化施工方案、采用新型施工工藝和設備和合理利用資源等方式，減少施工過程的資源浪費，提高施工效率。例如預制裝配式結構和3D 打印技術能夠有效縮短施工時間，提高施工效率。

傳統施工方法存在施工誤差大和材料質量不穩定等問題，難以保證成品質量。而綠色施工技術能夠通過嚴格控制建筑材料質量、采用先進的施工工藝和設備以及加強施工過程監督等方式，提高成品質量。例如，自修復混凝土等新型材料可以減少混凝土裂縫，提高建筑結構的穩定性和耐久性。雖然使用綠色施工技術會使項目前期投入增加，但是此技術能夠提高施工效率、減少資源浪費、提高資源利用率、延長建筑使用壽命以及降低后期維修成本，綜合來看能夠有效降低施工成本[8]。

3.3 提高建筑的可再生性和施工過程的可持續性

采用綠色施工技術，如預制裝配式技術，可以在建筑拆除后更容易回收和利用建筑材料，提高建筑的可再生性，減少資源消耗。應用可再生能源和節能技術能夠提高施工過程的能源利用效率，減少對傳統能源的依賴，降低能源消耗和碳排放，提高施工過程的可持續性[9]。

3.4 提高社會效益

采用綠色施工技術能夠使施工過程具有環保性和可持續性，提高社會對建筑行業的認可度。在施工過程中應用此技術，能夠改善勞動條件和工作環境，提高施工人員的生產效率和工作質量。此外，施工過程中采用低噪聲設備并采取減噪措施，能夠減少施工現場的噪聲污染，降低對周邊環境和居民生活的影響，改善人們對施工現場的負面印象。

4 綠色施工技術在高層建筑中的應用前景

隨著人們的環保意識不斷增強，綠色施工技術逐漸成為建筑行業關注的焦點，在高層建筑領域，綠色施工技術的應用前景尤為廣闊。

1）綠色施工技術有助于降低高層建筑的環境影響。傳統施工方法往往伴隨大量的建筑垃圾、噪聲和空氣污染，而綠色施工技術則注重資源的高效利用和環境保護，通過采用可再生材料、節能設備和環保工藝，減少施工過程中的能源消耗和廢棄物排放，減輕環境壓力。

2）綠色施工技術有助于提高高層建筑的經濟效益，雖初期投入相對較高，但長遠看，其節能、環保的特點能降低建筑的運營成本和維護費用。符合綠色標準的建筑通常更易吸引租戶和投資者，提高建筑的租金和資產價值，從而帶來可觀的經濟效益。

3）綠色施工技術符合國家政策導向和社會發展趨勢。隨著國家對綠色建筑和可持續發展的重視，相關政策和法規不斷完善，為綠色施工技術在高層建筑中的應用提供了有力支持。社會對環保、健康的關注度不斷提升，綠色建筑成為市場新寵，推動綠色施工技術在高層建筑中廣泛應用。由此可見，綠色施工技術在高層建筑中的應用前景廣闊。

但是，要實現這一目標，還需要政府、企業和社會各方共同努力。政府應加大對綠色施工技術的研發和推廣力度，制訂更完善的政策和標準；企業應積極采用綠色施工技術，提升自身的環保形象；社會應加強對綠色建筑的認知和接受度，推動綠色建筑市場的健康發展。

5 結語

在高層建筑中應用綠色施工技術，可以降低能源消耗、減少環境污染、提高建筑環境質量、降低建筑運營成本，滿足建筑可持續發展需求。未來，綠色施工技術將會不斷發展，研究出更多先進的建筑材料、智能建筑管理系統和碳中和技術，進一步提高高層建筑的可持續性。