LEED绿色建筑评价体系视角下的可持续施工管理
2015-04-17潘海泽陈梦捷
缪 玮, 潘海泽, 陈梦捷, 贺 建
(西南石油大学 土木工程与建筑学院,四川 成都 610500)
LEED绿色建筑评价体系视角下的可持续施工管理
缪 玮, 潘海泽, 陈梦捷, 贺 建
(西南石油大学 土木工程与建筑学院,四川 成都 610500)
LEED绿色建筑评价体系是目前国际上最具权威性的绿色建筑评价标准,由美国绿色建筑委员会制定并推行.在结合国内施工阶段现状的基础上,寻找LEED绿色建筑评价体系中与施工阶段的契合点,针对相关要求采取措施,最终达到节能、环保、可持续的目的.表1,参6.
LEED,绿色建筑,节能环保,可持续施工
LEED绿色建筑评价体系由美国绿色建筑委员会(USGBC)制定并于2003年开始推行,旨在设计中有效的减少对环境和住户的不利影响.目前在世界各国的各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中被认为是国际上最先进、最具实践性的绿色建筑认证评价体系,具有开放式系统和广泛的市场基础[1].在我国,截止到2012年10月,申请LEED认证的项目超过1 045个,已获得认证的项目共有267个.国家“十二五”规划纲要指出,建设绿色生态城区、加快发展绿色建筑,不仅是转变我国建筑业发展方式和城乡建设模式的重大问题,也直接关系群众的切身利益和国家的长远利益.在今后的建筑业发展中绿色建筑必将成为行业发展的新趋势,利用可持续新技术进行绿色施工是未来建筑业发展的新方向.
1 相关概念释义
活在一个更具有“可持续性的”世界的背景下,联合国环境与世界发展委员会首次提出了一种被广为接受的简洁的可持续定义:可持续发展是一种既满足当代人需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展[2].
可持续施工是指在施工生命周期过程中,以工地所在区域的环境和资源为基础,通过科学整体策划,实现工地消耗标准在区域生态容量承受范围内的目标,同时使得所在区域环境、经济和社会综合效益可持续发展的施工过程[3].可持续施工符合绿色建筑发展的要求,也是LEED绿色建筑评价体系推荐的施工方式.
最新版本的LEED 绿色建筑评价体系主要从5个方面对建筑进行综合考察,并设定若干必要条件和基本得分点来评判其对环境的影响,这5个方面是:可持续场址(Sustainable Sites)、节水(Water Efficiency)、能源与大气(Energy & Atmosphere)、材料与资源(Materials & Resources)和室内环境质量(Indoor Environment Quality),此外还包括创新设计和区域性两项作为额外考察内容.LEED绿色建筑评价体系是对一栋建筑寿命周期全过程的综合考察,包括了设计、施工、调试、运营等各环节内容.本文将讨论在符合《绿色建筑评价标准》GB 50378—2006的前提下以LEED绿色建筑评价体系的标准对施工阶段进行可持续管理并采取相应措施,保障绿色可持续场地的规划和建设.
在LEED绿色建筑评价体系中涉及施工阶段中的可持续施工管理主要有能源与大气、材料与资源两个方面和该目录下的若干必要条件和得分点如表1所示.
表1 LEED绿色建筑评价体系中涉及施工阶段得分项Tab.1 The credit of construction phase according to LEED green building evaluation system
2 能源与大气
2.1 建筑能源系统基本调试运行
该必要条件的目的是在工程交付使用前对建筑中采暖、通风、空调和制冷(机械式和被动式)以及控制系统进行调试,同时也涉及照明和采光、生活热水、太阳能及风能等可再生能源机械的调试,确保建筑节能设备满足要求[4].对交付前的建筑节能设备进行调试可以减少能源消耗、降低运行费用、缩短回收周期、改善建筑状态、提高工作效率和确认系统性能符合业主要求.
在施工管理中,施工单位可采取以下措施:
1)在编制施工方案时,应把调试运行文件要求结合到施工方案中;
2)积极主动配合业主及调试单位制定和实施调试运行方案;
3)查证所要调试设备的安装情况;
4)对调试中出现的问题应及时协调设备供应商和调试单位制定解决方案;
5)最后编制简要调试运行报告.
2.2 现场再生能源
该项得分点的目的是鼓励使用现场再生能源,降低场外能源的负荷,并改善能源分配效率,降低化石能源的使用对环境的影响,促进、提高对现场可再生能源的自供水平的认识从而实现可持续的施工.
在施工现场管理中施工单位可以对现场可能的无污染或再生能源进行评估,确定利用再生能源的可能性和利用途径.对于施工阶段来说,一般常见的再生能源主要有[5]:
1)风能,可通过风力转换设备将风能转换为电能,供应施工现场使用,尤其是在西北地区的工地,可结合当地的气候环境最大限度使用风能发电;
2)太阳能,利用太阳能热水器,将光能转化为热能对热水器中的水进行加热,还可以将太阳能转化为电能,作为一部分电力供应;
3)地热能,对一些特殊地质地区,地球内部的热能可通过地下水的流动和熔岩到达离地表1~5 km的地壳,熔岩将附近的地下水加热,最终涌出地面,人们可直接取用这些热源进行发电和供暖.但由于需要特殊的地质条件,所以在施工现场使用地热能有一定的局限性.
此外常见的再生能源还包括生物质能、沼气和光能等.应注意的是,在使用这些再生能源时应符合当地的相关法律法规,避免因为触犯法律而导致工程停工.
3 材料与资源
3.1 可再生能源的储存和收集
在施工阶段每天都会有大量的生活垃圾和建筑垃圾产生,如生活区产生的塑料、废旧日用品;办公区的废纸、玻璃、硬纸板;施工区的钢筋废料、模板边角料、编织袋等.一般情况下,这些垃圾都只是经过简单的分类,然后运至垃圾填埋场,施工单位需要为此付出一笔运输费和垃圾填埋费.对于可持续的施工管理来说,在施工阶段中注意可再生能源的储存和收集可减少现场垃圾的产生,既降低了施工成本也达到了节能减排的目的.
施工单位在施工中可采取以下措施对可再生能源进行储存和收集:
1)在进行施工总平面布置图设计中应考虑在现场设置一个专用回收品集散地,用来分类、收集和储存各类垃圾.集散地的选择需要考虑可用空间的大小、交通方便可出入垃圾回收车、适当远离生活区和风向等因素,同时还应考虑回收品集散地不会对该区域造成土壤结构和生态上的破坏.
2)施工单位应积极联系当地的垃圾处理站,利用垃圾处理站的专业设备对各类垃圾进行处理、回收再利用.
3.2 建筑循环利用
建筑循环利用的目的是延长既有建筑的寿命,避免大拆大建造成资源浪费和环境破坏,也可减少由新建建筑工程相关材料生产和运输带来的废弃物对环境的影响.在LEED绿色建筑评价体系下此项得分点有四项评价标准分别是保留55%的原墙体、楼板、屋面,保留75%的原墙体、楼板、屋面,保留95%的原墙体、楼板、屋面和保留50%原内部非结构部件.施工单位可结合国内《绿色建筑评价标准》和标准化工地文明施工相关要求,参考LEED绿色建筑评价体系制定实施计划,创建文明施工现场和绿色可持续的施工场地.
施工阶段在开工前往往需要新建大量临时设施,如员工宿舍、办公房、变电站和现场围护构件等.目前我国大部分施工工地都是采用活动板房搭建临时设施,活动板房虽然可以较好的解决临时用房问题,也达到了循环利用的要求,但是活动板房在组装和拆卸的过程中会产生对环境和施工人员健康有害的物质,如粉尘和可吸入颗粒.现在市场上出售的活动板房一般是彩钢结构,本身易受腐蚀且防潮效果较差.除此之外,施工单位还需支付活动板房的租赁费、运输费等,不利于降低施工成本.
可持续施工管理要求最大限度的再利用施工现场既有建筑或既有建筑的原有结构构件和材料.为达到要求施工单位可采取以下措施:
1)在开工前应全面勘察施工场地,结合业主提供的现场资料,考虑对现有的、曾经使用过的建筑进行改造作为宿舍和办公用房;
2)其他小型临时设施如变电站、门卫房可考虑使用原有相关结构和构件,避免重复搭建;
3)施工单位还可以通过优化施工方案,提前修建可作为临时设施使用的设施,如场内道路.
同时,小型新建建筑在不影响其使用功能和美观的前提下,也可以考虑利用原有建筑非结构性构件如内墙、门、地板铺装和吊顶系统等,达到降低成本、节能环保的目的.
3.3 建筑废弃物管理
建筑废弃物管理的目的是从建筑施工、建筑物拆除和场地清理过程产生的废弃物和垃圾中分离出可回收利用的材料,经过处理后重新投入到生产建设中或将可再利用的材料应用于适应的场所.此项管理措施通过废弃物的回收再利用可以大大减少资源浪费,提高资源利用率并降低了建筑废弃物对环境的破坏.值得注意的是,施工现场建筑废弃物有两个不同的来源,一个是来自既有建筑或其他建筑及其结构的再利用或拆迁过程中产生的废弃物;另一个来源是来自于施工本身.
一般情况下,建筑废弃物的主要利用方式有:(1)重选利用,废弃物经分离后将可再利用的材料在现场重新利用如砌块、木材等.(2)再利用,不改变材料的材质和使用特性,经处理后在现场再利用或应用到其他项目的施工现场中.例如:碾压混凝土可作为基层材料,钢筋废料通过焊接后可作为辅助支撑.(3)回收利用,对废弃物进行分类、清洁、处理和重新组成的过程,目的是利用材料生产新产品.例如拆迁过程产生的玻璃、门窗等.(4)分类回收,在施工现场使用不同容器分类收集施工过程产生的可回收材料,分类后的材料可以被直接送往回收处理站和废品转运站,如各类废旧电源等.(5)混合回收,即在施工现场使用一个容器收集施工过程产生的可回收材料,再送往回收处理站进行处理回收,如各种涂料、油漆、粘结剂等.(6)捐赠,将可利用的材料捐赠给慈善组织或第三方,追求资源利用最大化.
建筑废弃物管理在可持续的施工管理中非常重要,在施工阶段施工单位可采取以下措施:
1)制定建筑废弃物管理计划,设定回收目标,以项目经理为责任人,施工管理人员为实施人,定期查看废弃物回收利用情况,把废弃物回收利用率纳入项目经理业绩考核;
2)在施工现场指派固定的区域作为废弃物收集区;
3)对施工人员培训关于材料回收再利用和简单的废弃物分类、处理方法;
4)对废弃物的回收再利用进行记录并反馈;
5)对收集的建筑废弃物应做好防暴雨冲刷措施,避免对该区域进行二次污染.
3.4 材料再利用
材料再利用主要是指在施工过程中重复使用建筑材料和产品,降低对新材料的需求和减少废弃物的产生,降低新材料生产过程对环境所造成的影响.材料再利用和建筑循环利用、建筑废弃物管理的区别在于,建筑循环利用强调的是对建筑物整体或部分的再利用,或具有正常使用功能的构件的再利用;建筑废弃物管理强调的是建筑废弃物中可再利用的材料,一般需要进行清理、分类和处理后才能再次利用到工程项目或其他工程项目中.而材料再利用所讨论的再利用的材料指的是可从施工现场直接获取或从场外回收材料市场购买后可直接或经简单清洁后即可运用于施工的材料,旨在鼓励使用现场可回收材料和促进市场上回收材料的使用.LEED绿色建筑评价体系要求在新建工程中所使用的回收、翻新、再利用材料的总量应占工程材料总价值的5%~10%,但是不包括机械、电气和电梯等设备.在国内的建筑材料市场中,可回收材料市场并不成熟,在购买和使用此类材料也有一些障碍,但在一些发达国家和地区,已经有比较成熟和较大规模的可回收材料市场,施工现场使用较多的有木质地板和横梁、比较好的铁制品和砖块等.
为尽可能达到在施工过程中利用回收、翻新、再利用材料,在设计阶段应该确定可使用回收材料的可能性,并确定材料供应商.施工单位在采购建筑材料时可参考以下原则[6]:
1)回收市场上的二次材料或可再利用的材料;
2)尽量采购无毒和低挥发性材料;
3)尽量避免购买组装材料,要购买组装材料时,要保证材料易组装,各类连接件完整并可替换;
4)材料的模数应符合国家或行业标准,以便减少不必要的切削浪费.
3.5 可循环利用物资
可循环利用物资指的是在施工过程中使用的原材料中全部或部分成分在使用前或使用后为循环材料,其主要目的是增加含可循环利用物质材料的建筑产品的需求量,从而减少提炼和处理新的原材料对环境带来的影响.
材料的回收利用和循环利用是两个不同的概念,前者仅仅指的是由材料组成最终产品的循环利用情况,而后者主要指的是材料的循环利用,可能是最终产品的循环利用(材料使用后)也可能是在材料形成最终产品的过程中产生的材料循环利用(材料使用前).值得注意的是,在实际施工过程中应着重提升最终产品的循环利用(材料使用后),因为其包含了两个过程:材料加工过程和最终产品形成过程,即有两次循环利用的机会.在此需要说明两个概念:(1)材料使用前循环利用,指的是在形成最终产品的过程中原材料中其他循环成分转化或再生而成的材料.(2)材料使用后循环利用,指的是在形成最终产品后原材料中其他循环成分失去了原有使用功能,但经过回收后可做其他使用.
LEED绿色建筑评价体系要求在最终形成的建筑实体中材料使用后循环利用量与二分之一的材料使用前循环利用量之和占建筑实体中所有材料价值总和的10%.为达到这个要求,实现施工阶段的可持续管理,施工单位可采取以下措施:
1)确定最终产品中影响循环材料使用量的材料,在施工过程中可把此类材料作为控制性材料,评估此类材料在最终产品中的比重.通常情况下,钢材、模板材料和新型砌筑材料在形成最终产品后,通过提取、冶炼、制造作为可再生材料利用,这些材料便可作为施工过程中的控制性材料重点控制.
2)确定符合条件的供应商,并要求供应材料的同时提供材料的循环成分证明文件.施工单位可根据证明文件估算最终产品中的循环材料使用量.
3)根据估算结果确定供货量,并在使用时记录使用量和循环利用量.
3.6 地方性材料
地方性材料指的是施工过程中所采用的建筑材料或产品在距施工现场周围800 km范围内选择,这样做的目的是鼓励使用当地的材料来减少运输过程中对环境的影响,还可以使当地的材料得到充分的利用,促进当地的经济发展.可持续的施工管理不仅包括施工现场内的所有活动达到节能环保的要求,也考虑了与现场施工相关的活动对周边环境的影响.
一般情况下,除一些有特殊业主要求的工程项目之外,普通工程项目在施工过程中所需要的材料大部分都可以在距施工现场800 km范围之内获得.如果该建筑要通过LEED认证的话,此项得分比较容易获得.在实际的施工过程中,施工单位可以采取以下措施:
1)确定最终产品中影响本地材料使用量的材料,在施工过程中可把此类材料作为控制性材料,评估此类材料在最终产品中的比重.通常情况下,钢材、玻璃、模板材料和新型砌筑材料等材料在施工现场周围易获得这些材料便可作为施工过程中的控制性材料重点控制.
2)确定符合条件的供应商,并要求供应材料的同时提供材料的来源距离证明文件.施工单位可根据证明文件估算最终产品中的本地材料使用量.
3)根据估算结果确定供货量,并在使用时记录本地材料使用量.
3.7 可快速再生材料
可快速再生材料是指在施工过程中使用的部分材料是由短生命周期的产品制成的,具有快速再生的特点,一般再生周期不会超过10 a,例如竹、保温棉、植物纤维、硬纸板等.此项要求旨在减少对有限的原料和再生周期长的材料的使用和消耗.
LEED绿色建筑评价体系中要求可再生材料的使用量占项目所有建筑材料和产品总价值的2.5%,但在实际工程应用中,此类建筑材料使用并不多,所以施工单位应采取积极的措施保证此类材料在施工中的使用,可采取的措施有:
1)确定最终产品中影响可快速再生材料使用量的材料,在施工过程中可把此类材料作为控制性材料,评估此类材料在最终产品中的比重.
2)确定符合条件的供应商,并要求供应材料的同时提供材料的成分证明文件.施工单位可根据证明文件估算最终产品中的可快速再生材料使用量.
3)根据估算结果确定供货量,并在使用时记录可快速再生材料使用量.
4 结 语
建筑领域由于其对资源的大量消耗和对环境的巨大影响,成为贯彻可持续发展理念和落实科学发展观的一个重要方面.施工阶段作为建筑实体形成的重要阶段,对施工阶段的所有施工活动进行可持续管理具有重要意义.该文讨论了在LEED绿色建筑评价体系的视角下,对涉及施工阶段的一些施工过程进行可持续管理,并针对LEED绿色建筑评价体系的要求提出了可以采取的措施,保障相关施工过程达到节能、环保的目的,也符合国家提出的建设“资源节约型、环境友好型”社会的总体要求.
[1] 张少祥,李浩.LEED认证在建筑施工阶段的实施[J].施工技术,2010,(12):108-112. ZHANG Shao-xiang, LI Hao. LEED Implementation of LEED Authentication During Building Construction[J].Construction Technology,2010,(12):108-112.
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[5] 张建锋,许家文.节能施工技术在施工现场中的应用[J].山西建筑,2014,(34):193-194. ZHANG Jian-feng, XU Jia-wen.The application of energy-saving construction technology in the construction sites[J].Shanxi Architecture,2014,(34):193-194.
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Biography:MIAO Wei,male, born in 1993, postgraduate,majoring in engineering management.
Sustainable Construction Management From the Perspectiveof LEED Green Building Evaluation System
MIAO Wei, PAN Hai-zei, CHEN Meng-jie, HE Jian
(School of Civil Engineering and Architecture, Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)
LEED green building evaluating system, which was formulated and put into practice by USA Green Building Committee(USGBC), is the most authoritative green building evaluation standard in the world currently. This paper, based on the current situation of construction in the domestic, pursues the connection between LEED green building evaluation system and the construction so as to save energy, protect enviroment after taking some measures.1tab.,6refs.
LEED;green building;energy saving and protection of environment;sustainable construction
2015-03-08
国家安监局项目(编号:2014-3264);四川省教育厅项目(编号:13zb201)
缪 玮(1993-),男,江西抚州人,硕士研究生,研究方向:工程管理.
2095-7300(2015)01-040-05
TU71
A