学校建设工程绿色建筑的创新应用要点<br/>——以某大学学生活动中心项目为例

学校建设工程绿色建筑的创新应用要点
——以某大学学生活动中心项目为例

2023-04-02苏州大学武强

中国建设信息化 2023年4期

文｜苏州大学武强

随着建筑行业现代化水平不断提高，粗放的建筑理念逐渐被更加环保的可持续发展观所替代。习总书记在党的二十大报告中指出，推进碳达峰碳中和，在建筑领域推进清洁低碳转型。高校校园作为师生日常工作、学习和生活的场所，落实绿色施工除了能够避免周边环境污染学生身心健康外，还够渗透环保教育理念。而要落实绿色施工理念，就必须根据建设工程的实际情况制定绿色施工方案，以确保建设项目开工后不会产生资源能源的浪费以及环境的污染。

1.工程概况

本文以某大学学生活动中心项目为例，如图1所示。该学生活动中心项目位于大学D 校区中心位置，处于南北向轴线交汇处，是整个校区的重要空间节点。总建筑面积约19000m2，建筑高度34.75m，分别是三层的多功能厅和二层的音乐学院，建筑整体呈东西向布置，建筑轮廓是两个“圆”，之间通过连廊连接。“大圆”为多功能厅，按剧场标准设计，“小圆”为音乐学院行政办公及教授工作室。项目聘请了著名的建筑设计顾问，以及日本著名声学大师-丰田太久（Yasuhisa Toyota），作为声学顾问。整体建筑造型呈流线型，变化较多，结构较为复杂。

图1 学生活动中心项目示意图

2.管理重难点

2.1 重点

某大学为“双一流”建设大学，重点综合性大学。肩负着培养创新人才的重任，该项目为著名慈善家捐赠建设项目，承建单位应坚持精品工程的理念施工。

该项目两栋建筑的结构较为复杂，建筑造型以圆弧为主，导致施工难度较大，安全系数要求较高。且“大圆”作为可容纳千人的剧场建设，在声学上有较高要求。舞台上空还需吊挂约20 吨反声罩设备，对整体建筑结构，都有着严格的要求。该建设项目是在校园内部，与师生的正常学习生活同步，所以对施工噪音控制等方面有相应的要求，施工不能对师生的日常生活、工作和学习产生影响，需要给师生以最基本的工作学习环境保障。项目工程本身的进展、质效、安全与环保受到各方面的重点关注，且捐赠方多次现场视察、跟踪项目进展。

2.2 难点

由于该项目原建筑设计使用功能为会议中心，结构主体施工后，因故停工。后“小圆”使用功能改为音乐学院行政办公，“大圆”使用功能改为多功能厅。使用功能改变后部分结构构件经检测不能满足现行规范要求，加之结构长期外露，部分结构件存在开裂、露筋、局部疏松等情况，需要进行加固处理。大小圆之间的新增地下室部分，部分桩基在小圆主体结构下方，导致静力压桩设备无作业空间。周边情况较为复杂，经过调研、商讨后决定采用锚杆后压桩方式。具体施工流程：定位放线-预留桩孔-清理桩孔-植入锚杆-桩基就位（简易压桩架）-吊桩插桩-桩身对中调直-静压沉桩-接桩-再静压沉桩-送桩-施加预应力-封桩。

该学生活动中心项目，“大圆”屋面为钢结构网架屋面，且为不规则网架，标高在22.6m 以上，网架最大焊接球直径达1m，在焊接球运输和定位时存在难度。

学生活动中心项目南侧为护校河，北侧毗邻教学楼，要求施工期间不能影响师生日常工作和学习生活，在施工场地布置、材料运输、施工噪声控制等都存在一定挑战。这些客观因素同时也是对文明施工的考验。

3.学校建设工程绿色绿色建筑的创新应用要点

在上述客观因素的影响下，本工程以现阶段常用且技术成熟的绿色施工手段为基础，制定了高效利用能源的施工方案，主要体现在节水、隔声、保温隔热、节能等方面。

3.1 用水技术

该学生活动中心项目所在校区，由两部分组成，D 校区一期和D 校区二期，总体人流量较大。因此，水资源一直是最为重视的资源之一，要求施工现场用水不能影响学生的正常用水。对于工程施工来说，能否运用最新的技术手段，提高有效利用水资源的能力，是绿色施工关键点之一。因此，工程管理人员需要从提高资源利用效率的角度落实绿色施工手段，充分发挥现场管理人员与技术人员的创新意识与创新能力。在分析了当地实际情况与施工现场实际后，在施工中融合雨水回收技术以及废水过滤再利用技术，将雨水与过滤后满足再利用标准的生产废水纳入水循环系统，作为施工现场的用水补充，比如循环水用于汽车自动冲洗台、施工现场围挡喷淋喷雾系统的水源供给等，最大化水资源的利用效率。

野葡萄树长在右边园里。树干比大拇指粗点不多，又黑又干又硬，看上去一点生机都没有，春天的到来，他却来了精神，没几天长出新枝叶。新发出的枝叶向旁边的樟松树，没皮没脸地攀援着，青青的黄豆大的果实不知道啥时候长了出来，偶尔看到喜鹊在叶子里偷吃果子，当人接近时，发出嘎嘎叫声，似乎在向人们说：这是我的领地，不许靠近。

3.2 吸声墙面技术

高校作为传道授业解惑的场所，即便是办公楼也免不了师生之间的交流。因此，避免影响其他办公室人员的生活与工作，成了施工要点之一。实际上，传统施工方式下的墙体施工大多会使用黏土类材料进行铺设，其缺点在于隔音效果差，且会对环境产生威胁。但在建筑行业的现代化改革影响下，建筑施工技术不断发生新的突破，墙面施工的可选材料与可选工艺越来越多。为了深化设计吸声墙面技术，就需要在材料选择环节尽可能挑选以环保、隔音为“主色调”的墙面铺设材料。如蒸压加气砼砌块、轻集料砼小块空心砌块等。这些新型材料相较于传统的黏土类材料，优点更加全面，主要表现在力学性能、隔热与隔音等方面，也是对贯彻可持续绿色施工的最好诠释。除此之外在室内墙面装饰上，采用穿孔吸音板等材料，在天棚吊顶上采用穿孔石膏板、上覆岩棉等措施，以及对于振动较大的设备也采取了相应的减震措施，从而降低噪声污染，如图2所示。

图2 吸声墙面技术示意图

3.3 门窗结构新型断桥铝合金技术

除了建筑主体选用绿色施工技术外，工程的细节也不能对生态环境产生影响。其中，门窗部分对建筑使用者的使用体验感影响最大，其不仅会威胁师生的生命财产安全，还会对整体建筑风格产生冲击，因此门窗的技术设计十分重要。这就要求建筑设计人员需要前往施工现场，并与甲方展开深入交流，了解其他建筑门窗的施工设计。在整合相关信息与参数后，选用新型断桥铝合金施工技术作为主要工艺。该技术主要是在铝型材内安装隔热条，也就是通过断桥现象来划分施工材料。划分后，材料会在内部分成室内材料与室外材料两部分，这就能直接切断门窗的热传导路径，降低室外温度变化对室内的影响，稳定室内温度。此外，该技术还需要与双层、三层中空玻璃相融合，这是由于真空玻璃具有重量轻、强度高的优点，能够有效降低建筑自重对建筑安全系数的影响，真空技术也能够加强建筑的隔音效果。

3.4 外遮阳技术与防水防渗技术

风吹和日晒是影响建筑竣工后质量的主要因素，具体如下：

（1）外遮阳技术

该学生活动中心项目建成后将成为S 大学重要的活动场所，因此需要从施工设计阶段就开始提高建筑的节能效益。优秀的遮阳施工能够大幅度降低暖通空调系统能耗，实现绿色节能的施工要求。例如，工程采用外遮阳百叶，将铝合金金属片等材料安装至建筑窗外，根据当地日照条件，调整百叶倾斜程度来提高遮阳效果。另一方面，门窗设计为一体化窗，窗体材料性能远超实际施工标准，遮阳产品与纱窗融为一体，这赋予了系统窗更高的多元化特点，能够让建筑在不同的情况下都能够满足遮阳需求，降低建筑能耗。

（2）防水防渗技术

在确定防水方案之前，首先根据建筑等级确定防水等级，考虑到该项目作为重要的公开活动场所，加强了排水设计，选择更能满足建筑客观需求的防水层，还提高找平层与保温层的防水性能，最后针对设计中的细节进行调整。在施工人员开始进行防水设计施工之前，要经过专业的培训工作来掌握施工要点，并且要严格遵守施工规范对防水材料进行挑选与质检。

3.5 加强绿色施工技术细节把控

前期设计方案是绿色施工的重要一环，设计院多次现场实地考察，跟甲方开会沟通，了解甲方需求，在满足相关节能规范的前提下，设计了专项能源节约施工技术方案，具体如下：

（1）暖通空调系统

设计人员通过了解当地的气候条件，对不同季节的室内空调温度进行了调整，确保其在夏季温度不会超过26℃，冬季室内温度不会低于20℃，室内人员只需要确保空调运行过程中门窗关紧，即可享受自动温度调控功能。

（2）施工机具

建筑企业需要在施工人员上岗之前做好岗前培训与技术交底，确保基层施工遵守绿色节能施工规范，特别是对于施工机具的控制，需要设置专门的设备管理岗位，用以维护和检修绿色施工机具，避免机具因长时间使用或施工人员的错误操作而失去节能效果。此外，施工过程中的照明工具必须使用节能型照明工具，使其功率密度值始终处于可控范围内，这样既能够实现节能的目的，还能够降低建筑企业的成本投入，实现经济效益与环境效益的双丰收。

4.标准化施工管理策略

该学生活动中心项目作为S 大学标志性的公共活动场所，前期方案阶段，融合了大量的绿色设计理念与绿色施工工艺，严格遵守中央与地方政府出台的绿色施工标准，将“四新”等措施用到位，最大化能源利用率，实现绿色建筑施工的可持续发展理念。

4.1 确定绿色施工指标

绿色工程的关键在于精准定位绿色施工目标。以本项目为例，绿色施工目标为降低能耗、提高资源利用率、保护校区环境、避免污染与成本控制；项目目标为以绿色建筑为指引、落实可持续发展观。工程管理共包括五个方面，具体为组织、规划、实施、评价与人员生命财产安全。针对施工策划、现场施工、材料采购等环节进行大力度控制，从而提高整体施工的控制力度，落实监督体系。

4.2 绿色施工管理制度标准化

在项目管理上落实规划管理标准化、BIM 系统标准化等工作流程。施工前需要向基层施工人员提供明确的控制要点交底，施工现场班组人员要进行标准化管理与规范化施工，严格遵守我国绿色施工理念。工程管理人员需要重视对绿色施工知识的学习，在企业内部建立完善的绿色施工观念体系，以此为基础加大对绿色环境的宣传力度。

4.3 技术方案标准化应用

工程项目部需要建立高效的标准化管理体系，坚决杜绝资源的无意义浪费，提高利用效率，通过绿色施工方法实现高效的环境保护，更新施工理念，避免传统落后的理念降低施工方案的创新性。同时要严格参考施工的实际情况与甲方需求，采用最新的施工手段与信息化、智能化技术等。

4.4 信息技术应用标准化

随着“互联网+”的普及，要正确看待信息化技术与互联网技术对施工质量的积极影响，将互联网作为施工信息的传递载体，搭建完善的信息共享平台，通过相关软件，将相关施工信息从纸面传递改为信息化传递，以此解决纸质资源浪费的问题。

4.5 充分利用BIM 施工技术

BIM技术具备可视化功能，能够将抽象的数据信息转化为具体的三维模型，可以大大降低设计人员的工作压力，提高设计工作的准确性，简化后期修订步骤。

该技术具备模拟性功能，能够在模拟建筑施工全过程的基础上，支持动态调试，尤其是对于孔洞预留施工来说，使用BIM 能够及时对预留方案做出反应，以达到指导施工与控制现场的效果，从而大幅度降低后期开洞对主体结构的影响。

该技术还具备协调性功能，能够让不同部门的工作人员在平台上完成实时沟通，避免因部门之间的信息壁垒造成施工进度倒退的情况。

BIM技术有效控制了建筑材料的采购总量，将实体模拟技术落于施工实际，以可视化功能为基础降低了材料的消耗量，大幅度降低了建筑垃圾的总量，有效保护了校园环境不受破坏。

5.建筑工程安全施工管理标准化建设思路

5.1 全面提高施工人员的安全施工管理意识

从总体上讲，当前建筑工程施工人员组成比较复杂，不仅来自不同地区，且受教育程度各不相同，对安全的理解也不尽相同，只有对施工人员进行安全教育，让他们了解到安全的意义，统一安全生产的理念，明确各职能部门、各单位人员应落实的安全责任内容，才能促使建筑工程中所有参与方树立统一化、标准化的安全管理意识。

5.2 建立安全管理组织机构

建立安全管理组织机构，按照项目施工的需要对现场施工人员和安全管理人员进行配备，对施工企业的安全管理工作提出明确的要求，保证各施工流程及施工管理规定都能符合行业标准，并建立具有针对性的安全生产责任机制，通过制度对相关责任人行为进行约束，确保安全工作有序落实。此外，要明确施工项目经理和专职安全管理人员的责任，并根据安全管理的执行情况，根据安全管理的实施，采取适当的奖惩措施。

5.3 完善工程安全管理制度

以工程项目安全管理需求为导向，按照 PDCA 循环的管理方式完善工程安全管理制度。在对标准化体系安全管理进行建立、实施、检查和改进的整个流程中，需要动态性地对各项工作的落实质效进行剖析，以保障安全管理制度的应用质量，可重点从以下两点入手：一是实效性，剖析项目安全管理制度是否符合有关法律和法规，及其在实际工作中的运用效果；二是完整性，为确保工程质量，在制定安全生产管理体系时，必须坚持“工作有程序，事事有规范”的根本方针，确保各项管理体系涵盖了整个工程建设的全过程，真正实现了“有法可依”的安全监管功能。

5.4 严格落实承包商准入机制

（1）严格落实用人准入机制。①在资质问题上，项目负责人、项目经理和专业的保安主管必须通过安全考核，并取得合格的上岗资质证书；特种作业人员必须取得特种取岗位操作安全证书；新入普工必须经过三级安全培训并考核合格后，方可进入岗位工作；②必须要求施工、监理等单位的管理人员在职称、经验、培训等方面符合岗位标准；③针对特种操作工人如焊工、电工等必须具备相应的岗位资格证，并在上岗前接受再教育；④在进场后，必须保证工人正确穿戴好安全保护设备，并严格遵守操作规程。

（2）严格落实物品标准化管理机制。①在施工方面，严格遵守现行的国家标准，保证所有物料的性能都达到了安全生产要求；②在采购方面，为确保安全防护用具生产标准达标，严禁将其视为普通物品进行买卖，必须对其生产质量进行严格测定，以免造成不必要的安全事故；③在设备配置方面，要依据施工现场情况和安全管理要求，对现场设备的数量、种类、配置方式进行规范落实；④临建设施必须符合安全施工标准，如防护栏杆、配电箱、防护网等。