绿色施工技术在高层建筑中的应用研究

2023-12-27李小伟郭云南

中国建筑装饰装修 2023年23期

单川张章刘佩李小伟郭云南

高层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 的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。在高层建筑施工过程中，会产生大量废弃物，如废钢筋、废钢材和废玻璃等。若处理不当，不仅会占用大量土地，而且会严重污染环境。同时，在施工过程中会消耗大量水资源，如果不能充分利用水资源，会造成资源浪费，增加施工成本。此外，在施工过程中还会消耗大量能源，如电力和燃料等，如果能源利用不当会造成能源浪费。

绿色施工技术是一种以可持续性和环保为导向的建筑施工方法，旨在减少施工活动对环境的负面影响，最大限度节约资源，提高能源利用率，创造更健康和宜居的建筑环境。该技术通过一系列绿色施工方法和策略，减少能源消耗和碳排放，避免水资源浪费，减少废弃物。在高层建筑施工过程中应用绿色施工技术具有重要意义，不仅有助于减轻环境负担，而且能够提高建筑的经济效益和人们的居住体验。

1 绿色施工技术在高层建筑中的应用现状

绿色施工不是传统施工目标“质量、进度、成本、安全”的升级，而是需要在整个施工过程中系统地考虑能源节约、环境保护和资源利用等。虽然我国已经出台了很多绿色施工的政策和标准，但是这些政策和标准不够完善且未能有效执行。究其根本是部分地方政府部门在项目审批时未从环境保护和可持续发展的角度去评估项目，导致建设单位在项目申报立项的时候只考虑眼前利益，忽视对环境的影响。

目前，建筑行业已经普遍认识到绿色施工的重要性，但在实际施工过程中，仍然有部分施工企业为节约成本而忽视绿色施工，选择传统的施工技术和方法。绿色施工技术的应用需要其他专业技术的支持，如建筑材料、施工工艺和能源利用等。施工企业缺乏相关技术的了解和认知，使得绿色施工技术的应用存在一定阻碍。

综上所述，绿色施工技术在高层建筑中的应用仍然存在很多问题，需要政府、企业和社会各方共同努力，通过完善政策和制度、提高绿色施工意识及加强技术支持等手段，推进绿色施工技术的应用和发展。

2 绿色施工技术在高层建筑中的应用

2.1 扬尘控制

施工现场应设置封闭式的垃圾储存区，集中堆放施工垃圾和废弃物，并定期进行清理和运输，减少扬尘的产生，避免影响周围环境。在施工现场还应采用扬尘控制措施。例如：使用洒水设备对现场进行定时洒水；使用挡风板等设备避免扬尘扩散；遮盖裸露地面和建筑材料以减少扬尘的产生和扩散。在拆除建筑物时要尽量避免出现大范围的高空抛物，并应设置拦截网等设备进行扬尘控制，拆除后应及时清理建筑垃圾。为更好地控制扬尘，施工前应制订合理的施工方案，合理安排施工工序、施工机械和作业时间等。此外，在施工材料的选择上，应尽可能选择环保、低挥发性的施工材料，减少对周围环境和空气质量的影响[1]。应用绿色施工技术后的扬尘控制效果如表1 所示。

表1 应用绿色施工技术后的扬尘控制效果

2.2 节水和节能

施工前应制订合理的用水计划，计划应包括水资源的收集、储存、使用以及回收再利用等方面。在施工过程中，可以使用先进的节水设备，如节水龙头和节水淋浴等，尽量避免水资源浪费。可以利用雨水收集系统收集雨水，将收集的雨水用于施工现场的洒水和清洗等，减少水资源消耗。

在施工前应制订合理的能源利用方案，并采用高效节能的设备，如发光二极管（Light Emitting Diode，LED）灯和太阳能热水器等，以减少能源消耗。在施工过程中，可以采用智能控制系统，实时监测施工现场的用电和用水情况并进行智能化控制，避免能源浪费。此外，可以采用新型可再生能源利用技术，满足冬季供暖和夏季制冷的需求[2]。不同绿色施工技术的节水和节能效果如表2 所示。

表2 不同绿色施工技术的节水和节能效果

2.3 减少资源消耗

在建筑材料的选择上，可以考虑使用可再生资源和可回收建筑材料，如再生钢材和再生玻璃等，以减少自然资源的浪费。采用预制装配式施工技术可以减少现场作业量和湿作业量，提高施工效率，避免建筑垃圾对环境的污染。同时，可以采用新型施工工艺和材料。例如：采用3D 打印技术施工建筑结构，能够有效减少施工时间和材料消耗量；采用自修复混凝土等新型材料可以减少施工过程中的资源消耗[3]。在施工过程中，应合理利用建筑材料，尽量减少建筑垃圾。

2.4 建筑垃圾减量化

按照模数划分建筑结构，可以减少材料种类、建筑垃圾、现场作业量以及湿作业量。在高层建筑施工过程中，支撑和浇筑混凝土需要使用大量模板，采用可重复使用的模板不仅能够避免模板浪费，还能够提高施工效率和质量。在高层建筑施工过程中会产生大量建筑垃圾，如废钢筋、废钢材、废玻璃等，要对建筑垃圾进行分类处理和回收再利用，以减少材料消耗和建筑垃圾[4]。

2.5 土壤保护

在施工前应对施工区域的土壤进行侵蚀敏感性分析，根据分析结果采取相应的防侵蚀措施。例如：在施工区域四周设置植被缓冲带；设置排水系统，避免施工过程中的水土流失；尽量减少对原始地貌的破坏，施工完成后恢复植被。

在施工过程中，应避免使用有毒的建筑材料，避免土壤污染。在施工现场应设置固体废物和有害物质的分类收集和处理设施，严格管控危险化学品等有害物质。此外，应采取土壤保护措施，如铺设保护垫层或覆盖层和使用可降解的临时设施，以便减少对土壤的破坏[5]。

2.6 声光控制

在施工现场安装声光控开关，可以在夜晚或低光条件下自动打开照明设备，不仅能够有效节约用电，而且可以减少光污染。微电脑时控开关能够设定照明设备的使用时间和光照强度，可以有效避免能源浪费和过度照明。同时，可以采用实时监控技术，实时监测施工现场的用电情况，以便及时发现电能浪费问题，提高用电安全性和可靠性。无线远程抄表控制系统能够实现施工现场用电情况的远程监控，有助于管理人员及时发现问题，提高管理效率。

在施工现场设置太阳能路灯，不仅可以节约电能，而且能够提高现场的视觉效果。在大型施工机械中使用变频技术，能够有效控制机械的转速和耗电量，减少噪声对周边环境的污染[6]。不同声光控制技术的节能效果如表3 所示。

表3 不同声光控制技术的节能效果

3 绿色施工技术在高层建筑中的效益

3.1 保护自然环境和生态系统

高层建筑的施工过程会产生扬尘、噪声、废水及建筑垃圾等污染物，它们会破坏自然环境和生态系统。在高层建筑施工过程中应用绿色施工技术，可以通过控制扬尘、采取减噪措施、合理利用水资源和选择环保建材等方式，最大限度地减少环境污染和资源浪费。传统施工方法往往过度消耗自然资源，导致生态失衡。而绿色施工技术能够通过节约能源、减少资源消耗、提高材料可回收性和可再生性等方式，提高施工过程的环境友好性[7]。

3.2 提高施工效率和成品质量

传统施工方法存在浪费人力、物力和财力的现象，导致施工效率低。而绿色施工技术能够通过优化施工方案、采用新型施工工艺和设备和合理利用资源等方式，减少施工过程的资源浪费，提高施工效率。例如预制装配式结构和3D 打印技术能够有效缩短施工时间，提高施工效率。

传统施工方法存在施工误差大和材料质量不稳定等问题，难以保证成品质量。而绿色施工技术能够通过严格控制建筑材料质量、采用先进的施工工艺和设备以及加强施工过程监督等方式，提高成品质量。例如，自修复混凝土等新型材料可以减少混凝土裂缝，提高建筑结构的稳定性和耐久性。虽然使用绿色施工技术会使项目前期投入增加，但是此技术能够提高施工效率、减少资源浪费、提高资源利用率、延长建筑使用寿命以及降低后期维修成本，综合来看能够有效降低施工成本[8]。

3.3 提高建筑的可再生性和施工过程的可持续性

采用绿色施工技术，如预制装配式技术，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，减少资源消耗。应用可再生能源和节能技术能够提高施工过程的能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和碳排放，提高施工过程的可持续性[9]。

3.4 提高社会效益

采用绿色施工技术能够使施工过程具有环保性和可持续性，提高社会对建筑行业的认可度。在施工过程中应用此技术，能够改善劳动条件和工作环境，提高施工人员的生产效率和工作质量。此外，施工过程中采用低噪声设备并采取减噪措施，能够减少施工现场的噪声污染，降低对周边环境和居民生活的影响，改善人们对施工现场的负面印象。

4 绿色施工技术在高层建筑中的应用前景

随着人们的环保意识不断增强，绿色施工技术逐渐成为建筑行业关注的焦点，在高层建筑领域，绿色施工技术的应用前景尤为广阔。

1）绿色施工技术有助于降低高层建筑的环境影响。传统施工方法往往伴随大量的建筑垃圾、噪声和空气污染，而绿色施工技术则注重资源的高效利用和环境保护，通过采用可再生材料、节能设备和环保工艺，减少施工过程中的能源消耗和废弃物排放，减轻环境压力。

2）绿色施工技术有助于提高高层建筑的经济效益，虽初期投入相对较高，但长远看，其节能、环保的特点能降低建筑的运营成本和维护费用。符合绿色标准的建筑通常更易吸引租户和投资者，提高建筑的租金和资产价值，从而带来可观的经济效益。

3）绿色施工技术符合国家政策导向和社会发展趋势。随着国家对绿色建筑和可持续发展的重视，相关政策和法规不断完善，为绿色施工技术在高层建筑中的应用提供了有力支持。社会对环保、健康的关注度不断提升，绿色建筑成为市场新宠，推动绿色施工技术在高层建筑中广泛应用。由此可见，绿色施工技术在高层建筑中的应用前景广阔。

但是，要实现这一目标，还需要政府、企业和社会各方共同努力。政府应加大对绿色施工技术的研发和推广力度，制订更完善的政策和标准；企业应积极采用绿色施工技术，提升自身的环保形象；社会应加强对绿色建筑的认知和接受度，推动绿色建筑市场的健康发展。