“双碳”背景下建筑全寿命周期绿色施工策略简析

2024-05-03黄燕飞广西建设职业技术学院全国注册监理工程师高级工程师

广西城镇建设 2024年2期

文＿黄燕飞（广西建设职业技术学院，全国注册监理工程师、高级工程师）

气候变化是人类面临的全球性问题，温室气体的大量排放，致使全球气候气温逐年上升，由此带来的南极冰川溶化、海平面上升、沙漠化面积增大和病虫害增加等问题对生命系统形成威胁，在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国作为发展中大国实施积极应对气候变化国家战略，提出碳达峰、碳中和的目标和愿景。碳达峰是我国承诺在2030年前二氧化碳排放不再增长，二氧化碳排放达到峰值之后将逐步降低；碳中和是指企业、团体和个人针对排放的二氧化碳，通过植树造林、节能减排等形式全部抵消，实现二氧化碳“零排放”，努力争取在2060年前计划实现净零碳排放，即通过吸收或抵消与其产生的碳排放相等的数量达到碳中和目标。2021年《政府工作报告》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在多个领域部署的一系列切实举措，彰显我国应对气候变化工作的路线图越来越清晰。

为实现碳达峰和碳中和目标，我国计划加速能源结构转型，提升可再生能源的比例，逐渐降低对化石燃料的依赖，提高能源效率；强调绿色技术创新的重要性，包括推动清洁能源、电动汽车和其他低碳技术的研发和应用。这些目标的实现将涉及广泛的政策和技术措施，包括能源政策、工业转型、城市规划、绿色施工等方面的改革。本文就建设项目的建筑全寿命周期采用的绿色施工策略进行分析，并提出建议。

一、绿色施工的背景和重要性

（一）绿色施工的背景

绿色施工是一种注重减少对环境的负面影响、提高资源利用效率和促进可持续发展的建筑施工实践。随着人们对气候变化和环境问题关注的增加，对建筑行业的环境影响提出了更高的要求；部分资源的稀缺性使得人们更加关注如何有效利用和管理建筑材料和能源。各地方的法规和政策应鼓励采用绿色施工实践，以减少能源消耗和环境污染。

（二）绿色施工的重要性

通过使用环保材料、节能技术和可再生能源，可以有效减少建筑对环境的负面影响；采用可再生材料、循环利用和节约用水等有助于保护有限的自然资源，降低建筑对资源的过分依赖。同时，使用更高效的绝缘材料、智能照明系统和可再生能源，降低能源消耗；使用低VOC（挥发性有机化合物）材料、良好的通风系统等有助于提高室内空气质量，改善室内环境。对于建筑企业而言，采用绿色施工实践有助于企业树立社会责任感，提升企业形象，并满足消费者和客户对可持续性发展的需求。

二、传统建设项目在实施阶段存在的问题

建设项目的实施阶段包括设计阶段、施工阶段及项目建成后的运营阶段，在项目的实施过程中，传统设计阶段、施工阶段及项目建成后的运营阶段与绿色施工要求相比，存在以下问题。

（一）传统设计阶段存在的问题

传统设计中对可持续性发展的考虑不够全面，一是在设计中未充分考虑材料的可再生性、可回收性和对环境的影响，导致材料选择不合理，增加资源消耗和环境负担。二是未充分考虑建筑能源效率，导致建筑在使用过程中能源消耗较高，增加对能源资源的需求。三是未考虑废弃物的减量化和资源化利用，导致建筑施工和使用过程中产生大量废弃物。四是未充分考虑水资源的合理利用和节约措施，导致水资源的过度消耗和浪费。五是未充分考虑生态环境的保护和恢复，导致建筑项目对周边生态环境的破坏。六是未进行充分的环境风险评估。七是未考虑社会责任，如对当地社区、文化遗产和历史建筑的影响，导致社会反响不佳，需要在设计过程中加强对这些方面的考虑和管理，以促进可持续发展和环境保护。

（二）传统施工过程中存在的环境保护问题

传统施工过程对环境保护造成较多负面影响，包括资源浪费、空气和水污染、土壤破坏、噪声污染、废弃物堆积、生态系统破坏等，为减少此类污染，需在施工现场做好环境保护措施（见表1）。

（三）项目运营过程中存在的问题

项目运营中如果对环境保护不够重视，可能会产生环境污染等问题，影响企业形象和可持续发展。例如，如果维护管理不到位，可能会导致设施设备的老化和损坏；直接使用自来水用于灌溉、冲洗等非饮用用途，会增加维护成本，影响项目的正常运营等。

以上问题表明传统建设项目在实施阶段存在很大改进的空间，绿色施工实践的推广和采用有助于减少这些负面影响，创造更环保、可持续发展的建筑和基础设施。

三、绿色施工在建设过程的实施

绿色施工在建设过程中的实施涉及设计阶段、施工阶段和运营阶段，实施策略可以从以下方面进行考虑。

（一）项目设计阶段可持续设计理念

可持续设计是一种注重在建筑和规划中最大限度地降低对环境和资源影响的设计理念。在项目的设计阶段，注重采用可持续材料、能源效率和环境友好的设计理念，包括选择具有高能效标准的建筑结构、优化建筑朝向以最大限度利用自然光照等。

1.采用能源效率高的设计和技术

采用能源效率高的设计和技术，如智能照明系统、太阳能和风能等可再生能源。在材料选用时使用高效的绝缘材料，采用高反射材料、隔热材料和智能窗户等，改善建筑外壳的性能，减少热量传输，降低能量流失；提高建筑的隔热性能，有助于提供自然的隔热和隔音效果，改善房间的空气质量。可选择可循环利用、低VOC（挥发性有机化合物）的环保材料，以及可持续林业的木材等，将绿色屋顶和墙壁融入设计，并通过合理的建筑设计利用自然光照和通风，减少对人工照明和空调系统的需求。

2.采用灌溉系统的节水技术

在设计中考虑对周围生态系统的保护，避免破坏当地植被、栖息地和自然生态；使用低流量设备、收集雨水、采用灌溉系统的节水技术，实施水资源管理以减少对水资源的需求；选择合适的植物和景观的设计，从适应当地气候和土壤条件，减少对灌溉水的需求。

3.寻求和遵循绿色建筑认证体系

寻求和遵循绿色建筑认证体系，如美国绿色建筑评估体系（LEED）、英国绿色建筑评估体系（BREEAM）等，以确保项目符合特定的标准。设计可循环使用的建筑和产品，如可循环利用的椅子、桌子，可降解包装、可回收包装等，这些建筑产品易于分解和回收，可以降低拆除和处理建筑废弃物时对环境造成的不良影响。在规划中考虑交通可持续性，包括便捷的公共交通、自行车道和步行道的设计，以减少对私人汽车的依赖。引入社区参与和居民反馈，确保设计符合当地社区的需求，并获得居民的支持。

可持续设计有助于创造环保、资源可持续利用的建筑和城市规划，促进社会、经济和环境的可持续发展。

（二）项目施工阶段绿色施工策略

1.施工阶段材料选用和管理

建设单位和施工单位参与并遵循绿色建筑认证体系，如美国绿色建筑评估体系（LEED）、英国绿色建筑评估体系（BREEAM）等，这些认证标准为项目提供了明确的绿色施工指南和评估标准。

建设项目采用可循环利用的环保材料，可以减少对资源的依赖，并且在施工现场进行合理的废弃物管理。施工材料的选择和管理是确保建筑项目可持续发展的关键因素。

（1）项目施工过程材料的选用。项目的施工过程优先选择可再生材料，如木材、竹材等，以减少对有限资源的依赖；使用回收材料，包括回收金属、玻璃、塑料等，降低对原始资源的需求，减少废弃物的产生；选择具有环保认证的材料，如森林管理委员会（FSC）认证的木材，以确保材料的可持续性和环保性。选择低挥发性有机化合物（VOC）材料，以减少室内空气中有害气体的释放，提高室内空气质量；选择具有良好绝缘性能、隔热性能和其他能效特性的建筑材料，以减少建筑的能源需求。

（2）项目施工过程材料的管理。一是对材料的生命周期进行评估，考虑材料从生产、运输、使用到废弃的全过程，以综合评估其对环境影响。二是选择可回收或可降解的包装材料。三是施工单位可与供应商合作，要求其提供材料的来源和生产过程等信息，确保材料符合环保标准，寻找和采用新型、环保的建筑材料和技术，以推动建筑行业的可持续发展。

2.施工过程中的环境保护措施

在施工过程中采取环境保护措施是确保建筑项目可持续的关键。在施工现场尽量采取减少扬尘、噪声和化学物质的排放等措施，尽可能减少对周围环境的影响。

第一，实施有效的废弃物管理计划。对建筑施工过程中产生的废弃物进行预测和分类，包括建筑垃圾、废弃材料、污泥等，制订废弃物分类和处理的具体方案，包括可回收利用的废物、可再利用的废物、有害废物等的处理方法和目标。制订环境保护措施，确保废弃物处理过程中不对环境造成污染，如合理排放废水、废气等。对施工人员进行废弃物管理方面的培训，提高其废弃物管理意识和技能，确保废弃物管理计划得到有效执行。定期对废弃物管理计划进行评估和改进，根据实际情况调整废弃物管理策略和措施，提高废弃物管理的效率和效果。

第二，对空气、噪声及水污染的处理。采取湿式施工和覆盖材料等方法控制施工现场的扬尘，减少空气中的颗粒物排放。使用低噪音设备，采取隔音措施限制施工现场产生的噪声，减少对周围居民和环境的影响。采取措施防止施工活动对附近水体造成污染，包括设置防护屏障、沉淀池和油水分离器等。

第三，对土壤破坏、生态系统破坏及能源消耗的处理。采取措施减少土壤侵蚀和污染，使用防护网和覆盖物等方式保护土壤。使用能源效率高的设备和工具，减少施工过程中的能源消耗，降低碳排放，选择环保材料，减少对资源的依赖，降低施工过程中的环境负担。在施工现场周围设置保护区域，防止对当地植被和树木的破坏，在施工结束后进行植树、草坪种植等生态修复，恢复施工前的生态环境。以上的环境保护做法有助于确保建筑项目在施工过程中最大限度地减少对环境的负面影响，实现可持续的建设和发展。

3.建设项目企业员工培训

对施工团队进行培训，使其理解和遵循绿色施工的最佳实践方法。施工团队包括施工工人、管理人员和监理人员等各个层面的员工。绿色施工对员工培训的内容应涵盖以下方面，以确保团队能够理解、采用和实施绿色建筑实践。

绿色施工对员工培训的内容包括以下几个方面。

（1）介绍绿色建筑的基本概念、原则和标准，使员工了解绿色施工的背景和目标。介绍可持续设计理念，解释可持续设计的原理，包括使用环保材料、提高能源效率、优化建筑布局等方面的设计考虑。

（2）介绍能源效率和管理及水资源管理，即培训员工如何识别和采用能源效率措施，包括智能照明系统、高效暖通空调系统等；培训员工如何节约用水、收集和利用雨水、采用节水设备等水资源管理策略。

（3）介绍环保材料选择及废物管理和回收，即如何选择环保材料，包括可再生材料、低挥发性有机化合物（VOC）材料和具有环保认证的材料。指导员工如何正确分类、储存和处理废弃物，以最大限度地减少对环境的影响。

（4）介绍施工现场环保实践及生态系统保护，强调在施工现场上的环保实践，包括扬尘控制、噪声管理、水体保护等。介绍如何在建设项目中保护周围的生态系统，包括植被和树木的保护、土壤保护等。

（5）介绍绿色建筑认证及监测和评估，解释和培训员工关于绿色建筑认证体系，如美国绿色建筑评估体系（LEED）、英国绿色建筑评估体系（BREEAM）等，以确保项目符合相应的绿色标准，培训员工如何进行环境影响评估、性能监测和报告，以确保项目的可持续性和连续改进。

培训内容应根据员工的职责和项目需求进行定制，以确保他们能够在实际工作中有效地应用绿色施工原则。通过这样的培训，员工将积极参与和支持绿色施工实践。

4.绿色标准的评估和监测

在建设过程中实施评估和监测机制，以确保项目按照绿色标准进行。这可以通过定期的环境影响评估和性能监测来实现。在绿色施工中，持续的评估和监测是确保项目达到可持续性目标的关键步骤。

（1）绿色标准的评估。在项目启动前进行环境影响评估，可以识别潜在的环境影响，并制订相应的缓解和改善计划。建筑材料的生命周期评估考虑从获取、生产、运输、使用到废弃等阶段对环境影响。如果项目参与绿色建筑认证体系，如美国绿色建筑评估体系（LEED）、英国绿色建筑评估体系（BREEAM）等，应进行相应的评估以确保项目达到认证标准。

（2）绿色标准的监测。使用能源监测系统实时追踪建筑或工程项目的能源使用情况，以识别潜在的节能机会和优化能源效率，监测和记录项目水资源的使用情况，包括用水量、水质等，制定合理的水资源管理策略。实施废弃物管理计划，监测废弃物的产生和处理，确保废弃物被适当分类、回收和处理。在健康与安全监测方面，着重监测项目的施工现场，确保采取适当的安全措施，防止发生安全事故。

建立持续改进机制，通过定期的评估和监测，项目团队能够全面了解项目在环境、社会和经济方面的表现，发现问题及时采取纠正措施。

（三）项目运营阶段绿色节能策略

1.运营阶段水资源管理策略

水资源管理在建设和运营阶段至关重要，实施水资源管理策略，包括收集雨水、使用低流量设备、采用水资源循环利用系统等，以减少对水资源的浪费。一是安装雨水收集系统，将雨水储存用于灌溉、冲洗等非饮用水用途，使用低流量水龙头、淋浴头和马桶等设备，以减少水的浪费。二是采用智能灌溉系统，根据实际需求调整灌溉水量和频率，避免过度灌溉。定期监测和测试水质，确保用水符合健康和环保标准，及时发现并解决潜在的水质问题。使用智能漏水检测系统，及时发现和修复管道漏水问题，防止水资源的浪费。三是采取措施保护周围的水源，防止建筑活动对地下水和水生态系统的负面影响。采用有效的废水处理系统，将废水进行净化处理后，用于冲洗、灌溉或其他非饮用水用途，降低对清洁水的需求。四是对建筑运营人员进行水资源管理方面的培训，提高他们的水资源意识和管理能力。向社区宣传水资源管理的重要性，鼓励居民采取节水措施，共同保护水资源。以上水资源管理的做法有助于降低用水量，缓解自然水资源的压力，促进水资源的可持续利用。

2.运营阶段绿色节能技术的应用

应用节能技术是建筑和工业领域实现可持续发展的关键之一，采用如智能照明系统、高效的暖通空调系统、太阳能和风能等可再生能源技术，以降低能源消耗。一是选择使用具有良好隔热、隔音性能和轻质的建筑材料，使用LED照明和其他能效标识高的电器和设备，通过自动感应器调节照明强度和时长，以降低建筑的整体能源消耗。二是部署智能建筑管理系统，通过传感器和自动控制系统实时监测和调整建筑内部环境，最大限度地提高能源效率；采用高效的供暖、通风和空调系统，包括使用地源热泵、风能和太阳能等可再生能源，集成太阳能电池板、太阳能热水器等设备，利用太阳能资源提供电力和热能。三是在工业过程中使用能源回收系统，将废热和废水中的热能转化为可再生能源；建立能源监测系统，并通过使用智能电网技术来调整能源使用的时间和量，实时追踪和分析能源使用情况，以便及时发现和解决潜在的能源浪费问题。以上节能技术的应用有助于降低能源消耗、减少碳排放，从而推动建筑和工业领域向更可持续的方向发展。