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也谈绿色节能技术在建筑工程中的应用
也谈绿色施工节能技术在建筑工程中的应用
摘要：本文着重研究的是绿色节能建筑施工技术中节能降耗施工技术，通过对节能施工技术的研发、创新和应用，实现绿色施工中降低能耗，节约能源的目标。
　　关键词：绿色节能建筑，节能，降耗，创新
　　1、前言
“绿色建筑”是上世纪90年代才兴起的术语，其起源可追溯到70年代，由于能源危机，建筑家们开始质疑玻璃加钢筋的建筑结构，因为这些建筑需要庞大的加热与冷却系统。欧美国家为减缓建筑对环境所造成的能源负载与破坏，相继提出绿色建筑的环保理念。绿色节能建筑将建筑与周围的环境看成一个有机的系统，在建造和使用过程中综合各项措施有效地节约能源的消耗，在更高的层次上，实现了建筑业的可持续发展。
　　2、绿色节能建筑与绿色施工技术
　　2.1绿色节能建筑的含义与特点
　　绿色建筑是顺应可持续发展和环境保护的要求而产生的，它是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期(物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护与拆除、回收利用过程)中实现高效率地利用资源能源、土地、水资源、材料，太阳能等洁净可再生能源，最低限度地影响环境的建筑物。绿色建筑也必定是节能建筑。节能建筑是按节能设计标准进行设计，在建造过程中应用节能施工技术，使其在使用过程中降低能耗的建筑，是实现绿色建筑的必然途径和关键因素。
　　绿色节能建筑的特点主要包括以下几个方面：第一方面就是全寿命周期的概念，它主要强调建筑对环境影响在时间上的意义。建筑的寿命通常涵盖从项目选址、规划、设计、施工到运营的过程，建筑对环境的影响要做一个全时间段的估算。考虑到建筑对环境的影响并不局限在建筑物存在的时间段里，绿色节能建筑全寿命周期的概念还应在上述的基础上向前、向后延伸，往前从建筑材料的开采到运输、生产过程，往后到建筑拆除后垃圾的自然降解或资源的回收再利用。这个周期的拉长意味着在原材料采购过程对环境的影响，尽量就近取材减少运输能耗，生产工艺的改进或淘汰。建造就要高瞻远瞩的选择可循环再利用的建材。第二方面强调最大限度的节约资源保护环境和减少污染。第三个方面就是建筑根本的功能需求。健康的要求是最基本的，节约不能以牺牲人的健康为代价。强调适用，强调适度消费的概念，决不能提倡奢侈与浪费。第四个方面是建筑要与自然和谐共生。发展绿色节能建筑的最终目的是要节能环保，实现人、建筑与自然的协调统一。
2.2绿色节能建筑与一般建筑的区别
　　根据绿色节能建筑其含义和特点，我们可以看到绿色节能建筑和一般建筑比较有以下不同：
　　(1)一般建筑的建造、使用忽视能耗影响；绿色节能建筑则以低能耗满足使用的功能、提高舒适度。
　　(2)一般建筑和绿色节能建筑都以追求经济性为核心，但绿色节能建筑强调经济与环境的结构平衡，不是一味只追求经济效益。
　　(3)一般建筑标准化、产业化发展，易出现不同城市建筑雷同，绿色节能建筑强调建筑与地域资源、气候差异，因而能够体现建筑文化。
　　(4)一般建筑忽视与环境的沟通，绿色节能建筑更多关注与外部环境的关系，与自然和谐共生。
　　(5)一般建筑运行结束固体废料可回收利用的较少，绿色节能建筑则在设计时就考虑尽可能采用可循环利用的材料。
　　(6)一般建筑考虑的是浅生命周期，即包括项目前期、建设运行期、维修拆除期：绿色节能建筑考虑泛生命周期。从建筑材料开采、加工到建设、运行，再到维修改造，最后到拆除。
　　2.3绿色施工技术的含义
　　所谓绿色施工技术，就是以资源的高效利用为核心。以环保优先为原则，追求高效、低耗、环保，统筹兼顾，实现工程质量、安全、文明、效益、环保综合效益最大化，它不是独立于传统施工技术的全新技术，而是用“可持续”的眼光对传统施工技术的重新审视，是具有可持续发展思想的施工方法和施工技术。
　　绿色施工与传统施工相比，有很大的区别。传统施工以满足工程本身指标为目的，往往以工程质量、工期为根本目标，在节约资源和环境保护方面考虑较少，当其他要素与质量、工期等指标发生冲突时。采取牺牲其他要素的方法来确保质量和工期，这样做的后果常常是工程本身的质量、工期达到了要求。但工程施工中对环境产生了很大的影响，也浪费了大量的不可再生资源。更甚者，工程竣工后很长时间后遗症尚在，无法达到建筑与自然和谐之目的。绿色施工技术是具有可持续发展思想的施工方法和施工技术在绿色施工中的具体呈现，是实现绿色节能建筑的必要技术手段，在工程建设中更加注重对资源和能源的节约，对环境的有效保护。是科学发展观在建筑上的应用，对促进我国建筑行业的发展，提升现阶段我国建筑业的技术水平具有重要意义。
　　2.4绿色施工技术要点
　　绿色施工技术要点共分6个内容：绿色施工管理、环境保护技术、节材与材料资源利用技术、节水与水资源利用技术、节地与施工用地保护技术、节能与能源利用技术。
　　(1)绿色施工管理主要包括组织管理、规划管理、实施管理、评价管理和人员安全与健康管理五个方面。一个工程要实施绿色施工，没有组织措施，岗位责任制、施工规划、评价体系等系列制度是无法实现的。
(2)环境保护技术扬尘、噪声和光污染是当前施工影响环保的三大焦点。大气环境污染的主要源之一是大气中的总悬浮颗粒，粒径小于10微米的颗粒可以被人类吸入肺部，对健康十分有害，大气中的悬浮颗粒包括了建筑尘、土壤尘、道路尘等。建筑尘的产生可能由材料堆放、运输、垃圾清运、模板清理、机械剔凿作业等多种原因引起，引发百姓的投诉。在施工中可以采取一定环境保护技术措施，如土方作业阶段采取洒水、覆盖等措施，达到作业区目测粉尘高度小于1.5m，结构施工、安装装饰装修阶段，作业区目测粉尘高度小于0.5m
(3)节材与材料资源利用技术由于体制问题，政策法规欠缺，管理不到位等众多原因，施工中材料使用的随意性、无意性大量存在。且房屋建筑工程中2／3建筑物成本属于材料费，所以节材技术是绿色施工技术的重中之重。绿色施工技术节材的重点是我国目前新建建筑施工过程中的建筑垃圾需要减量，而且要加强回收利用。在现浇混凝土结构工程中，模板的工程量约占30～40％，占工期50％左右。过去模板体系约占施工企业固定资产的1／3，现在开展租赁业务情况有所变化，模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，因此它是绿色施工中的一个重要内容。也是节材必须考虑的一个问题。
(4)节水与水资源利用技术节水与水资源利用技术是绿色施工技术中不可忽视的一个方面。建筑施工用水量大，尤其是混凝土用水占了施工用水的绝大部分。目前我国的混凝土产量逾20亿m3，每立方米混凝土搅拌用水量以185kg计，需用水3.7亿ta混凝土养护用水根据地区与季节而定，专家测算为搅拌用水的2-5倍。初步估算混凝土的搅拌与养护用水为10亿t，而且基本上用的都是自来水(工业用水的价格高于生活用水的价格)。目前整个国家的水资源缺口为60亿t，建筑施工用水占如此大的比重，足见节水是绿色施工中不可忽视的一个问题。
(5)节地与施工用地保护技术节地的工作在设计阶段远比施工阶段关键，但这并不说明在施工阶段就没有工作可做，对临时设施的处置和施工道路的设置都体现了项目部对节地工作的重视程度。从节地工作角度考虑。项目部应合理规划工地临房、临时围墙、施工便道与硬地坪，其占地面积应根据施工生产规模、员工人数、材料设备需用计划与现场条件等进行控制，从而高效的利用土地，提高建筑空间的使用率。
(6)节能与能源利用技术节能与能源利用技术是绿色施工技术中需要坚持贯彻的一个方面。施工中的节能有两个大方向，一是降低能耗，二是提高用能效率，此外，使用可再生能源是今后的发展方向。由于保温隔热差，我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的3倍。推进建筑节能工作，需要有整体的、系统的观念，不能局限在建筑单体，一定要从热源、管网和建筑系统考虑，从选择利用可再生能源提高热力使用能效比、减少输配管网热损失、提高室内散热器热效率、提高建筑围护结构的保温隔热性能、充分利用自然资源等多方面着手。在提高用能效率方面，施工现场应该选择功率与负载相匹配的施工机械设备，避免大功率施工机械设备低负载运行或小功率施工机械设备超负载运行。优化施工方案，合理安排工序，提高机械设备的满载率；现场应加强管理，做到人离机停，避免设备长时间空载运行。
3、绿色节能建筑施工技术的推广和应用
(1)建立“企业推动与市场引导有效结合”的节能建筑施工技术推广新机制。节能技术的推广必须坚持企业与市场紧密结合的发展思路。企业要将节能建筑施工技术推广为重点扶持项目，在资金投入、政策等方面给予保障与激励；通过改革，消除节能建筑施工技术推广体系制度中的不合理因素，为节能技术推广工作打造良好的政策平台；借用各地政府力量，加强对节能建筑施工技术推广工作的组织协调，调动各方力量促进产学研的紧密结合与节能技术成果的有效转化。
(2)推进节能建筑施工技术的科研推广体制改革。我局虽然科技推广体系较完整，个区域公司科技部门齐全，但对新技术的推广应用还是有一定阻力。今后，加大科技创新的力度，加强对科技创新技术的推广、激励政策，提高科技人员的待遇，都是推进绿色节能建筑施工技术的举措。我公司最近几年来在大跨度钢结构工程施工新技术的研发创新和成就，都是大力推广绿色节能建筑施工技术的结果。
例如：在2007-2010年山东东营黄河河口物理模型试验厅项目中，我们研发了由5项创新技术和多项应用技术组成的《大跨双曲面张弦抽空四角锥与多层空间网架屋盖施工技术》，成功运用于模型试验厅工程的施工中，解决了施工中的各种技术难题，保证了工程质量，缩短了工期，节约成本439万元；该工程用钢量每平方米不足70公斤，节约了钢材，降低了能耗，实现了低碳排放。成果的开发应用推动了钢结构领域的技术进步，取得了显著的经济效益和社会效益。
在2011年交通运输部天津水运工程科学研究所大型水动力实验室（一期）工程中，我们创新研发了由无粘结预应力钢绞线（37根）体内同步、同心、均匀张拉施工与控制技术等5项创新技术和多项应用技术组成的《大跨空间体内预应力钢结构综合施工技术研究与应用》，成功应用于交通部天津水科所大型水动力实验室（一期）屋盖网架安装工程，使该工程用钢量更低，每平方米不足50公斤，节约成本191万元。
2012年建造的天津市文化中心迎宾塔，是世界上第一座全铸钢结构塔，工期紧，施工难度大。我们根据工程的特点，边施工边组织科技人员研发了《镂空曲面超薄全铸钢结构综合建造技术》，此综合建造技术包含“全铸钢空间曲线波浪塔造型研究、结构体系优化与深化设计研究、结构整体有限元分析、空间曲线铸钢节点有限元分析与试验研究，优质低合金双曲薄型铸钢构件铸造工艺、热处理、校正和机加工技术，可调环形拼装胎具、环形单元组拼和镂空曲面铸钢单元吊装高空多点定位拼装技术和锌加配合热镀锌成套防腐技术与铸钢结构焊缝检测方法和评定办法”等多项创新技术的研究开发。通过此综合建造技术的应用，天津市文化中心迎宾塔节约钢材达80%，做到了节能降耗，低碳施工。
以上这些技术成果具有技术先进可靠，经济实用性强，低碳环保等特点，对保证工程施工质量、安全、工期、效益和环保起到了至关重要的作用。成果填补了钢结构施工技术领域的空白，推动了钢结构施工领域的技术进步，增强了企业技术优势，为企业的经营生产提供了有力的技术支持。国资委、新浪、搜狐等官方网站均对公司以上科技成果进行了跟踪报道。扩大了企业的知名度和社会声誉。
(3)促进节能建筑施工技术推广主体的多元化，优化推广模式。多元化是节能建筑施工技术推广体系发展的一个重要趋势。根据我国的国情和我们企业的具体情况，在推广模式的选择上，要因地制宜，调动各方积极性，进行多种形式的技术推广工作。节能建筑施工技术的推广可以采用以下几种推广模式：　“企业+科研机构+推广对象”的推广模式；另外，为进一步提高企业的知名度，建议企业多参加建筑节能展会。
(4)建立和健全节能建筑施工技术信息服务网络和信息反馈机制。建立节能建筑施工技术供应信息服务网络平台和信息反馈机制，以信息网络为纽带，为市场科学技术需求主体和供应方提供交流平台，提供包括国内、国外最新研究技术成果和产品的知识与技术供应。建立信息咨询网络的同时，要加强信息反馈机制的建立，这将大大提高建筑节能技术推广的效果，促进推广对象和推广专家、科技人员进行沟通和交流，激发推广对象参与节能建筑施工技术推广的意愿，这是节能建筑施工技术推广的重要部分和保障。
4、结束语
我们知道，即使目前执行的节能50％的标准能够实施到位，即使只是以新建建筑对比，我国的实际能耗水平仍然大大落后于发达国家。发达国家出于减排CO2、缓解地球变暖威胁的需要，建筑节能工作的进展十分迅速。要使我国建筑能耗水平做到真正赶上发达国家，可能还需要许多年时间的艰苦努力。就目前来说，按照我国现行的建筑节能设计标准，原有的多种建筑技术与产品，已经不能适应现实的需要，多年沿袭下来的作法都无法满足节能要求。在这种形势下，许多国外先进的建筑节能技术与产品，纷纷打人了中国市场，国内的不少企业也在积极研制开发多种新技术和新产品，从而加快建筑节能技术在我国的发展步伐。 我们作为中国最大建筑企业，要走在全国建筑行业节能环保、绿色施工的前面，这样才会对得起世界500强企业的称号。

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