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绿色低碳建筑研究报告(2024):绿色低碳建筑建造路径研究3

作者韩业天


(三)绿色低碳施工


2023年9月,住建部发布《建筑与市政工程绿色施工评价标准》(国家标准,编号为GB/T50640-2023,将于2024年5月1日正式实施),标准中绿色施工定义为:在保证质量、安全等基本要求的前提下,以人为本,因地制宜通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源,减少对环境负面影响的施工活动

依据《建筑工程绿色施工评价标准》中的相关技术及管理要求,本文从绿色低碳施工策划、施工环境保护及施工资源节约、拆除方式优化、建材回收利用几个维度施行施工阶段的绿色低碳。

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1.绿色低碳施工策划


绿色低碳施工策划包含:绿色施工组织设计、绿色施工方案和绿色施工技术交底等文件。绿色施工组织设计及其方案应包括技术和管理创新的内容及相应措施。

具体来看,建筑企业应该在施工策划阶段开展的工作有:对工程项目绿色施工进行检查;建立健全的绿色施工管理体系和制度;具有齐全的绿色施工策划文件;设立清晰醒目的绿色施工宣传标志;建立专业培训和岗位培训相结合的绿色施工培训制度,并有实施记录;绿色施工批次和阶段评价记录完整,持续改进的资料保存齐全;采集和保存实施过程中的绿色施工典型图片或影像资料;推广应用四新技术;分包合同或劳务合同包含绿色施工要求;图纸会审应包括绿色施工内容;进行施工图、绿色施工组织设计和绿色施工方案的优化。

智能建造、数字化设计示例一是中建三局以建设“建筑大脑”为总体目标,通过打造5G智慧建造平台,逐步实现生产要素全在线、跨时空数据全连接、企业管理层级全服务。建造平台集成现场管控安全、质量、技术、工期、环境、设备、劳务、物资管理等8大要点,为企业构建“智能化管理驱动、智能化数据采集、智能化决策支持、智能化知识共享、智能化现场管控”五项“智能化能力”

二是中建电子CIM孪生基础平台通过数字孪生技术,重建城市三维模型。数字孪生CIM平台将物理城市中的道路、建筑、水域、植被、设施等对象,在数字李生城市中一比一映射,真实还原城市的每一个细节,实现对城市建设、运行、管理和服务的流程再造、模式创新。通过与IOT物联网感知数据的融合,对城市进行全感知、全互联、全分析、全响应、全应用,实现公共资源高效匹配、城市事件精准处置,全面提升城市治理精细化、智能化水平。



2.施工环境保护


施工环境保护:即在施工现场应在醒目位置设置环境保护标识,施工现场的古迹、文物树木及生态环境等应采取有效保护措施,并制订地下文物保护应急预案。

具体来看,建筑企业应该在施工环境保护方面开展的工作有:施工现场设置可移动厕所,并定期清运、消毒;施工现场采用自动喷雾(淋)降尘系统;施工场界设置扬尘自动监测仪,动态连续定量监测扬尘[总悬浮颗粒物(TSP)颗粒物(粒径小于或等于10um,PM10)];施工场界设置动态连续噪声监测设施,保存昼夜噪声曲线;装配式建筑施工的垃圾排放量不大于140t/万m,非装配式建筑施工的垃圾排放量不大于210t/万m;建筑垃圾回收利用率达到50%。施工现场采用地磅或自动监测平台,动态计量建筑废弃物重量;施工现场采用雨水就地渗透措施;施工现场采用生态环保泥浆、泥浆净化器反循环快速清孔等环境保护技术;施工现场采用水封爆破、静态爆破等高效降尘的先进工艺;土方施工采用水浸法湿润土壤等降尘方法;施工现场淤泥质渣土经脱水后外运。

施工环境保护的示例。一是中建八局建设的安康苑一期项目,实现了文物古迹的保护。该项目是上海市静安区城市更新的一部分。在历时3年多的建造期内,中建八局完成5栋“90岁”历史保留建筑迁出迁回,及其地下空间潜力的升级,解决了开发建设与历史建筑保护的矛盾。中建八局依托上海安康苑一期项目,立项“城市更新过程中的历史建筑保留与改造技术研究”课题,探索分析归纳总结一套城市更新改造示范性技术方法,“新老结合,以新补老”,并注重文物古迹的保护,保留城市的传统特色。二是中建四局建设的贵州正习高速公路,最大限度减少了工程建设对沿线生态的影响。该项目途经自然保护区、国家森林公园、国家地质公园和水产种质资源保护区,环保要求高。中建四局合理规划、做好选址论证,减少临时用地和山林开采破坏。针对生态敏感(脆弱)区域,聘请有资质的第三方专业机构进行监测,逐一编制专项施工方案,最大限度减少对沿线生态的影响。项目桥隧比平均达64.12%,采取科学措施,保证周边野生动物迁徙时,不受项目影响。“施工、防护、绿化”同步施工、同步成型,致力建成一条生态环保路。



3.施工资源节约


施工资源节约:即建筑企业应制订用水、用能消耗指标,对办公区、生活区、生产区用水、用能单独计量,并建立台账,并建立具体材料进场计划,以及材料采购限额领料等管理制度。

具体来看,建筑企业应该在施工资源节约方面开展的工作有:确保主要建筑材料损耗率比定额损耗率低50%以上;采用钢筋工厂化加工和集中配送;大宗板材、线材定尺采购,集中配送;采用清水混凝土技术、免抹灰技术;充分利用物联网技术管控物资、设备;采用无污染地下水回灌;施工现场采用可周转的恒温恒湿蒸汽养护设施与自动控制系统;设置在海岛海岸的无市政管网接入条件的工程项目,采用海水淡化系统;单位工程单位建筑面积的用电量比定额节约10%以上;单位工程单位建筑面积的用水量比定额节约10%以上;施工现场利用太阳能或其他可再生能源;建筑垃圾垂直运输时,采用重力势能装置;无直接采光的施工通道和施工区域照明采用声控、光控、延时等控制方式。

施工资源节约示例。一是中建科技设计建造的北京亦庄蓝领公寓项目,通过装配式施工实现资源节约。该项目位于北京市经济技术开发区,是我国最高最大的块化建筑群,整体装配率高达92%。项目使用1504个模块化箱式房屋搭积木,减少八成建筑垃圾、节约七成用水用电,抗震烈度八级。项目依托中建科技装配式建筑智慧建造平台,采用模块化永久性建筑方式建设而成,是北京市AAA级超高装配率模块化示范工程,获得全国工程建设行业BIM大赛一等奖。二是中国建筑国际在香港有机资源回收中心二期施项目,最大限度的实现了施工资源节约。中建国际开创性整合了低碳建材供应链,使用含100%循环成分的钢筋、工字钢等,较传统材料减碳60%,同时通过积极创新转废为能方法,减少建材消耗,提高废弃物循环利用率,针对水源、能源、木材、废弃物等方面制定减碳措施,促使项目废弃物循环利用率超过95%;在项目设计上,以香港绿建环评认证的最高评级BEAMPlus1.2铂金级为设计标准,使用BIM7D、MiC、DfMA等新型建造技术,进一步减少工程碳足迹,整体减少的碳排相当于11.4万颗树一年所吸收的二氧化碳,并主动购买自愿减排额以抵消剩余碳排放实现施工期碳中和。在项目投入运营后,该建造可通过厨余垃圾的可再生热能发电,在满足厂区运营的情况下外输富余电力,满足约5000户家庭一年的用电量,该电力将有望转化为运营期的碳资产,实现开发和管理,以期由低碳走向零碳,进一步实现全生命周期的负碳



4.拆除方式优化


建筑的拆除包括拆毁、拆解两种方式。拆毁方式在短时间通过机械将大部分废旧材料进行破碎,破碎后材料难以回收、一般只能作为建筑垃圾进行填埋处理。拆解方式为通过小型机械将构件尽可能从主体结构中分离,拆除后得构件仍然可以加以利用。虽然这种方式在施工时间上延长了,但是极大地减少了碳排放量。因此拆除应优先选用拆解方式进行。在拆解过程中需要遵循由内至外,由上至下的顺序进行,即室内装饰材料——门窗、散热器、管线——屋顶防水、保温层——屋顶结构——隔墙与承重墙或柱——楼板,逐层向下直至基础。在技术、设备层面上拆解与拆毁两种方式大致相同,但在废旧建材的循环利用率上,差别很大。通过拆解方式的建筑垃圾,可以再生骨料及制品在建筑工程和道路工程中应用。

拆除方式优化(拆楼机器人)示例。2022年上海建工四建集团自主研发的履带式多功能机械手拆楼机器人在上海建工锦沧文华广场绿色改建项目首次使用,拆除机器人的研发与应用极大地助力了锦沧文华改建工程,拆除机器人的使用不仅便于现场安全管控,还能降低拆除作业对周边环境的影响,提升既有建筑绿色化改建技术水平。未来,在城市中心城市更新项目中,拆除机器人带来的新思路、新技术、新工艺将进一步促进绿色、安全、高标准施工要求的落地。



5.建材回收利用


建材的回收利用包括直接利用及再生利用。在回收过程中需要考虑材料回收属性进行区分处理。一般来说筑垃圾经过初步清理,可分拣出可回收的钢筋等金属和木材、砖石、水泥混凝土块等。钢筋等金属的回收利用:钢材回收可以节省在钢材生产阶段钢材锻造所产生的碳排放;废铁利用相对于铁矿石冶炼可节能60%,节水40%,同时减少废气、废水、废渣产生。铝材的生产是一个高能耗的过程,而其循环再利用可节省高达95%的能耗。本身无法分解的材料,如木材、砖石、屋瓦等:可以考虑直接利用。利用废砖瓦生产的再生骨料经过制砖机生成再生砖、砌块、墙板、地砖等建材制品。破损严重的木质构件可作为木质再生板材的原材料或造纸等。将混凝土废弃物通过破碎、清洗和分级,按一定比例相互配合后可形成再生的骨料,部分或全部替代天然骨料,从而形成再生骨料混凝土。废旧混凝土的回收利用可节约大量原材料中的砂石骨料,同时减少废弃物堆放场地。

建材回收利用示例。一是中铁建设集团在深圳市罗湖区的博元大厦主体建设项目成功应用了房屋拆除废弃物再利用技术。项目团队利用建筑废弃物再生骨料和水泥等材料,采用再生混凝土技术及石粉回填再利用技术,在施工现场实现了场地硬化和临时道路硬化。此项技术的应用有效减少建筑废弃物排放,节约可再生矿产的开采,并减少有害气体的排放。项目建设共计回收处理建筑垃圾1282吨,降低施工成本30%左右,现场废弃物消耗量达到90%以上。据了解,通过该技术的实施,项目预计每年可减少约40万吨的建筑废弃物产生,同时节省土地面积、资源开采和能源消耗。这将使经济、社会、环保、资源效益得到统一与最大化。二是中铁二十五局青岛装配式预制构件厂实现了建筑垃圾循环再生利用。临建拆除和厂区施工产生的建筑垃圾经过分选、破碎、筛选等环节,直接“变身”为混凝土骨料、粉料等不同规格的建筑材料。通过仿石生产车间的精细加工,生产出仿石路缘石和混凝土挡墙等再生产品,用于工程建设施工,实现了建筑垃圾资源化循环利用,走出建筑垃圾管理和资源循环利用的“新道路”。



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