作者韓業天
(三)綠色低碳施工
2023年9月,住建部發布《建筑與市政工程綠色施工評價標準》(國家標準,編號為GB/T50640-2023,將于2024年5月1日正式實施),標準中綠色施工定義為:在保證質量、安全等基本要求的前提下,以人為本,因地制宜通過科學管理和技術進步,最大限度地節約資源,減少對環境負面影響的施工活動。
依據《建筑工程綠色施工評價標準》中的相關技術及管理要求,本文從綠色低碳施工策劃、施工環境保護及施工資源節約、拆除方式優化、建材回收利用幾個維度施行施工階段的綠色低碳。
1.綠色低碳施工策劃
綠色低碳施工策劃包含:綠色施工組織設計、綠色施工方案和綠色施工技術交底等文件。綠色施工組織設計及其方案應包括技術和管理創新的內容及相應措施。
具體來看,建筑企業應該在施工策劃階段開展的工作有:對工程項目綠色施工進行檢查;建立健全的綠色施工管理體系和制度;具有齊全的綠色施工策劃文件;設立清晰醒目的綠色施工宣傳標志;建立專業培訓和崗位培訓相結合的綠色施工培訓制度,并有實施記錄;綠色施工批次和階段評價記錄完整,持續改進的資料保存齊全;采集和保存實施過程中的綠色施工典型圖片或影像資料;推廣應用“四新”技術;分包合同或勞務合同包含綠色施工要求;圖紙會審應包括綠色施工內容;進行施工圖、綠色施工組織設計和綠色施工方案的優化。
智能建造、數字化設計示例。一是中建三局以建設“建筑大腦”為總體目標,通過打造5G智慧建造平臺,逐步實現生產要素全在線、跨時空數據全連接、企業管理層級全服務。建造平臺集成現場管控安全、質量、技術、工期、環境、設備、勞務、物資管理等8大要點,為企業構建“智能化管理驅動、智能化數據采集、智能化決策支持、智能化知識共享、智能化現場管控”五項“智能化能力”。
二是中建電子CIM孿生基礎平臺通過數字孿生技術,重建城市三維模型。數字孿生CIM平臺將物理城市中的道路、建筑、水域、植被、設施等對象,在數字李生城市中一比一映射,真實還原城市的每一個細節,實現對城市建設、運行、管理和服務的流程再造、模式創新。通過與IOT物聯網感知數據的融合,對城市進行全感知、全互聯、全分析、全響應、全應用,實現公共資源高效匹配、城市事件精準處置,全面提升城市治理精細化、智能化水平。
2.施工環境保護
施工環境保護:即在施工現場應在醒目位置設置環境保護標識,施工現場的古跡、文物樹木及生態環境等應采取有效保護措施,并制訂地下文物保護應急預案。
具體來看,建筑企業應該在施工環境保護方面開展的工作有:施工現場設置可移動廁所,并定期清運、消毒;施工現場采用自動噴霧(淋)降塵系統;施工場界設置揚塵自動監測儀,動態連續定量監測揚塵[總懸浮顆粒物(TSP)顆粒物(粒徑小于或等于10um,PM10)];施工場界設置動態連續噪聲監測設施,保存晝夜噪聲曲線;裝配式建筑施工的垃圾排放量不大于140t/萬m,非裝配式建筑施工的垃圾排放量不大于210t/萬m;建筑垃圾回收利用率達到50%。施工現場采用地磅或自動監測平臺,動態計量建筑廢棄物重量;施工現場采用雨水就地滲透措施;施工現場采用生態環保泥漿、泥漿凈化器反循環快速清孔等環境保護技術;施工現場采用水封爆破、靜態爆破等高效降塵的先進工藝;土方施工采用水浸法濕潤土壤等降塵方法;施工現場淤泥質渣土經脫水后外運。
施工環境保護的示例。一是中建八局建設的安康苑一期項目,實現了文物古跡的保護。該項目是上海市靜安區城市更新的一部分。在歷時3年多的建造期內,中建八局完成5棟“90歲”歷史保留建筑遷出遷回,及其地下空間潛力的升級,解決了開發建設與歷史建筑保護的矛盾。中建八局依托上海安康苑一期項目,立項“城市更新過程中的歷史建筑保留與改造技術研究”課題,探索分析歸納總結一套城市更新改造示范性技術方法,“新老結合,以新補老”,并注重文物古跡的保護,保留城市的傳統特色。二是中建四局建設的貴州正習高速公路,最大限度減少了工程建設對沿線生態的影響。該項目途經自然保護區、國家森林公園、國家地質公園和水產種質資源保護區,環保要求高。中建四局合理規劃、做好選址論證,減少臨時用地和山林開采破壞。針對生態敏感(脆弱)區域,聘請有資質的第三方專業機構進行監測,逐一編制專項施工方案,最大限度減少對沿線生態的影響。項目橋隧比平均達64.12%,采取科學措施,保證周邊野生動物遷徙時,不受項目影響。“施工、防護、綠化”同步施工、同步成型,致力建成一條生態環保路。
3.施工資源節約
施工資源節約:即建筑企業應制訂用水、用能消耗指標,對辦公區、生活區、生產區用水、用能單獨計量,并建立臺賬,并建立具體材料進場計劃,以及材料采購限額領料等管理制度。
具體來看,建筑企業應該在施工資源節約方面開展的工作有:確保主要建筑材料損耗率比定額損耗率低50%以上;采用鋼筋工廠化加工和集中配送;大宗板材、線材定尺采購,集中配送;采用清水混凝土技術、免抹灰技術;充分利用物聯網技術管控物資、設備;采用無污染地下水回灌;施工現場采用可周轉的恒溫恒濕蒸汽養護設施與自動控制系統;設置在海島海岸的無市政管網接入條件的工程項目,采用海水淡化系統;單位工程單位建筑面積的用電量比定額節約10%以上;單位工程單位建筑面積的用水量比定額節約10%以上;施工現場利用太陽能或其他可再生能源;建筑垃圾垂直運輸時,采用重力勢能裝置;無直接采光的施工通道和施工區域照明采用聲控、光控、延時等控制方式。
施工資源節約示例。一是中建科技設計建造的北京亦莊藍領公寓項目,通過裝配式施工實現資源節約。該項目位于北京市經濟技術開發區,是我國最高最大的塊化建筑群,整體裝配率高達92%。項目使用1504個模塊化箱式房屋“搭積木”,減少八成建筑垃圾、節約七成用水用電,抗震烈度八級。項目依托中建科技裝配式建筑智慧建造平臺,采用模塊化永久性建筑方式建設而成,是北京市AAA級超高裝配率模塊化示范工程,獲得全國工程建設行業BIM大賽一等獎。二是中國建筑國際在香港有機資源回收中心二期施項目,最大限度的實現了施工資源節約。中建國際開創性整合了低碳建材供應鏈,使用含100%循環成分的鋼筋、工字鋼等,較傳統材料減碳60%,同時通過積極創新“轉廢為能”方法,減少建材消耗,提高廢棄物循環利用率,針對水源、能源、木材、廢棄物等方面制定減碳措施,促使項目廢棄物循環利用率超過95%;在項目設計上,以香港綠建環評認證的最高評級“BEAMPlus1.2鉑金級”為設計標準,使用BIM7D、MiC、DfMA等新型建造技術,進一步減少工程碳足跡,整體減少的碳排相當于11.4萬顆樹一年所吸收的二氧化碳,并主動購買自愿減排額以抵消剩余碳排放實現施工期碳中和。在項目投入運營后,該建造可通過廚余垃圾的可再生熱能發電,在滿足廠區運營的情況下外輸富余電力,滿足約5000戶家庭一年的用電量,該電力將有望轉化為運營期的碳資產,實現開發和管理,以期由“低碳”走向“零碳”,進一步實現全生命周期的“負碳”。
4.拆除方式優化
建筑的拆除包括拆毀、拆解兩種方式。拆毀方式在短時間通過機械將大部分廢舊材料進行破碎,破碎后材料難以回收、一般只能作為建筑垃圾進行填埋處理。拆解方式為通過小型機械將構件盡可能從主體結構中分離,拆除后得構件仍然可以加以利用。雖然這種方式在施工時間上延長了,但是極大地減少了碳排放量。因此拆除應優先選用拆解方式進行。在拆解過程中需要遵循“由內至外,由上至下”的順序進行,即“室內裝飾材料——門窗、散熱器、管線——屋頂防水、保溫層——屋頂結構——隔墻與承重墻或柱——樓板,逐層向下直至基礎”。在技術、設備層面上拆解與拆毀兩種方式大致相同,但在廢舊建材的循環利用率上,差別很大。通過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應用。
拆除方式優化(拆樓機器人)示例。2022年上海建工四建集團自主研發的履帶式多功能機械手拆樓機器人在上海建工錦滄文華廣場綠色改建項目首次使用,拆除機器人的研發與應用極大地助力了錦滄文華改建工程,拆除機器人的使用不僅便于現場安全管控,還能降低拆除作業對周邊環境的影響,提升既有建筑綠色化改建技術水平。未來,在城市中心城市更新項目中,拆除機器人帶來的新思路、新技術、新工藝將進一步促進綠色、安全、高標準施工要求的落地。
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。在回收過程中需要考慮材料回收屬性進行區分處理。一般來說筑垃圾經過初步清理,可分揀出可回收的鋼筋等金屬和木材、磚石、水泥混凝土塊等。鋼筋等金屬的回收利用:鋼材回收可以節省在鋼材生產階段鋼材鍛造所產生的碳排放;廢鐵利用相對于鐵礦石冶煉可節能60%,節水40%,同時減少廢氣、廢水、廢渣產生。鋁材的生產是一個高能耗的過程,而其循環再利用可節省高達95%的能耗。本身無法分解的材料,如木材、磚石、屋瓦等:可以考慮直接利用。利用廢磚瓦生產的再生骨料經過制磚機生成再生磚、砌塊、墻板、地磚等建材制品。破損嚴重的木質構件可作為木質再生板材的原材料或造紙等。將混凝土廢棄物通過破碎、清洗和分級,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,從而形成再生骨料混凝土。廢舊混凝土的回收利用可節約大量原材料中的砂石骨料,同時減少廢棄物堆放場地。
建材回收利用示例。一是中鐵建設集團在深圳市羅湖區的博元大廈主體建設項目成功應用了房屋拆除廢棄物再利用技術。項目團隊利用建筑廢棄物再生骨料和水泥等材料,采用再生混凝土技術及石粉回填再利用技術,在施工現場實現了場地硬化和臨時道路硬化。此項技術的應用有效減少建筑廢棄物排放,節約可再生礦產的開采,并減少有害氣體的排放。項目建設共計回收處理建筑垃圾1282噸,降低施工成本30%左右,現場廢棄物消耗量達到90%以上。據了解,通過該技術的實施,項目預計每年可減少約40萬噸的建筑廢棄物產生,同時節省土地面積、資源開采和能源消耗。這將使經濟、社會、環保、資源效益得到統一與最大化。二是中鐵二十五局青島裝配式預制構件廠實現了建筑垃圾循環再生利用。臨建拆除和廠區施工產生的建筑垃圾經過分選、破碎、篩選等環節,直接“變身”為混凝土骨料、粉料等不同規格的建筑材料。通過仿石生產車間的精細加工,生產出仿石路緣石和混凝土擋墻等再生產品,用于工程建設施工,實現了建筑垃圾資源化循環利用,走出建筑垃圾管理和資源循環利用的“新道路”。
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