綠色建筑的理念及技術(shù)路線

綠色建筑的理念及技術(shù)路線

1綠色建筑與可持續(xù)發(fā)展1.1綠色建筑的概念《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》gb50378-2006年綠色建筑的定義是，在建筑的總使用壽命內(nèi)，最大限度地利用節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、旱、材料），環(huán)境保護和減少污染，并為人民提供健康、可接近和高效的空間，這與自然和諧共存。可以看出,綠色建筑定義的三要素是:節(jié)約資源;保護環(huán)境、減少污染;創(chuàng)建健康、適用、高效的使用空間。綠色建筑是實現(xiàn)“以人為本”、“人-建筑-自然”三者和諧統(tǒng)一的必要途徑,是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分?！敖ㄖ弊鳛橐粋€古老的行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須走“綠色建筑”之路。建筑業(yè)是以消耗大量的自然資源以及造成沉重的環(huán)境負(fù)面影響為代價的產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,建筑活動占據(jù)了人類所使用的自然資源總量的40%,能源總量的40%,而造成的建筑垃圾也占人類活動產(chǎn)生的垃圾總量的40%。綠色建筑的出現(xiàn)標(biāo)志著傳統(tǒng)的建筑設(shè)計擺脫了僅僅對建筑的美學(xué)、空間利用、形式結(jié)構(gòu)、色彩結(jié)構(gòu)、色彩等方面的考慮,逐漸走向從生態(tài)的角度來看待建筑,這意味著建筑不僅被作為非生命元素來看待,而更被視為生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的一個有機組成部分。綠色建筑不僅考慮到當(dāng)?shù)貧夂?、建筑形態(tài)、使用方式、設(shè)施狀況、營建過程、建筑材料、使用管理對外部環(huán)境的影響,以及舒適、健康的內(nèi)部環(huán)境,同時考慮了投資人、用戶、設(shè)計、安裝、運行、維修人員的利害關(guān)系。即可持續(xù)的設(shè)計、良好的環(huán)境及受益的用戶三者之間應(yīng)該有平衡的、良性的互動關(guān)系,從而達到最優(yōu)化的整體綠化效果。綠色建筑正是以這一觀點為出發(fā)點,平衡及協(xié)調(diào)內(nèi)外環(huán)境及用戶之間不同的需求與不同的能源依賴程度,從而達成建筑與環(huán)境的自然融和。1.2工程應(yīng)用技術(shù)我國自2005年起,設(shè)立全國綠色建筑創(chuàng)新獎,獲得該獎項的項目有中共中央組織部辦公樓、山東交通學(xué)院圖書館、科技部建筑節(jié)能示范樓等。我國同時用示范工程來推進綠色建筑的發(fā)展。北京環(huán)保部履約中心業(yè)務(wù)用房工程,建筑面積29290m2,地下2層,地上9層,檐高36m(見圖1)。工程從平面布局、立面造型、建筑材料、圍護結(jié)構(gòu)、空間形態(tài)等多方面將節(jié)能技術(shù)和建筑美學(xué)在設(shè)計實踐中進行結(jié)合,使節(jié)能環(huán)保理念不僅僅是產(chǎn)品和技術(shù)的應(yīng)用,而是融入到設(shè)計創(chuàng)作實踐之中。工程主要應(yīng)用的綠色建筑技術(shù)如下:(1)超薄型石材蜂窩鋁復(fù)合板;(2)陽光追逐(反射)鏡系統(tǒng);(3)吊頂式冷梁;(4)太陽能光伏發(fā)電幕墻(單晶硅);(5)西門子智能照明系統(tǒng)(EIB);(6)硅藻土壁材;(7)現(xiàn)場組裝真空管式太陽能熱水系統(tǒng);(8)SHT-2000氣體滅火系統(tǒng)(綠色CO2);(9)雨水收集和滲透系統(tǒng);(10)異形曲面鋼結(jié)構(gòu)玻璃頂面轉(zhuǎn)換架;(11)中庭氣流組織模擬分析技術(shù)。建筑造型充分結(jié)合了氣候、日照、噪聲的場地特殊性,展示出被動式節(jié)能理念。綠化率高達27%,履約大樓與交通干道隔離,從而最大限度地減少二環(huán)交通噪聲對室內(nèi)環(huán)境的影響。鋁蜂窩板外圍護幕墻的高保溫性能可有效降低大樓空調(diào)負(fù)荷。獨特的北立面窗格設(shè)計可用來阻擋來自北面的寒風(fēng)和道路噪聲。大樓的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等均采用了高能效和智能型設(shè)備,可有效降低大樓用電負(fù)荷。特別是陽光追逐(反射)鏡系統(tǒng)有效利用了太陽光,增加了建筑物內(nèi)的自然氣息,集節(jié)能、環(huán)保、自然、以人為本于一體。大樓采用3套陽光追逐(反射)鏡系統(tǒng),與經(jīng)過特殊設(shè)計的低能耗人工照明系統(tǒng)配合使用,可營造一個最佳的照明環(huán)境,并使能耗降低,人工照明系統(tǒng)通過照度感應(yīng)器可補償自然光的不足。安裝陽光追逐(反射)鏡系統(tǒng)后,在中庭區(qū)域日間照度可達到90000lx,高于人工照明40倍以上,使高達36m的中庭底部也可以充分享受到全天陽光照射,每年可節(jié)約電費12萬元,最大限度地利用氣候和自然條件,達到生態(tài)節(jié)能的目的。2綠色施工的概念建設(shè)部發(fā)布的《綠色施工導(dǎo)則》定義綠色施工為:工程建設(shè)中,在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過科學(xué)管理和技術(shù)進步,最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境負(fù)面影響的施工活動,實現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護)。綠色施工作為建筑全壽命周期中的一個重要階段,是實現(xiàn)建筑領(lǐng)域資源節(jié)約和節(jié)能減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綠色施工是可持續(xù)發(fā)展思想在工程施工中的應(yīng)用體現(xiàn),是綠色施工技術(shù)的綜合應(yīng)用。綠色施工技術(shù)并不是獨立于傳統(tǒng)施工技術(shù)的全新技術(shù),而是用“可持續(xù)”的眼光對傳統(tǒng)施工技術(shù)的重新審視,是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的施工技術(shù)。2.1能耗及節(jié)能潛力分析在建筑全壽命周期中,能源的消耗可以分為以下4個階段:(1)設(shè)計耗能指建筑在計劃及實施過程中所耗費的能源;(2)施工生產(chǎn)耗能包括建筑使用的各種材料和設(shè)備的生產(chǎn)、加工、搬運等,以及施工全過程中所耗費的能源;(3)使用能耗建筑使用過程中包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、照明、飲食、家用電器、熱水供應(yīng)等日常使用及建筑物日常維修管理所耗費的能源;(4)解體及回收能耗指建筑壽命結(jié)束拆除所耗費的能源及回收節(jié)能(負(fù)能耗)。建筑施工生產(chǎn)周期雖然相對較短,但其對自然形態(tài)的影響卻往往是突發(fā)性的,對于資源和能源的消耗也是非常集中的。研究表明,建筑施工生產(chǎn)階段耗能可以占到建筑全壽命周期耗能的23%,在低能耗建筑中甚至高達40%~60%,因此綠色施工在建筑全壽命周期中占有非常重要的地位。通過綠色施工與綠色建筑定義對比及分析可以看出,二者相互密切關(guān)聯(lián),但又不是嚴(yán)格的包屬關(guān)系,綠色建筑不見得通過綠色施工才能實現(xiàn),而綠色施工的建筑產(chǎn)品也不一定是綠色建筑。2.2綠色施工的總體要求綠色施工是一個系統(tǒng)工程,包括施工組織設(shè)計、施工準(zhǔn)備、施工運行、設(shè)備維修和竣工后施工場地的生態(tài)復(fù)原等。要求全社會達成綠色施工的共識,支持和監(jiān)督綠色施工的實施,形成一種社會現(xiàn)象。實施綠色施工,應(yīng)進行總體方案優(yōu)化。在規(guī)劃、設(shè)計階段,應(yīng)充分考慮綠色施工的總體要求,為綠色施工提供基礎(chǔ)條件。實施綠色施工,應(yīng)對施工策劃、材料采購、現(xiàn)場施工、工程驗收等各階段進行控制,加強對整個施工過程的管理和監(jiān)督。1綠色施工方案綠色施工管理主要包括組織管理、規(guī)劃管理、實施管理、評價管理和人員安全與健康管理。組織管理主要任務(wù)是建立綠色施工管理體系,并制定相應(yīng)的管理制度與目標(biāo)。規(guī)劃管理規(guī)定要編制綠色施工方案。該方案應(yīng)在施工組織設(shè)計中獨立成章,并按有關(guān)規(guī)定進行審批。綠色施工方案應(yīng)包括環(huán)境保護措施、節(jié)材措施、節(jié)水措施、節(jié)能措施、節(jié)地與施工用地保護措施等。綠色施工應(yīng)對整個施工過程實施動態(tài)管理,加強對施工策劃、施工準(zhǔn)備、材料采購、現(xiàn)場施工、工程驗收等各階段的管理和監(jiān)督。人員安全與健康管理方面應(yīng)制訂施工防塵、防毒、防輻射等職業(yè)危害預(yù)防措施;合理布置施工場地,保護生活及辦公區(qū)不受施工活動的影響;提供衛(wèi)生、健康的工作與生活環(huán)境。2揚塵保護要求對土方工程施工、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾裝修工程等施工全過程進行揚塵保護;對噪聲與振動控制、光污染控制、水污染控制、土壤保護、建筑垃圾控制、地下設(shè)施、文物和資源保護等方面采取措施。3現(xiàn)場材料的保管和管理策略圖紙會審時,審核節(jié)材與材料資源利用的相關(guān)內(nèi)容,達到材料損耗率比定額損耗率低30%;根據(jù)施工進度、庫存情況等合理安排材料的采購、進場時間和批次,盡量減少庫存;現(xiàn)場材料堆放有序,儲存環(huán)境適宜,保管措施得當(dāng);材料運輸工具適宜,裝卸方法得當(dāng),防止損壞和遺灑,根據(jù)現(xiàn)場平面布置情況就近卸載,避免和減少材料二次搬運;采取技術(shù)和管理措施,提高模板、腳手架等的周轉(zhuǎn)次數(shù);優(yōu)化安裝工程的預(yù)留、預(yù)埋、管線路徑等方案;根據(jù)就地取材原則,施工現(xiàn)場500km以內(nèi)生產(chǎn)的建筑材料用量占建筑材料總量的70%以上。4優(yōu)先采用中水?dāng)嚢琛⒅兴B(yǎng)護的方式施工中采取多種措施提高用水效率;加強對非傳統(tǒng)水源利用,如優(yōu)先采用中水?dāng)嚢?、中水養(yǎng)護、收集雨水養(yǎng)護等;在非傳統(tǒng)水源和現(xiàn)場循環(huán)再利用水的使用過程中,制定有效的水質(zhì)檢測與衛(wèi)生保障措施,避免對人體健康、工程質(zhì)量以及周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。52節(jié)能和能源利用制訂合理施工能耗指標(biāo),提高施工能源利用率;優(yōu)先使用國家、行業(yè)推薦的節(jié)能、高效、環(huán)保施工設(shè)備和機具,如選用變頻技術(shù)的節(jié)能施工設(shè)備等。2.3綠色工程實踐東莞玉蘭大劇院建筑面積43997m2,建筑高度59m(見圖2)。施工中采取了8方面措施,以保證綠色施工效果。2.3.1水資源回收利用在施工現(xiàn)場采取以下節(jié)水措施:(1)安裝適當(dāng)小流量的設(shè)備和器具;(2)采用節(jié)水型器具;(3)現(xiàn)場安裝水表,監(jiān)控自來水的消耗量;(4)設(shè)置廢水重復(fù)、回收利用系統(tǒng)。在施工現(xiàn)場設(shè)雨水和施工污水的循環(huán)渠道,循環(huán)渠道經(jīng)過格柵與沉淀池連接,沉淀池對來水進行處理后,可以得到無較大懸浮顆粒的中水,中水可再次使用,形成了雨水和施工污水的循環(huán)使用。對于污染較嚴(yán)重、不宜重復(fù)使用的施工污水和生活污水,接入生物處理池處理后再排入市政管網(wǎng)。2.3.2工藝設(shè)備維護在節(jié)約能源方面采取了以下措施:(1)進行工藝和設(shè)備選型時,采用技術(shù)成熟、能源消耗低的工藝設(shè)備;(2)對設(shè)備進行定期維護、保養(yǎng),保證設(shè)備運轉(zhuǎn)正常,降低能源消耗;(3)在施工機械及電器等閑置時關(guān)掉電源;(4)建設(shè)過程中采取用電三相平衡計劃措施。2.3.3加強企業(yè)生活垃圾處理控制,保證工人階級生活環(huán)境和衛(wèi)生1)建筑垃圾(1)盡可能減少建筑垃圾的產(chǎn)生;(2)對產(chǎn)生的垃圾盡可能回收再利用;(3)對垃圾的流向進行有效控制,嚴(yán)禁垃圾無序傾倒。2)生活垃圾在工人生活區(qū)設(shè)置宣傳欄對施工人員加強思想教育,多處設(shè)置垃圾分類收集裝置,使其不隨意亂廢丟棄物,保證工人生活環(huán)境和衛(wèi)生。在建設(shè)中與東莞市城建局簽訂了建筑垃圾和生活垃圾的處理合同,雙方共同合作,最大限度地減少建設(shè)過程中垃圾的產(chǎn)生和對外部環(huán)境的影響。2.3.4噪聲設(shè)備的使用處理措施如下:(1)合理安排進度,盡量排除深夜施工;(2)將產(chǎn)生噪聲的設(shè)備和活動遠離人群;(3)選用低噪聲或有消聲降噪設(shè)備的施工機械;(4)所有施工機械、車輛定期保養(yǎng)維修,閑置時關(guān)機。2.3.5加強成品保護意識采取的控制措施如下:(1)現(xiàn)場設(shè)置圍擋,覆蓋易生塵埃物料,裝卸有粉塵的材料時,向地面和空中灑水濕潤;(2)灑水降塵,場內(nèi)道路硬化,垃圾封閉;(3)使用清潔燃料等,禁止在施工現(xiàn)場焚燒有毒、有害和惡臭物質(zhì);(4)施工車輛出入施工現(xiàn)場必須將輪子上的泥土沖洗干凈,對工地門前的道路實行保潔制度,一旦有棄土、建材撒落及時清掃;(5)堆放的渣土設(shè)有防塵措施并及時清運。2.3.6施工前后反射陽光影響施工作業(yè)環(huán)影工程石材幕墻的防水層為薄鐵板層,薄鐵板反光強且面積很大,由于夏季安裝施工,安裝后其反射陽光對施工人員工作及周邊環(huán)影造成很大影響。為此,施工中將薄鐵板防水層全部涂刷成紅色,減少光反射的影響。2.3.7ci總負(fù)責(zé)人本工程注重CI策劃與實施,以公司總工程師為CI總代表人,公司安全主任為CI總責(zé)任人,設(shè)立專職人員負(fù)責(zé)CI方案的策劃、實施、檢查、完善及維護工作。在施工現(xiàn)場創(chuàng)造了干凈整潔的環(huán)境。2.3.8文明施工管理根據(jù)本工程的實際情況和《東莞市建設(shè)工程現(xiàn)場文明施工管理辦法》規(guī)定,制定文明施工管理措施。通過符合標(biāo)準(zhǔn)的文明施工,提高工程質(zhì)量、降低能耗、消除污染、美化環(huán)境、抵御災(zāi)害事故,保證了社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益。3預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程環(huán)保保障信息混凝土是目前最面廣量大的建筑結(jié)構(gòu)材料,進行混凝土綠色生產(chǎn)是綠色施工,乃至推廣綠色建筑的關(guān)鍵技術(shù)之一。預(yù)拌混凝土綠色生產(chǎn)是指在產(chǎn)品的選材、設(shè)計、生產(chǎn)、供應(yīng)活動及產(chǎn)品評估管理中,以資源節(jié)約、環(huán)境保護、職業(yè)健康為核心,以管理和技術(shù)為手段,通過混凝土生產(chǎn)全過程要素的控制以及優(yōu)化,實現(xiàn)混凝土生產(chǎn)的資源利用最大化、環(huán)境污染最小化,并有效地改善廠區(qū)職業(yè)健康環(huán)境。混凝土綠色生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比有如下特點:在利益上注意經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的協(xié)調(diào);在生產(chǎn)流程上注意原材料節(jié)約和環(huán)境保護;在生產(chǎn)管理上更加注意以人為本的管理方式。預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)全過程要素眾多,涉及材料、建筑施工、機械、環(huán)保、物流等多個行業(yè)。中建商品混凝土有限公司通過對預(yù)拌混凝土生產(chǎn)過程要素進行全面的分析,以混凝土生產(chǎn)全過程為縱坐標(biāo)(y軸),以混凝土綠色生產(chǎn)的三大原則(資源利用最大化、環(huán)境污染最小化、廠區(qū)建設(shè)優(yōu)化)為橫坐標(biāo)(x軸),建立基于預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程的矩陣體系,如表1所示,縱橫坐標(biāo)交集為“—”代表該處的過程無環(huán)境影響,交集處的文字則表明該處交集對環(huán)境的具體影響。該矩陣體系分為兩部分:(1)環(huán)境影響分析;(2)關(guān)鍵技術(shù)與管理措施集成體系,表2和表3對關(guān)鍵技術(shù)與管理措施進行了補充說明。這些措施通過矩陣有機結(jié)合,集體作用于預(yù)拌混凝土生產(chǎn)全過程,減小環(huán)境影響,達到全過程綠色生產(chǎn)。中建商品混凝土有限公司在成都的某設(shè)計年產(chǎn)60萬m3預(yù)拌混凝土站廠區(qū)布置如圖3所示。4綠色施工的內(nèi)涵綠色建筑在發(fā)達國家已取得相當(dāng)?shù)陌l(fā)展,英國、加拿大、美國、荷蘭、德國、日本,以及中國臺灣相繼建立了綠色建筑評估體系。其中LEED(USGBC)被稱為世界上最綠色的建筑設(shè)計、施工與認(rèn)證的先導(dǎo)體系,它提供了一個衡量標(biāo)準(zhǔn),對“綠色”做出定義,能夠推動整個建筑的整合設(shè)計過程。LEED評估內(nèi)容分為可持續(xù)建筑選址、用水效率、能源與大氣、材料與資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、創(chuàng)新與設(shè)計過程。與歐美發(fā)達國家相比,我國的綠色建筑概念引入較晚,起步也較晚,同時人均資源又十分匱乏,各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平不一,很難為綠色建筑的發(fā)展界定統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)。而且綠色建筑的定義是對立統(tǒng)一的,既要強調(diào)以人為本,提供健康、適用和高效的使用空間,又要“四節(jié)一環(huán)?！?把握好“度”,是實施綠色建筑的關(guān)鍵;綠色建筑的精髓是因地制宜,既要學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗,又不能套用他人的做法,覓尋適合當(dāng)?shù)貤l件的綠色指標(biāo),找準(zhǔn)符合本土特色的綠色點。迄今為止,我國綠色施工緊緊環(huán)繞“四節(jié)一環(huán)?！倍_展,研究及實施的相關(guān)措施還是表觀的。其實,綠色施工的內(nèi)涵是廣義的,其包含的內(nèi)容、范圍、深度很廣,有許多關(guān)鍵的問題在初步研究中尚未涉及。例如工業(yè)化生產(chǎn)問題,我國的建筑業(yè)吸納了如此多的勞動力,在施工現(xiàn)場進行手工生產(chǎn),受人員素質(zhì)、材料品質(zhì)、環(huán)境因素、不合理工期和低價中標(biāo)等因素的制約,再高的管理水平,也達不到綠色施工的宗旨。根據(jù)中國建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為在我國建筑業(yè)大力推行綠色之路應(yīng)從以下幾方面著手。4.1提高環(huán)保意識只有在工程建設(shè)各方以及廣大民眾對自身生活環(huán)境的認(rèn)識和保護意識達成共識時,綠色價值標(biāo)準(zhǔn)和行為模式才能廣泛形成,因此,提高人們的綠色施工意識是非常重要的。1)進行廣泛深入的教育、宣傳,加強培訓(xùn)目前,人們對綠色建筑的認(rèn)識仍然不足,在項目建設(shè)的全過程中,對施工階段的可持續(xù)發(fā)展更加缺乏重視。而對綠色施工意識的加強,離不開生態(tài)環(huán)保意識的加強。應(yīng)進一步提高公眾的綠色環(huán)保意識;充分認(rèn)識綠色施工的重要性;加強對建筑企業(yè)職工素質(zhì)的培養(yǎng),對承包商進行有利于可持續(xù)行為方面的教育,并使其從中受益。2)建立示范性綠色施工項目及施工企業(yè)按綠色施工原則建立示范性綠色施工項目和綠色施工推廣應(yīng)用示范單位,注重綠色施工經(jīng)濟效果的比較。4.2地方綠色建筑的