文|甘肅建投河西建設(shè)管理有限公司 王輝 馬宇龍;甘肅建投科技研發(fā)有限公司 周磊
近年來(lái),我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅猛,已經(jīng)成為我國(guó)社會(huì)重要的支柱產(chǎn)業(yè),推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。建筑業(yè)相比其他重要行業(yè)發(fā)展模式較為“粗獷”,在建筑工程的生產(chǎn)、施工、運(yùn)維等環(huán)節(jié)對(duì)社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響,不但大量的自然資源被消耗,而且產(chǎn)生了大量的建筑廢棄物,建筑垃圾的處理也對(duì)自然環(huán)境造成了一定程度的污染。建筑全過(guò)程碳排放占全國(guó)能源碳排放總量的一半以上,以2018年為例,全國(guó)建筑全過(guò)程碳排放總量為49.3 億tCO2,占全國(guó)能源碳排放總量的51.2%[1],因此,建筑業(yè)急需向綠色化、低碳化轉(zhuǎn)型。當(dāng)前,我國(guó)在新一輪的國(guó)際形勢(shì)下正式提出“雙碳”宏偉目標(biāo),建筑業(yè)對(duì)于“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有較大開(kāi)發(fā)潛力,研究探討綠色建造模式意義重大。鑒于此,本文對(duì)綠色建造平臺(tái)應(yīng)用方式及應(yīng)用效果進(jìn)行分析研究,減少建筑行業(yè)碳排放,以達(dá)到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的目的。
綠色建造是指在工程建設(shè)的全生命周期內(nèi),貫徹以人為本的發(fā)展理念,在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過(guò)科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步,最大限度的減少資源消耗和保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”[1-3]。
綠色建造涵蓋了建筑工程全生命周期,包括綠色策劃、綠色設(shè)計(jì)、綠色生產(chǎn)、綠色施工、綠色運(yùn)維,但綠色建造也應(yīng)根據(jù)地域不同、發(fā)展階段不同、重點(diǎn)攻堅(jiān)對(duì)象不同會(huì)有一定的差異。因此,如何真正做到綠色建造在各個(gè)階段協(xié)同發(fā)展,努力實(shí)現(xiàn)綠色建筑、綠色生態(tài)城區(qū)、綠色城市的發(fā)展愿景,需要進(jìn)一步探索研究。
碳達(dá)峰是指在經(jīng)濟(jì)體發(fā)展過(guò)程中,二氧化碳排放量達(dá)到峰值后不再增長(zhǎng),逐步回落。碳中和是指經(jīng)濟(jì)體通過(guò)植樹(shù)造林、清潔能源使用和節(jié)能等措施實(shí)現(xiàn)CO2減排量,與其自身產(chǎn)生的CO2排放量正好相抵的狀態(tài)[1]。
基于此,建筑行業(yè)應(yīng)從工程項(xiàng)目全生命周期出發(fā),從以往的碳排大戶(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)闇p排大戶(hù),走綠色化、信息化、智能化的道路。綠色建造是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基礎(chǔ)條件,同時(shí)也是建筑業(yè)向環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路,在新形勢(shì)下,要把低碳發(fā)展作為重要內(nèi)容,立足于工程項(xiàng)目全生命期,在工程項(xiàng)目的策劃設(shè)計(jì)、建材生產(chǎn)、工程建造、工程運(yùn)營(yíng)等全方面、多維度地將高效低碳的綠色建造模式落到實(shí)處,努力實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)相關(guān)上下游企業(yè)綠色建造模式轉(zhuǎn)型升級(jí),為我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)添磚加瓦。
由于建筑工程大部分都處在城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等人口密度較大的地區(qū),并且在施工過(guò)程中機(jī)械設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量噪聲,嚴(yán)重影響周邊居民的正常生活起居,為了有效控制施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲污染,在主通道和工地大門(mén)處分別設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄,噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要依托傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將相關(guān)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)信息傳輸至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器,并且能夠及時(shí)把相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展現(xiàn)至LED 屏幕上,并自動(dòng)形成每日《施工現(xiàn)場(chǎng)聲測(cè)量記錄》、噪聲曲線圖和月度日平均噪聲值分析圖等,以便分析查看,制定噪聲控制措施和方案,當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲值超過(guò)警戒值時(shí),自動(dòng)發(fā)出警報(bào)以提醒現(xiàn)場(chǎng)管理人員噪聲值超標(biāo),需采取必要措施進(jìn)行降噪。
通過(guò)在工地門(mén)口和臨時(shí)道路上設(shè)置揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)及自動(dòng)噴淋系統(tǒng),揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、溫濕度和揚(yáng)塵含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)直接通過(guò)屏幕顯示并上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),形成當(dāng)天揚(yáng)塵含量時(shí)間曲線圖,當(dāng)揚(yáng)塵中的PM2.5 或PM10 的濃度達(dá)到警戒值后會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示,噴淋系統(tǒng)和高壓霧炮機(jī)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各區(qū)域進(jìn)行有效降塵,當(dāng)揚(yáng)塵被有效控制后,噴淋系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。通過(guò)在噴淋設(shè)備的水管端口加裝智能水表,即可記錄噴淋的時(shí)間、部位和噴淋的耗水量,噴淋所產(chǎn)生的水還可以通過(guò)下水道進(jìn)入沉淀池中循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的節(jié)約和再次利用,符合綠色施工中“節(jié)水”要求。
施工工地產(chǎn)生的污水需要進(jìn)行處理后才可排入市政污水管網(wǎng),對(duì)污水處理的要求較為嚴(yán)格,因此,施工現(xiàn)場(chǎng)采用污水排放監(jiān)測(cè)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水的自動(dòng)取樣、流量在線監(jiān)測(cè)和主要污染因子在線監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整合形成監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告單和相關(guān)文件。系統(tǒng)由傳感器單元、數(shù)據(jù)采集傳輸單元、觸摸屏顯示單元、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)等重要部件組成,通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)沉淀池中安裝污水檢測(cè)系統(tǒng),可對(duì)水質(zhì)的COD、氨氮、PH、溶解氧、濁度、溫度等進(jìn)行實(shí)施在線預(yù)警,并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)。通過(guò)工程污水排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能有效防止除雨水外其他未經(jīng)處理的水源排至市政管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目當(dāng)?shù)厮Y源的有效保護(hù)。
水電智能管理平臺(tái)通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)不同區(qū)域安裝智能水電表,如施工區(qū)、生活區(qū)和辦公區(qū),對(duì)水、電能源的消耗實(shí)行分項(xiàng)計(jì)量管理。水電智能管理平臺(tái)由能耗管理區(qū)、數(shù)據(jù)采集區(qū)、智能水電表組成,系統(tǒng)可將工程項(xiàng)目水、電消耗量通過(guò)智能水、電表實(shí)時(shí)上傳至管理平臺(tái),可直觀的反映不同區(qū)域的水電使用量,并形成月度、年度水電用量統(tǒng)計(jì)表,并與計(jì)劃值進(jìn)行對(duì)比,有助于現(xiàn)場(chǎng)管理者對(duì)工程項(xiàng)目的水、電用量進(jìn)行合理管控,實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目能耗定額管理。
利用可移動(dòng)的智能地磅,對(duì)產(chǎn)生的固體廢棄物種類(lèi)、總量、回收利用量、出廠量、固廢產(chǎn)生部位、產(chǎn)生時(shí)間等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過(guò)智能地磅移動(dòng)終端將數(shù)據(jù)輸入,同時(shí)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后,形成固體廢棄物回收利用報(bào)表。
甘肅省武威市三盤(pán)磨棚戶(hù)區(qū)改造項(xiàng)目主要包括5#、6#住宅樓和1#商鋪及周邊地下車(chē)庫(kù),主樓地下2 層,地上23 層,剪力墻結(jié)構(gòu),1#商鋪二層框架結(jié)構(gòu),建筑總面積約60000m2。
本項(xiàng)目應(yīng)用BIM+綠色建造技術(shù)平臺(tái),通過(guò)改變傳統(tǒng)施工方法,將可視化、數(shù)據(jù)化的共享平臺(tái)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)施工,全方位節(jié)約能源、資源,并減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”。綠色建造平臺(tái)在本項(xiàng)目的成功應(yīng)用,大幅度降低了返工率,提升工程施工質(zhì)量,減少了人工、材料成本,使施工進(jìn)程變得更加綠色化、信息化。
3.2.1 施工噪聲監(jiān)測(cè)
本項(xiàng)目中,由于同期進(jìn)場(chǎng)的施工機(jī)械設(shè)備較多,需要嚴(yán)格控制機(jī)械噪聲對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響,因此,在施工現(xiàn)場(chǎng)主通道和工地大門(mén)口處布設(shè)噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn),通過(guò)噪聲監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)噪音值,并將噪聲值及時(shí)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),見(jiàn)圖1。
圖1 噪聲監(jiān)測(cè)儀
3.2.2 智能水電管理
本項(xiàng)目中,在施工現(xiàn)場(chǎng)、生活區(qū)、辦公區(qū)分別安裝了智能水電表,PC 端和移動(dòng)端能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)區(qū)域的當(dāng)日水電使用量和總水電用量,監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳,便于項(xiàng)目管理。
3.2.3 揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)及自動(dòng)噴淋
本項(xiàng)目中,為了有效監(jiān)控建筑工地?fù)P塵污染和噪聲,接受市民的監(jiān)督和投訴,共建綠色環(huán)保建筑工地,在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)顯示揚(yáng)塵數(shù)值,并上傳監(jiān)控平臺(tái)。當(dāng)揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)數(shù)值超過(guò)警戒值后,自行啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的噴淋系統(tǒng),灑水降塵。
3.2.4 BIM 技術(shù)應(yīng)用
(1)節(jié)水和水資源利用。按綠色施工要求制定用水指標(biāo),利用BIM 技術(shù)進(jìn)行管線設(shè)計(jì)。采用節(jié)水器具和防漏措施,噴灑澆灌不使用自來(lái)水,循環(huán)利用水資源。
(2)節(jié)能和能源利用。通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺(tái),數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以幫助項(xiàng)目管理人員制定合理的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械數(shù)量和能耗指標(biāo),有利于工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)綠色施工。
(3)節(jié)地和土地資源。本項(xiàng)目應(yīng)用BIM 軟件進(jìn)行土方、主體、裝修三階段的場(chǎng)地布置,通過(guò)BIM 技術(shù)的實(shí)施,能夠嚴(yán)格控制工程項(xiàng)目在場(chǎng)地紅線內(nèi)活動(dòng),不占用綠地、耕地。
目前,綠色建造平臺(tái)在我國(guó)工程項(xiàng)目中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,但是綠色建造模式的推廣和進(jìn)深仍然受到較大阻力,一方面廣大人民群眾對(duì)于環(huán)保的認(rèn)識(shí)不足,公眾環(huán)保水平有待進(jìn)一步提升;另一方面大多數(shù)承包商對(duì)于綠色建造的理解較為單一,只是為了滿(mǎn)足政府和大眾對(duì)于文明施工和環(huán)境保護(hù)的要求,在應(yīng)用綠色建造技術(shù)時(shí)顯得比較被動(dòng)和消極。建筑業(yè)碳達(dá)峰、碳中和任務(wù)艱巨,綠色建造技術(shù)和平臺(tái)的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義,通過(guò)制定相關(guān)利好策略,從多角度、多方位綜合考慮、系統(tǒng)推進(jìn),建議對(duì)策如下:
(1)提高綠色建造意識(shí)。由于社會(huì)各方對(duì)綠色建造的認(rèn)識(shí)仍然不足,因此,在國(guó)民基礎(chǔ)教育中,進(jìn)一步提高社會(huì)大眾的綠色環(huán)保意識(shí);對(duì)企業(yè)職工繼續(xù)教育中,應(yīng)使企業(yè)上下層級(jí)都能正確理解綠色建造,努力發(fā)揮綠色建造的先進(jìn)性和優(yōu)越性;對(duì)建筑工人的教育培訓(xùn)中,應(yīng)努力提高建筑工人職工素質(zhì),積極學(xué)習(xí)和踐行各項(xiàng)綠色建造技術(shù)及管理辦法。
(2)強(qiáng)化政策引導(dǎo)。政府部門(mén)應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家在綠色建造方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),加緊制定促進(jìn)綠色建造技術(shù)、平臺(tái)落地實(shí)施的相關(guān)規(guī)章制度,約束建筑企業(yè)和有關(guān)部門(mén)遵守執(zhí)行綠色建造的相關(guān)規(guī)定,并制定有效的財(cái)政稅收激勵(lì)制度,增強(qiáng)企業(yè)自主實(shí)施綠色建造的主動(dòng)性、積極性。
(3)建立示范性綠色建造及低碳、減碳項(xiàng)目。為進(jìn)一步推動(dòng)綠色建造技術(shù)及平臺(tái)的工程應(yīng)用及實(shí)施,應(yīng)加大工程項(xiàng)目 “示范引領(lǐng)、示范先行”的力度,可通過(guò)在綠色建造和碳排控制方面有一定技術(shù)積累和改進(jìn)創(chuàng)新的企業(yè)組織座談會(huì),分享交流經(jīng)驗(yàn),共同學(xué)習(xí)進(jìn)步;政府主管部門(mén)或相關(guān)學(xué)會(huì)團(tuán)體應(yīng)積極組織建筑企業(yè)對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的綠色工程示范項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩,交流學(xué)習(xí)先進(jìn)做法和經(jīng)驗(yàn),雙管齊下,加速推進(jìn)綠色建造技術(shù)及平臺(tái)的落地實(shí)施。
隨著建筑工程領(lǐng)域綠色建造平臺(tái)及技術(shù)的推廣應(yīng)用,建筑行業(yè)對(duì)“碳達(dá)峰”及“碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)潛力逐漸被釋放出來(lái),通過(guò)提高社會(huì)大眾環(huán)保意識(shí)及宣貫綠色建造理念,強(qiáng)化相關(guān)政策的落地實(shí)施,建立綠色建造及低碳、減碳示范項(xiàng)目,三管齊下共同推進(jìn)綠色建造平臺(tái)及技術(shù)的應(yīng)用和研究,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。