【摘要】文章介紹了綠色建筑的核心要素，分析了它們?nèi)绾螒?yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)中。討論了當(dāng)前綠色建筑建造的實(shí)踐現(xiàn)狀，指出了面臨的主要挑戰(zhàn)，如成本和技術(shù)限制。探討了“雙碳”戰(zhàn)略對(duì)綠色建筑建造的推動(dòng)作用，特別是在降低碳排放、提高能效領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。著重闡釋了在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中，綠色建造管理方式及其在成本控制和效率提升方面的應(yīng)用策略。總結(jié)了綠色建筑建造方法在建筑工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用價(jià)值，強(qiáng)調(diào)了其對(duì)促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】雙碳戰(zhàn)略；綠色建筑；建筑工程結(jié)構(gòu)；建造管理；成本優(yōu)化

【中圖分類號(hào)】TU71" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）03-0044-03

0 引言

隨著全球氣候變化問題日益嚴(yán)峻，“雙碳”戰(zhàn)略成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，綠色建筑作為實(shí)現(xiàn)此戰(zhàn)略的關(guān)鍵手段之一，在建筑行業(yè)中的應(yīng)用變得尤為重要。綠色建筑不僅追求環(huán)境可持續(xù)性，還涉及建造成本控制和效率提升。文章旨在探究綠色建筑建造方法在建筑工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，分析其在實(shí)現(xiàn)碳減排和能效提高方面的潛力。通過這一研究，旨在為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)，推動(dòng)綠色建筑建造方法在建筑工程結(jié)構(gòu)中更廣泛應(yīng)用[1]。

1 綠色建筑概念及其對(duì)工程結(jié)構(gòu)的影響

1.1 綠色建筑的核心要素

綠色建筑是一種旨在減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響、提高居住者健康和舒適度的建筑設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營方法。其核心要素包括能效高、資源利用效率高、環(huán)境影響小和對(duì)居住者健康有益的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)應(yīng)用。能效高的綠色建筑通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、使用高效材料和技術(shù)，減少能源消耗。資源利用效率高涉及建筑材料的環(huán)保性和循環(huán)再利用，旨在減少資源的消耗和浪費(fèi)。綠色建筑還注重最小化環(huán)境影響，包括減少溫室氣體排放、水資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

綠色建筑還強(qiáng)調(diào)提高居住舒適度和居住環(huán)境健康。通過使用無害材料、優(yōu)化室內(nèi)空氣質(zhì)量和自然光照等方式，創(chuàng)造健康宜居的環(huán)境。這些要素共同構(gòu)成了綠色建筑的基礎(chǔ)，指導(dǎo)著建筑從設(shè)計(jì)到施工、再到運(yùn)營的全過程，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的持續(xù)正面影響。

1.2 綠色建筑與建筑工程結(jié)構(gòu)的相互作用

綠色建筑與建筑工程結(jié)構(gòu)的相互作用體現(xiàn)在如何將環(huán)保理念和技術(shù)融入建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、材料選擇、施工方法和維護(hù)管理中，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

在設(shè)計(jì)階段，綠色建筑強(qiáng)調(diào)建筑工程結(jié)構(gòu)的能效和生態(tài)兼容性。這包括使用被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略，如自然通風(fēng)、最大化自然光利用，以及選擇高能效比的結(jié)構(gòu)形式和布局，以減少能源消耗和提高能源效率。設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮建筑物與周圍環(huán)境的和諧共存，包括對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的影響和對(duì)自然資源的利用。

在材料選擇方面，綠色建筑傾向于使用可再生、可回收和低環(huán)境影響的材料。這些材料的生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的碳足跡較少，有助于減少建筑整體的環(huán)境影響。例如，使用再生鋼材、竹材或高性能混凝土等，不僅減少了資源消耗，也提升了建筑結(jié)構(gòu)的環(huán)境性能。

在施工方法上，綠色建筑鼓勵(lì)采用減少廢物排放的施工技術(shù)。這涉及高效施工管理，減少現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的廢料，優(yōu)化施工過程中的資源利用，以及實(shí)施嚴(yán)格的廢物分類和回收程序。綠色建筑還強(qiáng)調(diào)施工過程中對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)，包括減少噪音和揚(yáng)塵污染，保護(hù)周邊自然和水體。

在建筑維護(hù)和管理方面，綠色建筑注重建筑的長期能效和環(huán)境性能。這包括實(shí)施節(jié)能運(yùn)營策略，定期維護(hù)和升級(jí)建筑系統(tǒng)，以及利用智能建筑技術(shù)進(jìn)行能源和資源的有效管理[2]。

2 綠色建造方法的實(shí)踐現(xiàn)狀與問題

2.1 綠色建筑建造的實(shí)踐模式

當(dāng)前綠色建筑建造的實(shí)踐模式體現(xiàn)了對(duì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的深刻理解。盡管綠色建造的具體實(shí)施方式因地域和文化而異，但是這些模式在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。綠色建筑建造重視整體設(shè)計(jì)的生態(tài)整合，強(qiáng)調(diào)建筑與自然環(huán)境的和諧。這涉及建筑的方位、布局和形態(tài)的設(shè)計(jì)，以最大化地利用好自然資源，如陽光、雨水和自然通風(fēng)，同時(shí)減少對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)面影響。例如，通過合理的方向設(shè)計(jì)和窗戶布置，可以提高自然采光和通風(fēng)，減少對(duì)人工照明和空調(diào)的依賴。在材料選擇方面，綠色建筑建造傾向于使用環(huán)境友好和可持續(xù)的材料，倡導(dǎo)低碳、再生、循環(huán)理念。此外，綠色建筑建造還注重減少建筑過程中的資源浪費(fèi)和廢物產(chǎn)生，通過精確的用料計(jì)算和高效的施工管理，節(jié)約原材料[3]。在能源管理方面，綠色建筑建造實(shí)踐模式傾向于整合可再生能源技術(shù)，如太陽能光伏板、風(fēng)力發(fā)電和地?zé)崮芾谩＿@些技術(shù)的應(yīng)用有助于降低建筑的能源消耗和碳排放，同時(shí)提高能源自給自足的能力。其中，水資源管理也是綠色建筑建造的重要組成部分。包括雨水收集利用系統(tǒng)，以及高效的水處理和回收技術(shù)。這樣的系統(tǒng)不僅減少了對(duì)公共水資源的依賴，也有助于減輕城市排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。最后，綠色建筑建造模式還應(yīng)包括建筑的運(yùn)營和維護(hù)策略，比如建筑節(jié)能管理、定期維護(hù)計(jì)劃，以保持建筑的高效運(yùn)行，并延長建筑壽命[4]。

2.2 面臨的主要挑戰(zhàn)

盡管綠色建筑建造方法在全球范圍內(nèi)得到推廣和實(shí)施，但在其發(fā)展過程中仍面臨一系列挑戰(zhàn)。雖然長期來看，綠色建筑能通過節(jié)能減少運(yùn)營成本，但其初始投資往往高于傳統(tǒng)建筑。這主要是由于使用高效能和環(huán)保材料、先進(jìn)技術(shù)以及更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和施工方法所帶來的成本上升。這種高初始投資特點(diǎn)可能會(huì)限制某些客戶或開發(fā)企業(yè)對(duì)綠色建筑項(xiàng)目的熱情。另外，低碳環(huán)保技術(shù)也是綠色建筑發(fā)展中的一個(gè)重要因素。雖然技術(shù)創(chuàng)新為綠色建筑的實(shí)施提供了支持，但在某些地區(qū)，缺乏先進(jìn)技術(shù)的可獲得性和專業(yè)技術(shù)知識(shí)可能會(huì)阻礙綠色建筑項(xiàng)目的發(fā)展。此外，綠色建筑的設(shè)計(jì)和施工需要具備特定的技術(shù)和管理技能，這要求工程師、建筑師和施工人員接受額外的培訓(xùn)和教育。市場(chǎng)認(rèn)知接受度和政策、監(jiān)管框架的不足也是綠色建筑面臨的挑戰(zhàn)之一。盡管公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)在提高，但對(duì)綠色建筑概念的理解程度不一，缺乏對(duì)綠色建筑長期效益的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)高初始成本的擔(dān)憂可能會(huì)阻礙綠色建筑的推廣和實(shí)施。同時(shí)，不同地區(qū)對(duì)綠色建筑的定義和標(biāo)準(zhǔn)可能存在差異，這可能導(dǎo)致執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證過程的混亂。

3 “雙碳”戰(zhàn)略下的綠色建筑建造方法

3.1 “雙碳”戰(zhàn)略對(duì)建筑行業(yè)的影響

“雙碳”戰(zhàn)略，即實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)，對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，推動(dòng)了建筑行業(yè)全面向可持續(xù)和環(huán)境友好方向發(fā)展。建筑行業(yè)是全球能源消耗和碳排放的主要來源之一，這促使建筑行業(yè)采用更加節(jié)能高效的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，如被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)、高效絕熱材料的使用和可再生能源技術(shù)的整合。為了減少建筑整個(gè)生命周期的碳足跡，全行業(yè)開始更多地采用低碳、可持續(xù)的建筑材料，如再生材料，尤其是竹材、木材。也推動(dòng)了施工過程中的碳減排，例如通過使用電動(dòng)施工設(shè)備和優(yōu)化物流來減少化石能源消耗?！半p碳”戰(zhàn)略還加速了智能和綠色建筑技術(shù)的發(fā)展。智能建筑系統(tǒng)可以有效地管理建筑的能源消耗，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和智能控制，實(shí)現(xiàn)更高的能效。同時(shí)，綠色建筑技術(shù)如雨水回收和再利用、綠色屋頂和墻體等，不僅有助于建筑能源自給自足，還能改善城市生態(tài)環(huán)境[5]。

3.2 綠色建筑建造方法在實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)中的作用

綠色建筑建造方法在實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)中扮演著至關(guān)重要的角色，其貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在從設(shè)計(jì)、材料選擇到施工和運(yùn)營維護(hù)的整個(gè)建筑生命周期中。首先，在設(shè)計(jì)階段，綠色建筑通過采用被動(dòng)式設(shè)計(jì)和高效能建筑策略，顯著減少能源需求。被動(dòng)式設(shè)計(jì)利用自然環(huán)境條件，如光照和通風(fēng)，以減少對(duì)人工照明和空調(diào)的依賴。通過優(yōu)化建筑外殼的散熱性能，如使用高效絕熱材料和熱窗，可以進(jìn)一步降低能耗。其次，在材料選擇上，綠色建筑傾向于使用低碳足跡的建材，如回收材料、可再生資源和生態(tài)友好的產(chǎn)品。這些材料的生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的碳排放較傳統(tǒng)建材更低。通過優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和施工流程，減少材料浪費(fèi)，也有助于降低整個(gè)建筑項(xiàng)目的碳足跡。其三，在施工過程中，綠色建筑建造方法注重施工效率提升和環(huán)境保護(hù)。通過采用先進(jìn)的施工技術(shù)和設(shè)備，例如電動(dòng)施工機(jī)械和低排放車輛，可以減少施工現(xiàn)場(chǎng)的碳排放。施工現(xiàn)場(chǎng)高效管理，如合理的物料運(yùn)輸和廢物回收，也是減少碳排放的關(guān)鍵。其四，運(yùn)營和維護(hù)階段是綠色建筑實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期。綠色建筑通過采用高效的建筑系統(tǒng)和設(shè)備，如節(jié)能照明、高效暖通空調(diào)系統(tǒng)和智能建筑管理系統(tǒng)，大幅減少能源消耗。同時(shí)，整合可再生能源技術(shù)，如太陽能光伏和風(fēng)能，可以為建筑提供清潔能源，進(jìn)一步減少碳排放。此外，綠色建筑還強(qiáng)調(diào)水資源的可持續(xù)管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。通過雨水收集系統(tǒng)、廢水再利用和高效灌溉系統(tǒng)，減少對(duì)傳統(tǒng)水資源的依賴，同時(shí)也減少了與水處理相關(guān)的能源消耗和碳排放。

4 技術(shù)創(chuàng)新和施工方法

4.1 模塊化與預(yù)制技術(shù)

模塊化與預(yù)制技術(shù)在綠色建筑建造方法中起著至關(guān)重要的作用。該技術(shù)允許部分或全部建筑元素在離建筑工地較遠(yuǎn)的地方制造，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。這種方法有效減少了建筑現(xiàn)場(chǎng)的能耗和廢物產(chǎn)生，對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑工程結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型具有重要意義。預(yù)制部件的生產(chǎn)環(huán)境由于其標(biāo)準(zhǔn)化流程和重復(fù)操作的特性，能夠確保較高的精度和質(zhì)量，降低材料浪費(fèi)并提高了施工效率。模塊化建筑方式，增強(qiáng)了施工精度，節(jié)約原材料，減少施工環(huán)節(jié)，對(duì)于能耗控制和室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量都是有益的。此外，模塊化技術(shù)還能夠縮短建筑周期，加快建筑項(xiàng)目的交付速度，這對(duì)于節(jié)約成本和減少施工期間的環(huán)境影響尤為重要。

4.2 綠色施工材料的應(yīng)用

在綠色建筑施工中，材料選擇是實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)性的關(guān)鍵因素。綠色施工材料通常具有全生命周期低環(huán)境影響特性，包括從生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝到維護(hù)和最終回收利用的整個(gè)過程。如再生混凝土、竹材和低揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）涂料，它們不僅減少了對(duì)自然資源的消耗，還能夠在建筑的使用過程中持續(xù)提供環(huán)境效益。例如，再生混凝土的使用減少了對(duì)天然骨料的依賴，同時(shí)降低了建筑廢棄物的填埋需求。竹材作為一種快速生長的資源，是傳統(tǒng)木材的可持續(xù)替代品，用于地板、墻面和其他建筑元素。低VOC涂料則改善了室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少了對(duì)居住者健康的潛在影響。通過采用這些綠色材料，建筑項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)更好的環(huán)境績效，并為建筑使用者提供更健康、更舒適的生活空間。

4.3 節(jié)能高效施工策略

節(jié)能高效施工策略是綠色建筑項(xiàng)目成功的另一關(guān)鍵要素。這涉及一系列旨在最大化資源使用效率和最小化能源消耗的方法和實(shí)踐。在施工過程中，使用高效的機(jī)械和設(shè)備可以顯著降低能源消耗。例如，采用最新的節(jié)能型起重機(jī)和混凝土泵送系統(tǒng)，不僅提高了施工效率，也減少了碳排放。另外，通過精細(xì)化的項(xiàng)目管理，合理安排施工進(jìn)度，可以減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)時(shí)間和能源浪費(fèi)。智能施工管理系統(tǒng)的應(yīng)用，如基于云的工具和移動(dòng)技術(shù)，可以優(yōu)化資源分配，實(shí)時(shí)監(jiān)控能源使用情況，確保施工活動(dòng)的高效運(yùn)行。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)的節(jié)能措施，如LED照明和臨時(shí)太陽能供電系統(tǒng)，都是減少能源使用和環(huán)境影響的有效方法。這些策略不僅有助于減少施工期間的碳排放，還能夠?yàn)榻ㄖI(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

文中深入探討了綠色建筑建造方法在建筑工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，特別強(qiáng)調(diào)了其在“雙碳”戰(zhàn)略背景下的重要性。綠色建筑通過其在設(shè)計(jì)、材料選擇、施工和運(yùn)營管理中的環(huán)保理念和實(shí)踐，為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和碳減排目標(biāo)提供了重要途徑。面對(duì)成本和技術(shù)挑戰(zhàn)，綠色建筑采用了創(chuàng)新的管理策略和成本控制方法，確保經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境責(zé)任并重。這一綜合方法不僅提升了建筑的能效和環(huán)境性能，還為建筑行業(yè)提供了向綠色、低碳未來轉(zhuǎn)型的有效路徑?？偠灾?，綠色建筑在當(dāng)前及未來建筑行業(yè)中扮演著至關(guān)重要的角色，是建筑技術(shù)的重要發(fā)展方向。

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[作者簡介]劉冕（1991—），女，廣西桂林人，本科，工程師，研究方向：建筑工程技術(shù)。