【摘要】綠色建筑在設計和施工中，需要注重生態(tài)和環(huán)境的整體規(guī)劃，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的居住環(huán)境。文中探討了一種模塊化綠色建筑施工方法，此方法通過科學合理地處理施工區(qū)域、優(yōu)化綠化模塊和綠植生長過程，實現(xiàn)了施工環(huán)境的污染控制和雨水循環(huán)再利用，這一創(chuàng)新性方法不僅符合綠色建筑的基本原則，而且在施工效率和成本控制方面具有明顯優(yōu)勢。通過研究模塊化綠色建筑施工技術，可以為綠色建筑的發(fā)展提供可持續(xù)、環(huán)保、高效的解決方案，為未來綠色建筑的設計和施工提供借鑒。

【關鍵詞】綠色建筑；模塊化施工技術；預生長基質(zhì)；雨水收集

【中圖分類號】TU986 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）07-0061-03

0 引言

模塊化建筑通過工廠預制和現(xiàn)場拼裝的方式，極大地減少了施工過程中的資源浪費、能源消耗和環(huán)境污染。尤其是在城市化進程加速、土地資源緊張的當下，模塊化綠色建筑技術具有顯著的優(yōu)勢和應用前景。隨著行業(yè)對綠色建筑需求的增加，模塊化建筑技術可以顯著提升建筑項目的競爭力，并降低整體建筑成本。

1 綠色建筑的設計理念

可持續(xù)發(fā)展的核心思想在綠色建筑設計理念中得到了充分展現(xiàn)，涵蓋了從設計至施工以及后期運營維護的全過程，全面兼顧環(huán)境保護、社會效益和經(jīng)濟價值。綠色建筑模式致力于在全生命周期內(nèi)最大限度地降低能源、水和物料的消耗，提倡利用太陽能、風能等可再生能源，以減緩對常規(guī)能源的過度依賴[1]。設計時，選用遵循節(jié)能準則的建材，并重視材料的再利用策略，以推動建材的可持續(xù)性。同時，在設計和建造階段，避免對生態(tài)環(huán)境的破壞和污染，通過選擇可再生能源和高效設備降低建筑運行過程中產(chǎn)生的碳排放。

以全生命周期的視角考慮建筑對環(huán)境的影響，力求降低建筑的碳足跡。綠色建筑在設計上重視室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，包括空氣質(zhì)量、溫度、濕度和采光等，通過通風系統(tǒng)、空氣凈化裝置等確保室內(nèi)空氣質(zhì)量達到健康標準。同時，通過合理布局和設計，自然采光和自然通風的利用來提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。綠色建筑在設計和施工中注重成本的合理控制，通過優(yōu)化設計和選擇高效材料、設備等，降低施工和維護成本，追求長壽命和低維護成本，確保建筑的經(jīng)濟效益和使用效率達到最佳[2]。綠色建筑強調(diào)與自然環(huán)境的和諧共生，在設計中融入生態(tài)保護理念，增加綠化空間，如屋頂花園、立體綠化墻等保護生物多樣性，在施工和運營過程中注重水資源的管理和再利用，降低對周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響。從規(guī)劃、設計、施工到運營和維護的全生命周期內(nèi)，綜合考慮環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益，注重建筑對環(huán)境的正面影響，保障居民的健康與舒適，同時提升建筑的經(jīng)濟效益，通過全生命周期的綜合管理，實現(xiàn)綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展目標。

2 模塊化綠色建筑的施工技術

2.1 施工區(qū)域處理

在施工區(qū)域周圍安裝防塵隔音板，可以有效防止施工過程中產(chǎn)生的粉塵和噪聲擴散到周圍。防塵隔音板通常由輕質(zhì)材料制成，易于安裝和拆卸且能夠抵抗風雨等惡劣天氣。在施工區(qū)域設置雨水收集器，用于收集施工過程中產(chǎn)生的雨水或地表徑流水，雨水收集器可用于存儲雨水，供后續(xù)施工或綠化使用[3]。在施工區(qū)域設置污水處理器，用于處理施工過程中產(chǎn)生的廢水，如混凝土廢水、泥漿水等，污水處理器可以將廢水凈化，去除懸浮物、油脂和其他污染物，確保排放水達到環(huán)保標準。

收集施工過程中產(chǎn)生的廢水，如混凝土沖洗水、機械設備清洗水等，在雨水收集器和污水處理器的協(xié)同作用下，將廢水集中收集處理。利用污水處理器對廢水進行過濾、沉淀、氧化等處理工藝，去除廢水中的污染物并達到環(huán)保排放標準，確保不對周圍環(huán)境造成二次污染。經(jīng)過處理的廢水可以用于澆灌綠化植物、施工區(qū)域灑水降塵等用途，減少對新鮮水資源的消耗，廢水的再利用不僅可以節(jié)約水資源，還能降低施工成本，提高施工效率。

2.2 斜坡處理

在綠色建筑施工中，斜坡處理是屋頂或其他區(qū)域進行綠化和景觀設計的關鍵步驟之一。

根據(jù)建筑設計和施工圖紙，在設定區(qū)域堆砌斜坡，斜坡的角度一般不超過10°，以確保其穩(wěn)定性和安全性。斜坡堆砌可以采用磚、石塊等材料，按照設計的坡度和形狀堆砌成型，確保其結構穩(wěn)定[4]。在斜坡上設置澆灌管路，確保綠化植物能夠充分得到澆灌，澆灌管路可以采用地下管線或地面管線，根據(jù)斜坡的形狀和綠化布局進行布置，管路應與雨水收集系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)雨水的循環(huán)再利用。

在斜坡堆砌過程中，使用填縫劑填充磚塊或石塊之間的縫隙，提高結構的穩(wěn)定性和防水性能，填縫劑可以采用水泥和乳膠粉的混合物或其他環(huán)保、耐用的材料。在堆砌完成后的斜坡上設置防水層，防止水分滲透到斜坡內(nèi)部，保護斜坡結構，防水層可以采用聚合物水泥、防水涂料等材料，確保其具有良好的防水性能和耐用性。

2.3 綠化模塊生成

在斜坡上以矩陣方式劃分出若干個種植格，每個種植格的大小和形狀根據(jù)設計需求和綠化植物的生長特性來確定。種植格的劃分可以通過設立標記或使用其他材料來區(qū)分不同區(qū)域，確保綠化植物的合理布局。在相鄰種植格之間和斜坡的四周設置圍板，圍板的高度和材料應根據(jù)綠化需求和結構要求來選擇。圍板可以防止土壤和生長基質(zhì)流失，保持種植格內(nèi)的整潔和穩(wěn)定，圍板的材料可以選擇輕質(zhì)、耐用和環(huán)保的材料，如塑料、木材或金屬等。

塑料殼是用于容納生長基質(zhì)和植物的容器，塑料殼應選擇輕質(zhì)、耐用、抗紫外線和環(huán)保的材料，塑料殼應具有排水和透氣功能，確保水分和空氣能夠順暢流通，有利于植物根系的健康生長。生長基質(zhì)是植物生長所需的土壤替代品，選擇合適的生長基質(zhì)對于綠化植物的健康生長至關重要[5]。常見的生長基質(zhì)包括蔬菜生長基質(zhì)和花卉種植基質(zhì)。蔬菜生長基質(zhì)通常包括土壤、沙子、氮肥、復合肥、微量元素等，確保蔬菜植物的營養(yǎng)需求?；ɑ苌L基質(zhì)通常包括營養(yǎng)土、沙子、餅肥和花種子等，提供花卉植物所需的養(yǎng)分和生長條件。

2.4 綠植預生長

預生長基質(zhì)是用于容納種子和促進種子發(fā)芽及生長的材料，將預生長基質(zhì)的各個成分按比例混合均勻，以確保植物獲得均衡的營養(yǎng)，混合后的生長基質(zhì)應保持適當?shù)臐穸?，并避免過于干燥或潮濕，以提供良好的種子發(fā)芽條件。在生長基質(zhì)表面噴灑輔料以促進植物的生長，輔料的配比通常是微生物劑、除草劑和水按照1：1：80的比例混合，先將微生物劑與水按比例混合，再加入相應比例的除草劑，混合均勻后噴灑在生長基質(zhì)表面。輔料的噴灑有助于殺死雜草，避免除草劑對植物的傷害并促進土壤改良[6]。在輔料噴灑后，可以在生長基質(zhì)表面覆蓋塑料膜，保持生長基質(zhì)的濕度和溫度，創(chuàng)造有利于種子發(fā)芽和植物生長的小環(huán)境。在種子發(fā)芽毛尖后可以去掉塑料膜，讓植物充分接觸陽光。通過合理制備預生長基質(zhì)、噴灑輔料和覆蓋塑料膜，可以確保植物在種植前獲得理想的生長條件，這些措施有助于提高植物的發(fā)芽率和生長質(zhì)量，為后續(xù)綠化施工奠定良好的基礎。

2.5 綠植生長

當種子發(fā)芽毛尖后，需及時觀察幼苗的生長情況確保其健康生長，去掉覆蓋在生長基質(zhì)上的塑料膜，讓植物充分接觸陽光提高光合作用效率。定期檢查幼苗是否有病蟲害，如有發(fā)現(xiàn)應及時處理。根據(jù)植物的生長需求，至少每3天對幼苗進行一次噴水，灌溉應均勻適量，避免過度或不足以保持生長基質(zhì)的適當濕度，在灌溉時可以根據(jù)需要施加適量肥料促進植物生長。當幼苗的根系生成趨于穩(wěn)定時，將塑料殼并排放入種植格內(nèi)，安置塑料殼時，確保其在種植格內(nèi)的排列整齊方便后續(xù)管理和維護，同時，塑料殼應與周圍環(huán)境緊密貼合，防止土壤和生長基質(zhì)的流失[7]。塑料殼應設有與灌溉管路相同的通孔，以便與澆灌系統(tǒng)連接，確保灌溉管路與塑料殼內(nèi)的通孔連接穩(wěn)固，避免水泄漏或堵塞。通過合理處理種子發(fā)芽后的幼苗、安置塑料殼和連接灌溉管路，施工團隊可以確保綠化植物在建筑物屋頂或其他區(qū)域健康生長，以提高綠色建筑的生態(tài)效益和景觀質(zhì)量。

2.6 綠植管理

在綠色建筑施工中，綠植管理是確保植物在生長過程中獲得充分營養(yǎng)和良好生長環(huán)境的關鍵步驟。根據(jù)植物的生長需求，定期向塑料殼內(nèi)的生長基質(zhì)中撒入適量的氮肥和復合肥。在施肥時，應根據(jù)植物的生長階段和生長狀況進行合理調(diào)整避免過度施肥，過多的肥料會導致土壤鹽分過高，影響植物生長。定期檢查灌溉系統(tǒng)，確保灌溉管路和噴頭的暢通避免堵塞或漏水，合理控制灌溉頻率和水量，避免土壤過于潮濕或干燥。

及時清除雜草，可以通過覆蓋生長基質(zhì)、噴灑微生物劑等方法抑制雜草生長。監(jiān)測和調(diào)節(jié)種植區(qū)的溫度、濕度和光照條件，確保植物在適宜的環(huán)境中生長。定期翻動生長基質(zhì)，保持其透氣性和松軟度，促進根系的生長，根據(jù)植物生長情況適時更換生長基質(zhì)確保營養(yǎng)供應[8]。通過定期施肥和科學的管理方法確保其產(chǎn)量和品質(zhì)得到維持和提升，這樣的管理策略不僅提高了綠化效果，還為居民提供了高質(zhì)量的居住環(huán)境。

3 技術優(yōu)化和改進措施

3.1 雨水收集和污水處理的技術改進

雨水收集和污水處理的技術改進旨在提高資源利用效率、增強環(huán)保性能，確保綠色建筑的可持續(xù)性。在雨水收集系統(tǒng)改進方面，通過計算機模擬和工程設計優(yōu)化雨水收集器的形狀和位置，提高雨水的收集效率。在雨水收集器中添加初級過濾裝置，去除雜質(zhì)和其他污染物，確保收集雨水的清潔度，可根據(jù)需要設置多級過濾系統(tǒng)，包括網(wǎng)狀過濾、砂濾、活性炭濾等。在雨水收集系統(tǒng)中安裝傳感器，實時監(jiān)測雨水儲存水平和質(zhì)量，使用智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)對雨水收集和儲存的自動化管理，避免溢出或儲存不足。

關于污水處理系統(tǒng)的改進，需要引入先進的生物處理技術，利用厭氧消化、人工濕地等生物處理技術，將污水中的有機物轉化為甲烷或其他生物質(zhì)能源。人工濕地通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)凈化污水，提高污水處理效率和質(zhì)量。催化氧化技術利用氧化劑和催化劑，快速分解污水中的有害物質(zhì)，生物膜反應器通過在污水處理過程中形成生物膜，提高生物降解效率和凈化效果[9]。將太陽能、風能等可再生能源應用于污水處理系統(tǒng)的供電，提高系統(tǒng)的可持續(xù)性，采用能源回收技術，如利用厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣發(fā)電，降低污水處理的能源消耗。

3.2 輔助材料的研究

輔助材料的研究重點在于微生物劑和除草劑的配比和應用，以確保綠色植物的健康生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，同時避免對環(huán)境的負面影響。微生物劑是促進土壤健康和植物生長的重要輔助材料，包括復合菌劑如光合菌、乳酸菌、固氮菌等，微生物劑的配比應根據(jù)不同植物的生長需求和土壤條件進行調(diào)整。在生長基質(zhì)中添加微生物劑，可以提高土壤生物多樣性，促進土壤有機質(zhì)分解，提升植物對養(yǎng)分的吸收能力，微生物劑的應用可以通過混合到生長基質(zhì)中或直接噴灑在植物周圍土壤上。

除草劑的使用應謹慎，選擇對目標雜草有效且對綠色植物影響小的除草劑。配比應根據(jù)雜草種類、密度和生長環(huán)境進行調(diào)整，確保除草效果的同時減少對綠色植物和環(huán)境的潛在危害，可以采用局部施用或選擇性施用的方式，避免對非目標植物和土壤造成不必要的傷害[10]。

不當使用除草劑會導致綠色植物受到藥害，抑制其正常生長，甚至造成植物死亡，同時除草劑殘留在土壤中會對后續(xù)作物生長和土壤微生物群落造成不利影響。

4 結語

綜上所述，模塊化綠色建筑在現(xiàn)代建筑領域具有顯著優(yōu)勢，通過標準化設計和可持續(xù)材料的使用，提升了施工效率和環(huán)保性。對雨水收集、污水處理、綠化模塊等方面的優(yōu)化，提高了資源利用效率和綠化效果。隨著相關技術的不斷發(fā)展和推廣，此施工技術在生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益方面具有良好的發(fā)展前景，將在未來綠色建筑發(fā)展中扮演重要角色。

參考文獻

[1] 何山.綠色建筑施工技術在建筑工程中的實踐探討[J].居舍，2023（22）：32-35.

[2] 陸友平.模塊化施工在建筑工程中的應用[J].中國建筑裝飾裝修，2023（14）：165-167.

[3] 張瑜.綠色建筑的裝配式施工技術研究[J].建筑施工，2023，45（5）：982-985.

[4] 嚴贊來.模塊化高適應性臨時圍擋設計及應用[J].建筑施工，2023，45（3）：546-549.

[5] 張輝，張訓棣，王洪哲.模塊化：像“搭積木”一樣建裝置[N].中國石化報，2022-08-16（8）.

[6] 楊瑛，劉梓玉.模塊化技術在裝配式木構建筑中的應用及發(fā)展[J].建筑與文化，2022（3）：24-25.

[7] 胡媛媛.綠色建筑設計的應用實踐[J].四川水泥，2021（12）：116-118.

[8] 周雨薇，陳景輝，李娜，等.基于設計施工一體化模型的模塊化施工模擬[J].施工技術（中英文），2021，50（16）：58-61.

[9] 王慎.綠色建筑的碳排放管理中BIM技術應用研究[J]. 智能建筑與智慧城市，2023（10）：108-110.

[10] 謝斌，胡青蓮.基于全生命周期考量的綠色智能建材在商業(yè)建筑中的研究與應用[J].上海建材，2023（4）：8-12.

[作者簡介]雷龍龍（1988—），男，山東安丘人，本科，監(jiān)理工程師，研究方向：建筑工程施工技術與管理。