綠色建筑理念下材料可循環利用措施

時間:2022-12-29 11:19:45

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綠色建筑理念下材料可循環利用措施

摘要:綠色建筑充分利用了綠色材料,從建筑方案設計階段到建筑施工階段,都是以綠色低碳標準為基礎,進行建筑施工的一系列過程。建筑企業應當考慮使用綠色建筑材料,應用新技術達到材料資源的合理利用,實現節省成本、資源的目的。在此基礎上,提出綠色建筑設計及綠色建筑施工中材料可循利用的具體措施

關鍵詞:綠色建筑;節材;資源;措施

建筑是文明的組成部分,居住以及日常的活動,都離不開建筑,建筑是人們的日常需求。據統計,人類從大自然中獲得的材料中,有超過50%用于建造各種建筑物及其附屬設施。這些建筑物在建筑和使用過程中消耗了世界約50%的能源,與建筑相關的空氣污染,光污染,電磁污染占34%;建筑廢物占人類活動產生的總廢物的40%。目前我國的基礎建設能力越來越強,城市化進程在逐步加快,能源消耗增長迅速。根據《BP世界能源統計年鑒》,全球一次能源消費的凈增長全部來自新興經濟體,僅中國就占能源消費增長的71%。嚴峻的事實告訴我們,中國應該走可持續發展之路,毫不拖延地發展節能綠色建筑。因此,國家先后頒布了《國務院關于做好建設節約型社會近期重點工作的通知》《民用建筑節能管理規定》《綠色建筑評價標準》等規范性文件,[1]明確規定將節約建筑材料和物質資源作為建筑節能和環境保護的重要評估指標,其中節材和材料資源的利用率是綠色建筑的一個主要控制指標,在施工管理階段是否能有效控制建筑成本、減少材料消耗,需要采取節材措施以及提高材料資源利用率的措施。建筑節材和材料資源的利用措施應該從設計方案階段到施工管理階段,貫穿建筑建造的全過程。

1綠色建筑設計中材料可循環利用措施

在建筑方案設計階段,建筑工程項目應在滿足結構安全、建筑功能本身需求和耐用性要求的前提下,對設計方案進行優化,選擇節能的設計方案,在地基條件允許下盡可能采用裝配式建筑,以減少工程材料的消耗。具體提出以下措施:1.1首選綠色設計節能耗材在綠色建筑設計中,采用高強鋼筋和高性能混凝土,通過結合使用高強度鋼筋和高強度混凝可以減輕結構本身的重量,改善結構的耐用性,延長建筑物的使用壽命,并且節省更多的鋼筋和混凝土,達到節材的目的。經對各類結構中高強鋼筋的應用比對與測算,通過推廣應用高強鋼筋,在考慮建筑構造、建筑力學性能等因素后,平均可減少鋼筋用量約12%—18%,土建工程每平方米可節約25—38元[2],在設計初期就節約鋼筋用量,從而達到很好的節材效果。高性能混凝土具有耐久性好、適用范圍廣、體積穩定性強等優勢,與普通混凝土對比,直接節約25—58.8元/每平方米[3]。1.2優化綠色建筑結構方案在滿足地基承載力、建筑的耐久性和使用要求的前提下,對建筑的結構模板進行優化設計,優先選擇施工方便、耗材少的方案。在結構類型選擇和設計的同時,積極推廣和應用新技術。如采用鋼結構、預制裝配式結構,可以減少模板支撐等材料的消耗,減少浪費,改善施工環境,加快施工速度,減少建筑工程成本。1.3采用裝配式建筑新趨勢2015年11月14日住建部出臺《建筑產業現代化發展綱要》計劃到2020年裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上,到2025年裝配式建筑占新建筑的比例50%以上。[4]裝配式建筑是未來的發展趨勢,也是國家發展的重要任務之一。裝配式建筑和傳統建筑相比較有利于減少建筑垃圾和揚塵污染、有利于提升建設效率和工程質量、有利于促進建筑農民工市民化、有利于化解鋼鐵過剩產能。根據資料顯示,裝配式建筑與傳統現澆建筑比較,可以達到縮短工期30%以上,節省材料20%以上,減少能耗70%以上,減少垃圾80%以上。為此在設計初期,根據建筑物建造時的設計任務要求和基地條件、地基情況和其他因素,盡可能地將裝配式建筑考慮進去。當不能滿足整體建筑為裝配式結構時,也可考慮局部為裝配式構件,在一定程度上節約材料與人力成本,減少垃圾、噪聲等污染。裝配式建筑構件可以在工廠批量化制造,具有便于管理、生產效率較高、安全系數較高等優勢。

2綠色建筑施工中材料可循環利用措施

施工階段的節材和材料資源利用應遵循“生態保護、山水特色”原則、依山就勢、就地取材,確保在施工過程中使用當地現有材料達到80%;建筑材料的采購應遵循就近原則選取材料生產商以減少物流成本;加強施工過程的管理,避免施工過程中的材料浪費,達到節材和材料資源充分利用的目的。施工管理階段的節材和材料資源利用措施可以從以下幾個方面來考慮:2.1規避組織設計方案二次調整。規避組織設計方案二次調整,對永久性設計方案一次到位,可以避免后期施工工程量的增加和施工復雜性的增加。如提前確定總體環境中的場地布置、地下室坡道與室外道路的位置關系,就可以將最終的正式路面作為施工路面使用,減少工程施工重復浪費;根據項目的施工組織設計,提前按照建筑建造進度,合理安排建材進場,在材料運輸方面,選擇合適的工具和得當的裝卸方法,防止材料構件的損壞和丟失,合理安排裝卸地點,減少搬運成本;將室外總平中的化糞池等設施提前建造作為臨時生產蓄水池和臨時廁所化糞池使用,可縮短后期工程,達到節約的目的,效果明顯。2.2控制施工過程中不必要失誤。在施工過程中,采用模型引導在施工現場預先制作實物樣板,利用實物樣板指導和控制施工現場的標準,直觀的可視化模型有益于增強項目參與人員認知,減少項目施工過程中的失誤,減少與項目建設單位的溝通成本,保證建筑工程項目質量和建設效率(見圖1、圖2)。建筑工程的質量管理,需要考慮很多因素,工程管理部門通過模型引導建立標準化的流程,實行標準化管理,在發現質量缺陷、整改質量缺陷等方面予以規范,有效控制施工并減少返工浪費,這是節約材料的一種有效方法。2.3使用標準化建筑施工工具。在施工過程中,利用自制的一些工具或者使用標準化的工具設施是在建筑施工管理中實現節材的一種有效措施,例如自制板厚控制器,用6m長的鋁合金刮尺刮平,采用輔助定位裝置,在澆筑混凝土樓板時,可以經濟,方便,有效地駕馭混凝土的厚薄程度和表面的平整度,使澆筑的混凝土樓板的厚度和平整度達到質量標準(見圖3)。在現場施工區和辦公區采用定型化可周轉活動板房進行整裝整拆、可拆遷重復利用鐵藝、型鋼、彩鋼板、組裝式石膏板圍墻、可拆遷重復利用型鋼、鋼管木工、鋼筋加工棚等等,這些標準化的設備可以重復利用,在節材方面有一定價值。2.4引進先進施工技術與設備。在施工過程中,引進先進的施工設備可以改善施工工藝,從而達到節約建材的目的。例如,采用計算機控制的數控機床加工生產線來咬口翻邊等加工生產風管,與傳統方式相比較,可節省5%的材料;鋼筋數控加工設備具有精度高、效率高、工作強度低的優點,在降低人工失誤率、保證質量的前提下加工速度是傳統制作產量的3~4倍;砌塊數控設備可將砌塊按照排版集中切割,提高工人的工作效率,減少人工成本,既高效又集中利用廢品,從而節省材料,降低消耗。2.5推廣應用建筑業新技術。開展建筑業10項新技術的宣傳推廣,加強建筑業應用技術研究,是建筑業推進技術進步的手段。[5]在建筑施工的過程中,新技術的推廣和應用是實現材料節約的關鍵。例如在機電管線綜合中采用較新的BIM技術,將施工的建筑和建筑設備中的各種設施管件、管線進行三維立體信息化模型建模,并使用具有視覺模型和碰撞檢測功能的BIM技術。將現有的信息模型用于碰撞檢測,從檢測報告中可以直接發現并及時調整管道綜合中的問題,從而減少施工中不必要的返工,提高設備工程安裝的一次成功率,大大增強管道綜合的效率,達到工程對標高及施工質量的高要求化,可以減少返工浪費;在鋼筋工程中,采用直螺紋套筒連接的方法,具有連接方便、快捷、簡單,且操作簡便,不受鋼筋種類限制,同時可提前預制,不占工期,加工效率高,施工不用電,風雨無阻,可全天候施工,從而可以大大降低材料的使用,達到節材的目的;在模板工程中采用新型塑料、鋁合金、玻璃鋼模板鋼框膠合板模板,在模板編號同位置上翻重復使用,改進模板及支撐組合方式,減少建筑材料切割損耗,提高周轉率,這種方法速度快、效率高、成本低。2.6裝配式建筑施工標準升級。在發展預制裝配式建筑時,應逐漸向工業化建筑標準靠齊,采用構件預制和現場裝配的方法。例如,兩塊沒有抹灰的輕質墻板可以用作隔墻。在砌筑砌體墻時,應推廣使用尺寸規格一致、不抹灰泥的砌塊,另可根據砌筑情況適當調整砌塊大小;對用于建筑結構或現場放置的預制混凝土構件,應考慮清水混凝土,并應消除抹灰。例如,結構構件是預制建筑中最重要的構件,組件裝配主要用于上層、中層結構施工,所有組件的初始不需要組裝,可以優先外墻保溫墻板的預制,將墻體的結構層、裝飾層和隔熱層結合為一體,這樣制成的預制板不僅可以顯著加快項目建設,并避免支架安裝、外墻保溫層的鋪設墻,消除施工中的安全隱患,保證施工質量等。2.7回收再利用建筑材料與垃圾。建筑垃圾回收再利用也是節材和材料資源利用的一種重要措施。通過建筑材料的回收再利用,提高建筑材料的使用價值,使材料的潛力得到充分的發揮。如用鋼筋殘余料來制作建筑工程中的小構件馬凳、水溝篦子、對拉螺桿等,可以提高鋼筋殘余的利用率,減少廢棄物的處理。同時對廢鋼條、廢鐵絲、廢鋼絲進行分類、濃縮,回爐后進一步加工制造成各種規格的建筑用鋼;采用大型移動設備,大量改造、現場拆除建筑垃圾,利用中型移動式破碎機對建筑廢料進行現場轉化、分解,利用小型破碎機對現場廢料進行粉碎、處理,從而制造混凝土、砌塊和其他產品;預先把剩余的混凝土建筑材料放在作業面附近,并把泵車預先制成工具模板,以及加工過梁、蓋板等;將廢舊方木材由方指節機接長延伸再利用,也可以通過相關技術,利用混凝土塊作為填料、路基材料、混凝土骨料等生產人造木材。

3結語

節材和材料資源利用是綠色建筑中“四節一保護”的重要內容,是在施工階段減少浪費、有效控制材料消耗的重要措施。在建筑材料和建筑技術創新發展上,除節約建材技術要更加符合要求外,還應改善施工人員的質量管理,制定節約材料的合理計劃,采取多種節約建材的措施,減少材料浪費,提高建筑材料的使用效率,從而有效地保證了建筑材料的節約效率。

參考文獻:

[1]陳天麗.豫中地區既有建筑圍護結構節能改造技術研究[D].開封:河南大學,2011.

[2]黃松.高強鋼筋直螺紋連接的發展與工程應用[J].中國房地產業,2018(21):164.

[3]路晟.高性能混凝土在公路橋梁施工中的應用分析[J].中國標準化,2019(12):106-107.

[4]宋銀銀.裝配式建筑引領綠色革命[J].福建質量管理,2019(6):19-20.

[5]任子均.新技術在建筑中的應用[J].中國高新技術企業,2014(21):93-94.

[6]包財.建筑材料的發展對中國節能及環保的影響[J].建材發展導向,2017(15):45.

作者:張占偉 單位:三門峽職業技術學院建筑工程學院