令狐延1，秦 瑜1，王玉娜2
（1．中国建筑第四工程局有限公司，广东广州 510665；2．哈尔滨工业大学管理学院，黑龙江哈尔滨 150001）
[摘要]绿色施工是建筑施工企业科技工作和企业管理的重要手段，也是我国建筑施工企业在可持续发展形势下的努力方向。结合中国建筑第四工程局有限公司的技术创新实践，从管理目标、体系建设、科技创新制度、主要研发应用的创新成果等五个方面阐述了建筑施工企业在绿色施工中推行技术创新的基本做法。通过建立技术创新体系及制度为绿色施工提供保障，实施技术创新，取得了较好的环境效益和经济效益，促进了企业管理的提质增效。
[关键词]绿色施工；技术创新；混凝土；道路；垃圾资源化
[中图分类号]TU712 [文章编号]1002-8498( 2016)10-0033-05
建筑施工过程消耗大量资源与能源，对环境产生不可低估的影响，给公众社会造成了较大的资源环境压力。推进绿色施工，实现建筑施工阶段的可持续性已经成为我国建筑业发展的必然趋势。作为绿色施工的执行者，建筑施工企业应积极推进绿色施工技术创新，并通过科学的管理方法和技术化的操作手段实现节约资源、保护环境的目的。
为了做好绿色施工，中建四局确立了依靠技术创新推进绿色施工的管理思路，即在推广应用传统实用技术的基础上，加大企业科技投入，加强企业技术创新体系建设，建立企业技术创新制度，积极开展新型节约环保技术的研发应用，实现施工的绿色化，促进企业的提质增效。
1绿色施工管理目标
绿色施工的重点在于节约和环保，其核心是有具体的节约和环保效果，因此必须有相应的量化指标进行控制，实现绿色施工从定性到定量的转变，做到考核有数据。具体设定了节水、节能、节材、节地和环保5个方面的量化指标。
1)节水指标 水量根据当地定额预算节省20%。同时，在建工程项目用水量应不超过6m3/万元产值。现场施工用水按办公区、生活区、施工区分别计量。现场中水系统、地下水循环利用必须在进水口、出水口设置单独计量器具。按月设置台账，准确记录各月实际用水量，并加以分析控制。
2)节能指标 电量根据当地定额预算节省20%。同时，在建工程项目用电量应≤70kW．h/万元产值，综合能源指标≤30kg标准煤／万元产值。节能设备和施工节能照明工具配置率≥85%。
3)节材指标 工程材料损耗率指标钢筋损耗率≤1. 5%，混凝土、砌块、砂浆损耗率≤1%（混凝土需扣除钢筋体积），水泥损耗率≤2%。周转材料损耗率：钢管≤1%，扣件≤2%。500km范围内材料采购率≥70%。各损耗率按如下公式进行计算：工程材料损耗率=（材料采购量一计算工程量）／计算工程量×100%；周转材料损耗率=（进场量一退场量）／进场量×100%。
4)节地指标 建筑工程临时设施的建设费用不高于土建工程总造价的1%，包括现场办公建筑、生活建筑、加工车间、道路、堆场、围墙等的建设成本，利用总造价来控制场地土地的节省，是一种有效和科学的控制指标。
5)环保指标对“水、气、声、渣、光”控制，实现环境零污染。污水排放达标率100%，现场噪声排放合格率100%。夜间场界噪声≤55dB，昼间场界噪声≤70dB，土方阶段扬尘高度《1.5m，主体阶段扬尘高度≤0. 5m。建筑垃圾总量控制在400t／万m2内，建筑垃圾的再利用率≥40%。
2 技术创新体系建设
为保证技术创新工作的有效开展，在企业层面配备一定数量的技术和管理力量，公司规定：公司下属二级单位总工程师、副总工程师、技术部门经理等管理岗位至少应配备3人，部门技术或研发人员至少应配备6人。公司下属三级单位总工程师、副总工程师、技术部门经理等管理岗位至少配备2人，部门技术或研发人员至少应配备4人。为保证项目绿色施工技术推广及研发工作正常进行，应根据项目规模大小及技术难易程度配备足够的技术人员。
在机构设置上，公司组建技术中心，负责新技术的研发管理；组建BIM工作站，负责BIM技术的推广和研究；另外，公司还设有一个建筑科研设计院，负责绿色建材、节能建筑的研发和产业化，一个专业的建筑安装公司，负责新材料、新设备的研发和生产。另外，公司设计有塑料模板厂，专门从事塑料模板的生产和销售，设有混凝土预制构件厂，专门从事建筑预制混凝土构件的研发和生产。
3 技术创新制度
3.1 企业内部专利
为促进企业技术创新，打造一批企业的核心技术成果，公司建立了企业内部专利制度。对企业生产经营活动有益的企业技术创新成果，按要求编制《企业内部专利说明书》后，就可申报企业内部专利，经公司科技部门验收合格后就成为企业内部专利。这个制度可以激发相关团队围绕企业生产中的重要问题，开展一些务实研究，形成一批创新的成果。
3.2科技双优化制度
“科技双优化”是指对项目施工方案（包含施工组织设计）和设计图纸的优化。通过优化，达到节能减排、降本增效的结果。科技双优化的目的是增加项目的经济效益。为鼓励各级员工的积极性，公司将增加效益的10%作为奖金，奖励对科技双优化课题有贡献的团队，其中最主要贡献人员的奖励比例不低于50%。科技双优化制度实现了多劳多得，按劳分配，是一种科学合理的科技激励制度，可以充分调动技术人员的积极性。
4 主要绿色施工创新成果
4.1塑料模板
塑料模板（见图1）是一种节能型绿色环保产品，是继木模板、组合钢模板、竹木胶合模板后又一新型换代产品。以聚丙烯等硬质塑料为基材，加入玻璃纤维、剑麻纤维、防老化助剂等增强材料，经过复合层压等工艺制成的一种工程塑料，可锯、可钉、可修复。
塑料模板与普通木模板相比有很多优点：①施工质量好 由于塑料模板表面较为光滑，主体混凝土表面成型较好，比较光滑；②周转次数多 普通木模板可周转7~8次，而塑料模板可以达到30次以上；③可回收利用 增加效益的同时减少了对环境的污染，符合国家的可持续发展战略。
然而，塑料模板在应用中也发现了一些待解决的不足之处：①高温易软化 塑料模板高温时易发生软化，在南方地区使用时应慎重；②低温时冷脆
低温环境中塑料模板韧性减弱，脆性急剧增加，模板安、拆时易损坏；③力学性能差 塑料模板的刚度和强度小，弹性模量在1700~2 100MPa，承载能力相对较低，易变形，需要严格控制次楞的间距。
4.2钢板道路
钢板道路（见图2）是近几年兴起的一种新技术。预制钢板道路采用20mm或10mm厚的钢板制作，标准模块为2m×2m的正方形板，其他尺寸有2m x1m的矩形板、边长2m的直角三角形板。钢板道路采用螺栓连接，板与板之间缝宽5mm，缝空隙可采用沥青、聚氨酯、中砂填充。
可周转钢板道路相比于传统混凝土临时道路有很多优点：①总体价格低 根据市场调查，钢材的价格持续走低，采用钢材越来越经济；②受力性能好钢板的受力性能良好，不容易被破坏；③可多次周转钢板的使用年限比较长，钢板道路可以周转15年以上；④节能环保钢板道路不产生建筑垃圾，节能环保。
钢板道路在应用中也发现了一些不足之处：①一次投资大钢板属于贵重物品，刚开始使用时一次性投资较大。为了避免一次性投入，公司采购中心集中采购成品钢板道路，各施工项目部向采购中心租赁；②连接很重要 钢板道路要承受较大的车辆荷载，路面设计不合理可能导致钢板变形，影响使用寿命。因此，要对钢板的厚度、连接，路基进行科学设计和严格质量控制。
4.3 中建箱式房
在借鉴传统活动板房的基础上，中国建筑股份有限公司近年来积极研发和推广应用集装箱式工地临时建筑，并命名为“中建箱式房”（见图3）。箱式板房具有标准化、周转化、集成化加工生产的特点，可以利用吊车快速组装，在一定的加工厂辐射范围内具有明显的应用优势。
中建箱式房与传统活动板房相比具有以下优点：①标准化设计 采用螺栓和铆钉连接方式设计，达到了全周转化设计目标；②工厂化加工 保证了产品质量；③整体化安装 现场仅需要单体6个部位固定或连接，安装高效，最适合临设要求紧迫或工期短的项目；④安全可靠 采用全防火材料制造，不会发生火灾事故，按建筑的各种使用工况进行结构设计，保证中建箱式房在台风、地震作用下的使用安全；⑤保护环境 该产品可以循环使用15年以上，使用过程中无须钢筋混凝土基础，对环境无污染；⑥节能舒适 主要采用岩棉作为保温隔热材料，具有良好的保温隔热效果；⑦耐久性好按15年寿命设计和制造，有良好的耐酸、碱、盐雾等腐蚀性能，适合各种潮湿、腐蚀性强的环境使用。
中建箱式房在应用中发现的不足之处：①成本较高 由于应用的是较高标准的结构和装修材料，与普通活动板房相比，成本较高，现在一般采用集中租赁方式；②运输费用高 该产品体积较大，长途运输费用高，一般仅在500km范围内运输较为经济。
4.4塑料围墙
塑料围墙（见图4）是一种全新的绿色环保产品，主要部件采用热塑性塑料、木粉，经挤压加工而成。主要安置在施工场地四周，用以保护施工现场，保障施工安全，有效提高工程项目文明施工水平，美化城市市容景观。
塑料围墙相比传统砖砌围墙的优点：①保护环境 塑料围挡主要由立柱、墙板、上下横梁、立柱固定架等组成，构件简单，方便搬运，使用过程中不会产生大量建筑垃圾，绿色环保；②施工快速 采用拼装式安装，4名工人每天可以安装100m，能大大提高施工速度，降低施工成本；③经济实惠 可周转使用5次以上，使用成本低，回收利用率高；④耐候性好 能承受日晒雨淋，有极强的抗腐蚀能力，无需维护。
塑料围墙在应用中发现的不足之处：①装饰受限 塑料围墙主要材料是塑料，颜色以深红色为主，要做一些有特定要求的图案有难度，需要增加额外的装饰费用；②抗侧力差 塑料围墙材料很轻，一般采用混凝土底座并加螺栓连接，围墙本身的抗风性能、抗侧推性能较差。因此，建议采用预制混凝土底座深埋以加强其抗侧力。
4.5 “撑板合一”技术
公司在合肥中建大厦基坑支护中采用了“撑板合一”施工技术（见图5），该技术是指当支护系统采用内支撑体系时，将内支撑设计成中部环形加边部结构板组合，主体结构位于环形内撑中间，采用顺作法施工，环形以外结构逆作并以结构板替代支撑板，避免了内支撑拆除过程中产生相应的建筑垃圾和人工消耗，使基坑支护阶段的内支撑成为地下室永久结构板，实现“撑板合一”。
该施工技术以地下室结构板替代内支撑板，避免了采用临时支撑后期需要拆除的问题。同时避免了结构板的再浇筑，加快施工进度，降低了成本，具有良好的经济效益。周一边楼板从内支撑板往下施工，使施工作业在支撑板下进行，减少了地下室施工阶段内撑拆除的扬尘、噪声和垃圾排放，是非常典型的绿色施工技术。
4.6 BIM深化设计技术
BIM深化设计技术的基本思路是：利用BIM模型数据，开展项目全过程深化设计。包括：总平面布置、钢筋抽样、模板配模、工程量计算、机电综合布置、装修深化设计等，实现材料综合损耗率低于1%的目标，最大限度降低项目材料损耗，实现精细化施工。
公司计划在2015年初步建立基于BIM的工程安全与绿色建筑性能仿真计算平台、工程项目监测与可视化监管平台，初步形成能够为企业重大工程提供技术支持和服务的能力；培养BIM项目经理20人，培训BIM技术2 000人次；BIM示范项目增加15个，要求各分公司至少拥有一个BIM示范项目；每年实现BIM效益至少1 000万元，节省工期100d。下一步积极与政府及相关业主协商，建设一批全生命周期应用BIM技术的示范性工程，以全面发挥BIM技术的管理效果。计划到2020年有超过80%的技术人员掌握并且熟练应用BIM技术，使BIM技术成为公司的一项核心竞争力。
4.7 防护设施冷作化技术
防护设施冷作化（见图6）是指采用螺栓、插销等非焊接方式实现工具式安全防护设施的非热安装。工具式防护设施是采用标准化设计，由工厂加工制作，整体外观整洁、美观，实现安全防护的周转利用，减少建筑垃圾的排放。冷作技术是在浇筑楼层混凝土时预埋螺栓、套管或L形拉钩，主要采用螺栓进行紧固，现场安装完全不采用电焊、电钻、切割等热工作业，实现了安全防护设施的冷作化，具有显著的节能特点。
防护设施冷作化与传统防护设施工艺相比有以下优点：①施工节能 采用防护设施冷作化安装技术，施工现场无明火、无电焊、无钻进，可以减少相关电能和化学能的消耗；②方便周转 采用冷作化作业，现场主要是螺栓连接，可紧可松，安装时不需要耗用品，拆除时不会产生建筑垃圾；③安全可靠 在混凝土施工时预留埋件，直接安装安全防护，操作简单；④文明美观 可周转的安全防护设施突破传统临时安全防护措施杂乱的外观形象，使施工项目整体形象更加简洁、规整，能够更有效、更直观地展现施工项目的安全文明形象。
4.8建筑垃圾资源化
采用建筑垃圾资源化技术（见图7），分析建筑物周边环境，合理选择集中加工场的位置，并根据工艺生产要求，对集中加工场进行设备布置。对建筑固体废弃物进行收集、分类、破碎、分筛等，从而得到细砂、粗砂、碎石等不同粒径的骨料，根据设计要求将各种不同骨料用于垫层回填、制作道路水稳层材料、压制水泥砖（砌块）等，从而达到降低施工成本、变废为宝、减少建筑垃圾排放等目的。
垃圾资源化技术优点主要有：①保护环境 该技术有效地对垃圾进行回收利用，减少了施工现场垃圾的排放，减少了建筑垃圾对环境的污染，实现施工现场垃圾零排放的目标；②变废为宝 建筑垃圾是“放错地方的资源”，是建设行业的“第二资源”，该项技术能够有效地对砌体，混凝土等垃圾进行回收再利用。一方面减少了垃圾的运输、处理费用，另一方面节约了一部分建筑材料的费用，大大提高了工程的效益。
垃圾资源化技术也存在一些不足之处：①末端治理建筑垃圾的资源化技术是对已产生垃圾的处理，但更为重要的是源头控制，尽量减少建筑垃圾的数量，实现垃圾的减量化；②扬尘较大 垃圾处理过程中，如现场加工控制措施不到位，会出现大量粉尘，造成环境污染；③健康隐患 部分垃圾存在有毒成分，垃圾筛分需进行智能化改造，保障作业人员的职业健康。
4.9高适应性混凝土
高适应性混凝土是根据超高层建筑需要研发的具有“高强度、高泵送、高保塑、低收缩、低热量、低成本、自流平、自密实、自养护”（简称“三高三低三自”）特点的混凝土。这类混凝土配制中综合应用了最新的微珠、沸石粉、硅粉等材料，以及最新的载体硫化剂等复合减水剂技术，实现了混凝土的多功能化和绿色化，可以适用于对混凝土要求高的多种工程。现已在广州西塔、深圳京基100、广州东塔等项目成功应用，创造了C100自密实混凝土440m超高泵送、C120混凝土510m超高泵送的世界纪录。这类混凝土实现了混凝土的高强、免振、免养护等特点，解决了工程难题。
在常规工程中，除高强度外，中建四局也在研发普通混凝土的多绿色功能化，2013年12月26日，在广州万科东荟城项目一层墙柱梁板结构中浇筑了200m3‘自流平、自养护、自密实”C30绿色多功能混凝土，解决了混凝土的自养护和自流平问题。2014年12月5日，在广州琶洲移动项目80m地下室外墙浇筑了160m3具有“低收缩、自密实、自养护”C30绿色多功能混凝土，上述混凝土的成功应用，解决了工程技术难题。
5 结语
绿色施工的目标是实现环保和节约，符合全球可持续发展的理念，也是国家对施工企业的基本要求。绿色施工是全新的事业，应该继续认真做好策划和管理，加大科技投入和制度建设，积极鼓励和践行技术创新，研发和应用一大批具有良好环境和经济效益的绿色施工技术，以推动施工的绿色化。
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