绿色建筑建造方法在建筑工程结构中的应用探究

绿色建筑建造方法在建筑工程结构中的应用探究

赵志浩

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摘要：文章介绍了绿色建筑的核心要素，分析了它们如何应用于建筑工程结构中。讨论了当前绿色建筑建造的实践现状，指出了面临的主要挑战，如成本和技术限制。探讨了“双碳”战略对绿色建筑建造的推动作用，特别是在降低碳排放、提高能效领域的技术发展。着重阐释了在工程结构设计、建设过程中，绿色建造管理方式及其在成本控制和效率提升方面的应用策略。总结了绿色建筑建造方法在建筑工程结构中的应用价值，强调了其对促进建筑行业可持续发展和实现“双碳”目标的重要贡献。

关键词：双碳战略；绿色建筑；建筑工程；结构建造；管理成本优化

引言

随着全球气候变化问题日益严峻，“双碳”战略成为全球关注的焦点，绿色建筑作为实现此战略的关键手段之一，在建筑行业中的应用变得尤为重要。绿色建筑不仅追求环境可持续性，还涉及建造成本控制和效率提升。文章旨在探究绿色建筑建造方法在建筑工程结构中的应用，分析其在实现碳减排和能效提高方面的潜力。通过这一研究，旨在为建筑行业可持续发展提供理论支持和实践指导，推动绿色建筑建造方法在建筑工程结构中更广泛应用。

1 绿色建筑概念及其对工程结构的影响

1.1 绿色建筑的核心要素

绿色建筑是一种旨在减少对环境的负面影响、提高居住者健康和舒适度的建筑设计、建造和运营方法。其核心要素包括能效高、资源利用效率高、环境影响小和对居住者健康有益的设计理念和技术应用。能效高的绿色建筑通过优化设计、使用高效材料和技术，减少能源消耗。资源利用效率高涉及建筑材料的环保性和循环再利用，旨在减少资源的消耗和浪费。绿色建筑还注重最小化环境影响，包括减少温室气体排放、水资源的合理利用和生态环境保护。

绿色建筑还强调提高居住舒适度和居住环境健康。通过使用无害材料、优化室内空气质量和自然光照等方式，创造健康宜居的环境。这些要素共同构成了绿色建筑的基础，指导着建筑从设计到施工、再到运营的全过程，以实现对环境的持续正面影响。

1.2 绿色建筑与建筑工程结构的相互作用

在设计阶段，绿色建筑强调建筑工程结构的能效和生态兼容性。这包括使用被动式设计策略，如自然通风、最大化自然光利用，以及选择高能效比的结构形式和布局，以减少能源消耗和提高能源效率。设计时还要考虑建筑物与周围环境的和谐共存，包括对当地生态的影响和对自然资源的利用。

在材料选择方面，绿色建筑倾向于使用可再生、可回收和低环境影响的材料。这些材料的生产和使用过程中产生的碳足迹较少，有助于减少建筑整体的环境影响。例如，使用再生钢材、竹材或高性能混凝土等，不仅减少了资源消耗，也提升了建筑结构的环境性能。

在施工方法上，绿色建筑鼓励采用减少废物排放的施工技术。这涉及高效施工管理，减少现场产生的废料，优化施工过程中的资源利用，以及实施严格的废物分类和回收程序。绿色建筑还强调施工过程中对周边环境的保护，包括减少噪音和扬尘污染，保护周边自然和水体。

2 绿色建造方法的实践现状与问题

2.1 绿色建筑建造的实践模式

当前绿色建筑建造的实践模式体现了对可持续发展和环境保护的深刻理解。尽管绿色建造的具体实施方式因地域和文化而异，但是这些模式在全球范围内得到广泛应用。绿色建筑建造重视整体设计的生态整合，强调建筑与自然环境的和谐。这涉及建筑的方位、布局和形态的设计，以最大化地利用好自然资源，如阳光、雨水和自然通风，同时减少对周围环境的负面影响。例如，通过合理的方向设计和窗户布置，可以提高自然采光和通风，减少对人工照明和空调的依赖。在材料选择方面，绿色建筑建造倾向于使用环境友好和可持续的材料，倡导低碳、再生、循环理念。

2.2 面临的主要挑战

尽管绿色建筑建造方法在全球范围内得到推广和实施，但在其发展过程中仍面临一系列挑战。虽然长期来看，绿色建筑能通过节能减少运营成本，但其初始投资往往高于传统建筑。这主要是由于使用高效能和环保材料、先进技术以及更复杂的设计和施工方法所带来的成本上升。这种高初始投资特点可能会限制某些客户或开发企业对绿色建筑项目的热情。另外，低碳环保技术也是绿色建筑发展中的一个重要因素。虽然技术创新为绿色建筑的实施提供了支持，但在某些地区，缺乏先进技术的可获得性和专业技术知识可能会阻碍绿色建筑项目的发展。此外，绿色建筑的设计和施工需要具备特定的技术和管理技能，这要求工程师、建筑师和施工人员接受额外的培训和教育。市场认知接受度和政策、监管框架的不足也是绿色建筑面临的挑战之一。

3“双碳”战略下的绿色建筑建造方法

“双碳”战略，即实现碳达峰和碳中和的目标，对建筑行业产生了深远的影响，推动了建筑行业全面向可持续和环境友好方向发展。建筑行业是全球能源消耗和碳排放的主要来源之一，这促使建筑行业采用更加节能高效的设计理念和技术，如被动式建筑设计、高效绝热材料的使用和可再生能源技术的整合。为了减少建筑整个生命周期的碳足迹，全行业开始更多地采用低碳、可持续的建筑材料，如再生材料，尤其是竹材、木材。也推动了施工过程中的碳减排，例如通过使用电动施工设备和优化物流来减少化石能源消耗。“双碳”战略还加速了智能和绿色建筑技术的发展。智能建筑系统可以有效地管理建筑的能源消耗，通过实时数据监控和智能控制，实现更高的能效。同时，绿色建筑技术如雨水回收和再利用、绿色屋顶和墙体等，不仅有助于建筑能源自给自足，还能改善城市生态环境。

4 技术创新和施工方法

4.1 模块化与预制技术

模块化与预制技术在绿色建筑建造方法中起着至关重要的作用。该技术允许部分或全部建筑元素在离建筑工地较远的地方制造，然后运输到现场进行组装。这种方法有效减少了建筑现场的能耗和废物产生，对于实现建筑工程结构的绿色转型具有重要意义。预制部件的生产环境由于其标准化流程和重复操作的特性，能够确保较高的精度和质量，降低材料浪费并提高了施工效率。模块化建筑方式，增强了施工精度，节约原材料，减少施工环节，对于能耗控制和室内环境质量都是有益的。此外，模块化技术还能够缩短建筑周期，加快建筑项目的交付速度，这对于节约成本和减少施工期间的环境影响尤为重要。

4.2 绿色施工材料的应用

在绿色建筑施工中，材料选择是实现环境可持续性的关键因素。绿色施工材料通常具有全生命周期低环境影响特性，包括从生产、运输、安装到维护和最终回收利用的整个过程。如再生混凝土、竹材和低挥发性有机化合物（VOC）涂料，它们不仅减少了对自然资源的消耗，还能够在建筑的使用过程中持续提供环境效益。例如，再生混凝土的使用减少了对天然骨料的依赖，同时降低了建筑废弃物的填埋需求。竹材作为一种快速生长的资源，是传统木材的可持续替代品，用于地板、墙面和其他建筑元素。低VOC涂料则改善了室内空气质量，减少了对居住者健康的潜在影响。通过采用这些绿色材料，建筑项目能够实现更好的环境绩效，并为建筑使用者提供更健康、更舒适的生活空间。

结语

文中深入探讨了绿色建筑建造方法在建筑工程结构中的应用，特别强调了其在“双碳”战略背景下的重要性。绿色建筑通过其在设计、材料选择、施工和运营管理中的环保理念和实践，为建筑行业实现可持续发展和碳减排目标提供了重要途径。面对成本和技术挑战，绿色建筑采用了创新的管理策略和成本控制方法，确保经济效益与环境责任并重。

参考文献

[1]赵文君.绿色建筑建造方法在装配式建筑结构中的应用[J].陶瓷，2022(3):142-144.

[2]董宇潇.基于生命周期理论的绿色建筑建造管理要点研究[J].中国建筑装饰装修，2023(14):101-103.