摘要:隨著我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的快速發(fā)展,大型醫(yī)療建筑項(xiàng)目日益增多。然而,醫(yī)療建筑施工過程中存在資源能源消耗大、建筑廢棄物污染嚴(yán)重等問題,亟須采用綠色施工技術(shù)加以解決。重點(diǎn)介紹了預(yù)制裝配式建筑技術(shù)、建筑廢棄物循環(huán)利用技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、地下水綜合利用技術(shù)以及綠色施工管理技術(shù)等幾種大型醫(yī)療建筑的綠色施工技術(shù),并以福建省立醫(yī)院金山院區(qū)二期工程為例,說明了這些技術(shù)的應(yīng)用效果,旨在為相關(guān)工作人員提供借鑒參考。
關(guān)鍵詞:醫(yī)療建筑綠色施工資源能源系統(tǒng)集成
ExplorationofGreenConstructionTechnologyforLargeMedicalBuildings
CHENWeiQIAOCongCHENShichao
CSCECStraitConstructionandDevelopmentCo.,Ltd.,,F(xiàn)uzhouCity,F(xiàn)ujianProvince,,350015 China
Abstract:WiththerapiddevelopmentofChina'smedicalandhealthservices,largemedicalconstructionprojectsareincreasingdaybyday.However,therearesomeproblemsintheconstructionofmedicalbuildings,suchashighconsumptionofresourcesandenergyandseriouspollutionofconstructionwaste,whichneedtobesolvedbygreenconstructiontechnology.Thispapermainlyintroducesseveralgreenconstructiontechnologiesforlargemedicalbuildings,suchasprefabricatedbuildingtechnology,constructionwasterecyclingtechnology,solarphotovoltaicpowergenerationtechnology,groundwatercomprehensiveutilizationtechnologyandgreenconstructionmanagementtechnology,andillustratestheapplicationeffectofthesetechnologiesbytakingphaseIIprojectofJinshanHospitalofFujianProvinceasanexample,aimingtoprovidereferencefortherelevantstaff.
KeyWords:Medicalbuildings;Greenconstruction;Resourcesenergy;Systemintegration
隨著我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的快速發(fā)展,大型醫(yī)療建筑項(xiàng)目的數(shù)量不斷增加。2022年3月,國(guó)家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代醫(yī)院建設(shè)規(guī)劃》明確提出,要推動(dòng)醫(yī)院建設(shè)綠色發(fā)展,落實(shí)綠色低碳理念。同年5月,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等三部門印發(fā)《“十四五”綠色建筑和建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃》,再次強(qiáng)調(diào)醫(yī)院建設(shè)要堅(jiān)持綠色發(fā)展方向??梢钥闯?,推進(jìn)醫(yī)療建筑綠色施工,已成為當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向。
1大型醫(yī)療建筑工程施工過程中存在的問題
1.1資源能源消耗大
醫(yī)療建筑工程往往建筑面積大,存在大量的挖填土石方工程量,需要大量的水泥、砂石等原材料。在建筑施工過程中,消耗的資源能源也十分巨大。據(jù)調(diào)查,我國(guó)建筑施工年均累積耗能達(dá)到全社會(huì)總能耗的1/6。大型醫(yī)療建筑僅鋼材消耗就占建筑工程材料總消耗的1/3以上,這需要耗費(fèi)大量煤炭等能源進(jìn)行生產(chǎn)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每萬平方米建筑面積的能耗約為標(biāo)準(zhǔn)煤170~340t。而大型醫(yī)療建筑能耗更高,有的甚至達(dá)到500t標(biāo)準(zhǔn)煤。這既消耗了大量非可再生資源,又產(chǎn)生了溫室氣體排放,不利于環(huán)境保護(hù)。這在一定程度上制約了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2建筑廢棄物污染嚴(yán)重
醫(yī)療建筑施工過程中產(chǎn)生大量渣土、建筑垃圾以及損壞建材等建筑廢棄物,占建筑工程總廢棄物的40%~50%,這些廢棄物成分復(fù)雜,包含硫酸鹽、氯化物、重金屬等污染物質(zhì)[2]。如果隨意堆放或掩埋,雨水會(huì)將其中污染物溶出,滲透到周邊土壤和地下水,從而危害周邊環(huán)境。而醫(yī)院投入使用后存在大量病人,抵抗力差,這些污染極易通過空氣和水體傳播,對(duì)病人身體產(chǎn)生害處,增加患病率,延緩痊愈。因此,醫(yī)療建筑施工產(chǎn)生的大量廢棄物必須規(guī)范處置,不能影響正常醫(yī)療秩序和群眾健康。
2大型醫(yī)療建筑綠色施工技術(shù)
2.1預(yù)制裝配式建筑技術(shù)
預(yù)制裝配式建筑是指采用工廠化批量預(yù)制方式生產(chǎn)建筑構(gòu)件、設(shè)備及其模塊化組合單元,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),通過機(jī)械化立體化裝配系統(tǒng)構(gòu)造建筑的一種技術(shù)[3]。在醫(yī)院建設(shè)中運(yùn)用預(yù)制裝配式技術(shù),可以預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)、樓板、梁柱、樓梯預(yù)制件、潔具箱體模塊、管線模塊、外墻和內(nèi)裝飾面板等。這些預(yù)制件制作精度高、性能可靠,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后可快速吊裝或?qū)咏M合,大幅度壓縮建安周期。預(yù)制裝配式建筑技術(shù)可實(shí)現(xiàn)醫(yī)院建設(shè)的精益化、綠色化、智能化,對(duì)比傳統(tǒng)施工方式至少可以減少60%的施工工序,節(jié)省2/3的建設(shè)用水,1/2的能源消耗,80%的施工噪聲污染。該技術(shù)的應(yīng)用可顯著降低醫(yī)院建設(shè)對(duì)資源環(huán)境的影響,引領(lǐng)醫(yī)療建筑建設(shè)向綠色發(fā)展方向轉(zhuǎn)型升級(jí)。
2.2建筑廢棄物循環(huán)利用技術(shù)
建筑廢棄物循環(huán)利用技術(shù)是指通過對(duì)建筑施工過程中產(chǎn)生的各類廢棄物實(shí)施分類收集、再生處理,將其重新利用于建筑工程的一種資源化利用技術(shù)[4]。醫(yī)院施工中的廢棄物主要包括混凝土、磚塊、鋼筋、木材、塑料、瓷磚、金屬類板材等。這些廢棄物中可再生利用部分達(dá)到40%以上。應(yīng)用建筑廢棄物循環(huán)技術(shù),首先需要對(duì)施工垃圾進(jìn)行收集與分選,其次對(duì)可再生部分實(shí)施相應(yīng)的再生處理,常見處理P1EN9qwuQ3Kz31FgGQ2lZw==方式有破碎法、篩分法等。這些再生建材經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后可重新使用于相應(yīng)部位。建筑廢棄物再生技術(shù)的應(yīng)用,可顯著減少醫(yī)院建設(shè)的原材料消耗,降低建筑垃圾的排放量,實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約與循環(huán)利用[5]。該技術(shù)符合醫(yī)療建筑的綠色施工理念,值得推廣。
2.3太陽能光伏發(fā)電技術(shù)
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)工作原理是通過光伏電池板直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為直流電,然后經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電,用于各種電器設(shè)備的供電[6]。該技術(shù)清潔環(huán)保,可持續(xù)利用可再生的太陽能資源,適合在分布廣闊的醫(yī)院頂面與外墻大面積應(yīng)用。醫(yī)院施工階段安裝光伏系統(tǒng),可通過屋頂與頂面遮陽篷、臨設(shè)外墻加裝支架等方式設(shè)置光伏板,確保200萬Wh/m2以上的年發(fā)電量。同時(shí),配套安裝光伏發(fā)電連網(wǎng)逆變變流裝置、交流配電裝置等。這樣就可以使用清潔的太陽能為施工生產(chǎn)供電,減少臨時(shí)用電的外購需求,解決大面積施工的電力供應(yīng)問題。
2.4地下水綜合利用
地下水綜合利用技術(shù)在我國(guó)大型醫(yī)療建筑綠色施工中應(yīng)用日益廣泛。這種技術(shù)的核心是收集、處理并再利用地下水,以降低對(duì)外部水資源的依賴,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和減少污染排放的目的。具體來說,施工過程中可以建立規(guī)?;牡叵滤?、雨水收集系統(tǒng)和生活污水預(yù)處理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過管網(wǎng)和儲(chǔ)罐收集雨水和生活污水,經(jīng)過沉淀、過濾、消毒等處理步驟,提供安全衛(wèi)生的非飲用水。另外,通過在醫(yī)院配套建設(shè)地下水熱泵系統(tǒng),可以利用地下水的恒定溫度為醫(yī)院提供制冷和生活熱水。該系統(tǒng)通過與地下水交換熱量,避免了大量能源的消耗。地下水熱泵系統(tǒng)提供空調(diào)用冷量可達(dá)建筑空調(diào)總冷量的70%以上,年運(yùn)行費(fèi)用約為空調(diào)的30%,與空氣源熱泵相比,節(jié)能效果更顯著。該系統(tǒng)還可以提供部分生活熱水,減少天然氣、電力的消費(fèi)。
2.5綠色施工管理技術(shù)
綠色施工管理技術(shù)主要是充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù),對(duì)醫(yī)院建設(shè)全周期的供應(yīng)鏈協(xié)同、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等過程實(shí)施精細(xì)化智能化管理,以達(dá)到資源節(jié)約、環(huán)境友好的施工與運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。具體來說,該技術(shù)通過搭建工程質(zhì)量、安全生產(chǎn)、資源利用的監(jiān)控體系,對(duì)項(xiàng)目全生命周期的INPUT(投入物料、能源、環(huán)境影響)與OUTPUT(產(chǎn)出物料、污染、Safety事故)等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、傳輸、分析、處理,精準(zhǔn)掌握醫(yī)院建設(shè)對(duì)資源環(huán)境的實(shí)時(shí)影響,并據(jù)此調(diào)整方案、優(yōu)化資源配置,最小化醫(yī)院建設(shè)的生態(tài)環(huán)境足跡。它不僅顯著提高了醫(yī)院建設(shè)的規(guī)范化、清潔化、綠色化水平,也讓醫(yī)院建設(shè)的生態(tài)環(huán)境績(jī)效更好地服務(wù)于社區(qū)群眾,呈現(xiàn)出新的社會(huì)價(jià)值體現(xiàn)。因此,它是實(shí)現(xiàn)醫(yī)院建設(shè)全過程綠色施工的重要支撐技術(shù)。
3具體案例分析
福建省立醫(yī)院金山院區(qū)二期工程項(xiàng)目位于福建福州市,總建筑面積達(dá)9.38萬m2。福建省立醫(yī)院金山院區(qū)二期工程項(xiàng)目是一個(gè)典型的綠色建筑項(xiàng)目,它從方案設(shè)計(jì)階段就融入了綠色施工理念,采用了模塊化鋼結(jié)構(gòu)與生態(tài)型建材的預(yù)制裝配整體式建造技術(shù)體系。在材料方面,項(xiàng)目組編制了完善的采購清單,嚴(yán)格控制材料節(jié)能指標(biāo),優(yōu)選市場(chǎng)上環(huán)保效果好、節(jié)能性能高的保溫材料、門窗等建材。在施工過程中,項(xiàng)目積極運(yùn)用信息技術(shù)建立供應(yīng)鏈統(tǒng)一調(diào)配平臺(tái),實(shí)現(xiàn)建材的精確供給;同時(shí)利用BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方案的節(jié)能效果、施工程序的順暢性進(jìn)行全面優(yōu)化。此外,項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)配套設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng),可提供施工臨時(shí)用電的50%,有效減少外購電量,實(shí)現(xiàn)再生能源的綠色利用。在多項(xiàng)綠色施工技術(shù)與管理措施的支撐下,建筑廢棄物分類回收再利用率達(dá)95%以上(如圖一),現(xiàn)場(chǎng)施工噪音控制在50dB,遠(yuǎn)低于居民區(qū)70dB的排放標(biāo)準(zhǔn)??傊?,福建省立醫(yī)院金山院區(qū)二期工程項(xiàng)目充分驗(yàn)證了綠色預(yù)制裝配技術(shù)的高效率與顯著環(huán)境效益。它不僅為醫(yī)院的可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)保障,也為其他醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目提供了一個(gè)值得借鑒和推廣復(fù)制的典范。在未來的發(fā)展中,應(yīng)繼續(xù)推廣綠色建筑理念和技術(shù),為建設(shè)更加美好、健康、可持續(xù)的城市作出貢獻(xiàn)。
4大型醫(yī)療建筑綠色施工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
4.1系統(tǒng)集成化方向
醫(yī)院建設(shè)系統(tǒng)集成化是指在設(shè)計(jì)、采購、施工、運(yùn)維等全生命周期中,采用統(tǒng)一的技術(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)和信息化管理手段,實(shí)現(xiàn)建筑系統(tǒng)之間的高度協(xié)同配合。通過集成化手段,各建筑分系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)深度協(xié)作,在滿足質(zhì)量與效率的基礎(chǔ)上最大限度減少資源環(huán)境成本。具體來說,統(tǒng)一建立醫(yī)療建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,深化BIM在各階段的運(yùn)用,使設(shè)計(jì)深入運(yùn)維的全過程可視化;采取系統(tǒng)采購與數(shù)字監(jiān)造,實(shí)現(xiàn)材設(shè)備供應(yīng)鏈的協(xié)同配送與安裝;統(tǒng)籌施工組織,促進(jìn)機(jī)電水暖等專業(yè)間界面的精確匹配。醫(yī)院建設(shè)系統(tǒng)集成發(fā)展,可有效減少管理問題引發(fā)的運(yùn)營(yíng)故障、能源浪費(fèi)現(xiàn)象,是醫(yī)療建筑綠色建造的重要發(fā)展方向。
4.2零碳化方向
開發(fā)應(yīng)用碳中和、二氧化碳固存型建材,運(yùn)用可再生能源供能技術(shù),推動(dòng)醫(yī)院建設(shè)實(shí)現(xiàn)從建造運(yùn)營(yíng)的全生命周期零碳排放,是醫(yī)院綠色建造的終極目標(biāo)。其中,開發(fā)高性能綠色結(jié)構(gòu)材料、外墻保溫材料等可在生產(chǎn)、施工、使用后進(jìn)行循環(huán)再生利用的建材,研發(fā)二氧化碳封存型混凝土、輕質(zhì)磚等可長(zhǎng)期固存二氧化碳的建材,可從源頭上減少醫(yī)院建造的碳排放。并通過光伏發(fā)電、地源熱泵等可再生能源技術(shù)的運(yùn)用,使醫(yī)院建筑向凈零能耗方向演進(jìn),真正實(shí)現(xiàn)碳中和。這是醫(yī)療建筑可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
5結(jié)語
總之,大型醫(yī)療建筑在施工過程中面臨著諸多挑戰(zhàn),包括資源能源消耗大、建筑廢棄物污染嚴(yán)重等問題。為了解決這些問題,需要采用綠色施工技術(shù),如預(yù)制裝配式建筑技術(shù)、建筑廢棄物循環(huán)利用技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、地下水綜合利用技術(shù)以及綠色施工管理技術(shù)等。這些技術(shù)不僅可以提高建筑工程的質(zhì)量和效率,降低資源能源消耗,減少環(huán)境污染,還可以為醫(yī)院建設(shè)提供安靜舒適的治療環(huán)境,有利于各類職能科室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過運(yùn)用這些先進(jìn)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療建筑的可持續(xù)發(fā)展,為醫(yī)院的綠色發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。
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