绿色建造理论与方法在化工行业建筑领域的创新实践研究

1 引言：绿色建造理念的兴起与化工行业转型需求

1.1 绿色建造的时代背景

建筑业作为我国碳排放的主要来源之一，其绿色转型对于实现“双碳”目标具有举足轻重的地位。近年来，全球气候变化加剧，减少温室气体排放、推动绿色低碳发展已成为国际共识。2021 年，中国明确提出到 2035 年城乡建设要全面实现绿色发展的目标。绿色建造作为一种新型建造方式，强调在建筑全生命周期内通过科学管理与技术创新，实现资源高效利用、环境友好保护及建筑品质全面提升。

1.2 化工行业建筑的绿色化痛点

化工行业建筑，如研发中心、生产厂房、危化品仓库等，因特殊工艺需求和环境要求，在绿色转型过程中面临能耗结构复杂、污染防控压力大、材料兼容性要求高等诸多挑战。这些挑战不仅体现在技术层面，更涉及管理、经济、社会等多个维度。

1.3 化工行业建筑绿色转型的紧迫性

面对环保压力和政策要求，化工行业必须积极应对，推动建筑领域绿色化进程。绿色建造作为实现“双碳”目标的重要途径，为化工行业带来了新的发展机遇。通过采用绿色建造技术和方法，化工行业不仅可以降低能耗、减少污染排放，还可以提升建筑品质、增强企业竞争力，实现经济效益与环境效益的双赢。

2 绿色建造理论框架：系统性、协同性与动态性

2.1 理论基石：全生命周期评价（LCA）

绿色建造理论以全生命周期评价（LCA）方法论为核心，涵盖建筑从原材料获取、设计、施工、运营到拆除回收的完整链条。LCA 通过量化评估建筑在其全生命周期内对环境的影响，为绿色建造提供科学依据和决策支持。

2.1.1 LCA 的核心指标

根据《绿色建造技术导则》要求，化工行业建筑在绿色转型过程中需重点控制资源节约、能源效率、环境友好、健康安全四类指标。这些指标不仅体现绿色建造的基本要求，也充分考虑化工行业建筑的特殊性，如耐腐蚀材料循环使用设计、工艺余热回收系统集成等。

2.1.2 LCA 在化工建筑中的应用案例

以某化工生产厂房为例，通过 LCA 评估发现运营阶段能耗占比高达70% ，其中空调系统能耗尤为突出。项目团队采用地源热泵系统结合自然通风设计策略，有效降低了空调能耗，并通过优化建筑布局和高效节能设备进一步减少能源消耗，显著提升能源效率并降低碳排放强度。

2.2 建造方式革新：工业化、智能化与绿色化“三化融合”

绿色建造的五大特征为化工行业建筑绿色转型提供了重要指导，包括建造活动绿色化、建造方式工业化、建造手段信息化、建造管理集约化和建造过程产业化。在化工行业建筑中，“三化融合”的建造方式显得尤为重要。

2.2.1 建造方式工业化

化工行业建筑通过采用装配式技术，实现构件工厂化生产和现场组装，大幅提高建造效率和质量，减少现场湿作业和废弃物产生。例如，某化工园区采用预应力空心板 + 钢桁架体系，实现无柱化车间建造，构件预制率高达 85% ，现场焊接量减少 60% ，显著提高施工效率并确保建筑质量和安全性。

2.2.2 建造手段信息化

BIM 技术已成为化工行业建筑绿色化的重要手段，通过实现建筑全生命周期内的数据协同和信息共享，提高项目管理精细化水平，优化设计方案，减少设计变更和返工现象。某化工研发中心项目利用 BIM 技术进行建筑性能模拟和优化设计，确定最优设计方案，并在施工阶段用于进度管理和质量控制，确保项目顺利进行。

3 绿色建造核心方法：技术集成与化工应用场景创新

3.1 绿色设计：被动优先与主动优化

绿色设计是绿色建造的基础和前提。在化工行业建筑中，需通过被动式设计和主动式技术耦合相结合的方式，实现建筑低碳化、高效化和智能化。

3.1.1 被动式设计策略

利用自然资源和环境条件减少建筑对机械系统的依赖，降低能耗和碳排放。例如，南方地区化工建筑采用高侧窗 + 导风墙系统利用自然通风换气，优化建筑朝向和布局最大限度利用自然光照，减少照明能耗。同时，推广生物基建材替代传统化工涂料，满足化工行业建筑对耐腐蚀性和密封性的要求。

3.1.2 主动式技术耦合

通过集成先进节能技术和智能化系统，进一步提升建筑能效和环保性能。例如，某裘皮化工厂项目通过“反应釜余热 - 地源热泵”耦合系统实现冬季 90% 采暖需求由余热提供，大幅降低能源消耗，并具备发电功能为厂区提供稳定电力供应。同时，构建屋顶光伏 + 储能电池组离网供电系统应对限电风险或电网故障情况，确保电力自给自足和高效利用。

3.2 绿色施工：清洁生产与资源循环

绿色施工需注重清洁生产和资源循环理念和实践。通过采用先进施工技术和管理方法减少施工过程中的污染排放和资源浪费现象。

3.2.1 装配式技术突破空间限制

化工行业建筑采用装配式技术实现构件工厂化生产和现场组装，突破空间限制并提高施工效率和质量。例如，某化工生产厂房项目采用预应力空心板 + 钢桁架体系实现无柱化车间建造，大幅缩短施工周期并提高建筑质量。同时，构件标准化和模块化设计方便后续维护和更换工作。

3.2.2 废弃物原位资源化

通过废弃物原位资源化技术和管理方法实现废弃物就地利用和资源循环。例如，建筑垃圾经过破碎、筛分等处理后作为再生骨料用于厂区道路垫层或基础回填等工程；UHPC 废料经过研磨后作为皮革填料再利用实现跨行业资源循环和废弃物高效利用。

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[4] 孟海 , 李慧民 . 土木工程安全检测、鉴定、加固修复案例分析 [M].北京 : 冶金工业出版社 , 2016. 1-41.

作者简介：姓名：康超国 性别：男 出生年月：1982.12.20 民族：汉 籍贯：陕西省商洛市 学历：硕士( 在读) 职称：无 主要研究方向：工程管理