《低碳节能对工程项目管理的影响探究》8000字（论文）

III低碳节能对工程项目管理的影响研究摘要随着全球气候的日益严峻，高能耗排放、高污染的问题已无法回避，高耗能的建筑工程项目行业受到格外关注。2020年中国提出了碳达峰和碳中和的目标，建筑工程项目行业也向低碳节能工程进行转型发展。本文首先明确了低碳节能的含义及特点，然后探讨了低碳节能对工程项目管理的影响，主要包括能耗严重、实施路径不明确、施工环节能源利用率低等问题，并就低碳节能对工程项目管理的影响因素从项目特征环境、主题规划、施工组织协调三个方面进行分析，提出了促进建筑工程项目低碳管理的优化建议，主要包括制定建筑工程项目低碳管理方案、构建建筑工程项目能源管理智能系统、加强建筑工程项目低碳技术应用等优化建议，最后以国家速滑馆为作为案例展开分析，对国家速滑馆规划、实施、运维三个阶段进行低碳行为分析，希望能对建筑工程项目的低碳发展提供一定的帮助。关键词：低碳节能工程项目管理国家速滑馆目录TOC\o"1-3"\h\u229711.引言 1256062.相关理论 197302.1低碳节能的含义 1196862.2低碳节能的特点 290563.低碳节能大环境下建筑工程项目管理存在的问题及影响因素分析 2188023.1低碳节能大环境下建筑工程项目管理存在的问题 2312173.1.1能耗严重 2252813.1.2实施路径不明确 2210143.1.3施工环节能源利用率低 3319283.2低碳节能对工程项目管理的影响分析 3289573.2.1项目特征环境 3236793.2.2主体规划 341843.2.3组织协调 3255344.促进建筑工程项目低碳管理的优化建议 4271114.1制定建筑工程项目低碳管理方案 4119794.2构建建筑工程项目能源管理智能系统 442774.3加强建筑工程项目低碳技术应用 4299905.低碳节能在工程项目管理的影响分析——以国家速滑馆为例 454975.1低碳规划阶段分析 5181685.1.1系统的低碳管理计划 5186295.1.2建筑设计低碳化 5223875.2低碳实施阶段分析 6108425.2.1能源管理措施 6172184.2.2施工管理 7226255.3低碳运维阶段分析 8315975.4低碳管理取得成果 895356.总结 987参考文献 101.引言2018年，《IPCC全球升温1.5℃特别报告》重新评估了全球温度升高所带来的负面影响，按照相关部门统计数据，由于建筑业已经消耗了超过世界能源的30%，并释放了约30%的温室气体，因此，能源与建筑等行业需要进行史无前例的低碳改革与转型。2020年，我国政府明确提出要在2030年前达到碳排放峰值，并计划于2060年前实现碳中和。目前我国建筑工程项目业规模随着时代的进步在进一步扩大，并且我国作为建筑领域的排放大户，在当前背景下，应更加关注建筑工程项目行业的低碳发展。同时，在北京2022冬奥会周期，低碳理念成为奥运不可脱离的话题，因此本文立足低碳节能背景，对国家速滑馆进行分析，通过对国家速滑馆建设全过程进行低碳行为分析，梳理出体育场馆在双碳目标下建设管理的可借鉴的方法，为我国建筑工程项目的低碳发展事业提供一些建议。本篇论文的特点是从国家速滑馆的规划、实施、运维三个阶段进行分析。2.相关理论2.1低碳节能的含义如今在我们的生活中出现了光污染、水污染、酸雨、全球气候变暖等环境效应，经调查这些气候现象是人类破坏自然环境以及能源利用所导致的。在这种背景下，“低碳”概念提出，随之碳足迹、低碳节能等新的概念诞生，对社会生产、生活运作的方式产生了影响，低碳节能将逐渐成为当今社会发展的新主题、新模式。在2003年的《我们的能源未来：创造低碳节能》中第一次提到“低碳节能”的概念以后，国内外学者进行了多维度的创新和发展。2020年9月，中国在联合国大会宣布要在2030年实现碳达峰和2060年实现碳中和目标。目前，德国、新西兰、芬兰等国家已经提出了碳中和目标。我国的这一举动意在响应全球气候变化，同时瞄准双碳目标，加速我国经济和能源方面的转型，打造低碳节能。据此2021年中央发布了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和2030年前碳达峰行动方案，在方案中提到要实施节能降碳重点项目，并开展建筑、照明、交通、采暖等基础设施的节能升级改造工作。低碳节能是一个在经济和社会增长与环境保护之间取得平衡的发展模式，通过技术和制度创新、能源转型和开发新的能源形式，尽量减少煤炭和石油等高碳能源的使用，减少温室气体排放，实现可持续发展②，其表现为低能耗、低污染、低排放，核心是能源创新、制度创新和人类生存与发展观念的根本改变。2.2低碳节能的特点低碳与各个国家和各行各业发展大计紧密联系，发展低碳节能已然成为全球化趋势中的新浪潮。低碳涉及方方面面，对低碳节能的认识应从全局、系统的角度统筹考虑，协调不同行业的产业链低碳化，进而优化各个环节。低碳节能的发展就表现在低碳的生产环节和低碳消费理念的升级。低碳生产主要指产出过程的低能耗和产品使用的节能性、供应过程的低碳运输方式等，低碳消费则主要指消费者的消费理念，开车、坐飞机所耗费的燃油以及食物中的有机物分解都会排放二氧化碳，很多不理智、盲目从众的消费心理带来的都是高碳行为。3.低碳节能大环境下建筑工程项目管理存在的问题及影响因素分析3.1低碳节能大环境下建筑工程项目管理存在的问题社会发展到现在这个阶段，城市建设和人民生活过程中建筑工程项目是不可缺少的一部分，因此，在低碳节能时代建筑工程项目的发展应当列入规划范畴。目前，建筑工程项目的发展目前遇到一些问题。3.1.1能耗严重2009年至2017年，中国的建筑总面积从494亿平方米增加到620亿平方米，其中建筑工程项目面积从75亿平方米增加到128亿平方米，占比从15%增长到21%。2018年，中国建筑总商品能耗和生物质总量达到10.9亿吨标准煤，约占全国能源消耗的22%，其中城镇住房占42%、农村住房占14%、建筑工程项目占44%，而建筑工程项目面积仅占到全国总建筑面积的20%左右。这表明，中国的建筑工程项目的节能减排潜力很大。根据业内调查显示，建筑工程项目的能耗主要分布在空调系统、照明和给水排水系统这几方面，同时发现很多大型建筑工程项目没有使用建筑物能耗分类计量，将会对建筑工程项目能耗进一步研究带来阻力。3.1.2实施路径不明确建筑工程项目的工程管理是一个复杂的系统。不仅涉及设计、施工、运行的全过程，而且涉及开发、监管、物业部门的参与，内容庞大且复杂，而且有着自己成熟的市场运行机制，因此要想建筑工程项目不断低碳化，需要进行系统全面的改革。目前建筑工程项目行业已出台了一系列文件，建筑工程项目发展方向大致有低碳建筑、超低能耗建筑、零碳建筑、星级绿色建筑等，但目前这样的项目较少，不了解相关建筑工程项目整体设计思路和实施要点，各阶段、各环节的低碳化发展都表现得不彻底。建筑业的大部分工人对低碳的概念没有很好地理解，公司的管理层也没有重视到低碳的重要性，经常打着低碳、绿色的名义，在施工环节却没能贯彻到底，材料的节能和节约、施工效率和污染问题等未能有好的解决方案。在建筑工程项目长期运营的过程中，也未能表现出低碳或零碳建筑的可持续性，低碳运营路径也不明朗。3.1.3施工环节能源利用率低随着建筑业的不断发展和能源消耗的增加，材料的选择变得尤为重要。现在研究环保材料、绿色材料成了热门研究方向，但建筑中材料的选择受到环境和技术的制约，能否合理控制材料的用量，使用恰当的环保材料就对建筑业的节能减排大业显得尤为重要。在实际施工中，低碳理念和技术尚未完全落实，一些施工技术、材料运输以及废弃物的排放等一系列产生碳排放的行为达不到预期的减碳效果，环境污染依然严重。3.2低碳节能对工程项目管理的影响分析低碳建筑是一项复杂的系统工程，不仅仅与建筑材料、施工工艺、环境等多种因素相关，还与参与项目的各利益相关方有关。低碳建筑的管理要从宏观层面考虑参与方间的关系以及过程管理、目标管理。因此，低碳建筑管理的影响因素包括：3.2.1项目特征环境项目环境不仅包括工程项目的建设环境，还有工程项目的政策环境、社会环境。具体观察变量是地理位置、建设条件、政策支持以及公众支持。项目特性主要指项目的范围、规模、项目的复杂性、技术的先进性以及项目的建设目标。具体观察变量是项目规模、项目复杂性、技术先进性、项目建设目标。3.2.2主体规划主体主要是工程项目的业主、实施方以及监控方，包括业主的融资能力、管理能力，实施方的技术能力，监控方的监督能力等。具体观察变量是业主融资能力、业主的管理能力、实施方的技术能力、监控方的监督能力。主体规划主要是指目标的规划以及实施计划的制定，具体观察变量是：目标规划科学性、计划制定合理性。3.2.3组织协调组织协调主要是指组织机构的设置以及资源的合理配置，具体观察变量是组织机构合理性、资源配置合理性。针对相关方的关系协调以及信息的上通下达。协调的具体观察变量为相关方融洽度、信息沟通畅通性。4.促进建筑工程项目低碳管理的优化建议4.1制定建筑工程项目低碳管理方案建筑工程项目涉及范围很广，不同类别的建筑工程项目的设计规范也有区别，但根本的设计出发点都是一样的，在低碳节能时代，建筑工程项目的低碳化改革需要更加系统的低碳管理，必须从建筑的全生命周期考虑，以北京冬奥会为例建立建筑工程项目行业规范，新建建筑工程项目建设前提交完整的低碳管理方案，方案应包含具体的碳排放量指标、减排手段、材料选用等内容，并逐步完善建筑工程项目行业低碳监测系统，做到动态监控、实时调整，对建筑工程项目低碳运营做到提前把关，从而提升建筑工程项目设计和使用质量，提高利用率。好的低碳管理方案可以从根本上改善建筑工程项目行业能耗高的现状。4.2构建建筑工程项目能源管理智能系统解决建筑工程项目能耗严重的问题，首先可以建设能源管理智能系统，对设备运行等进行监测，找到耗能严重、有减排潜力的能源设备进行替换或优化。其次，可从高能耗能源入手，一方面减少高排放能源的使用，用太阳能光伏、空气能等新能源代替。另一方面可以提高能源利用率，寻求循环利用方法，比如固体废物施工回填、建筑材料周转使用；针对水资源的处理，可以设置雨水收集池，处理后用于绿化灌溉、施工消防降尘、车辆清洗等，从而降低建筑工程项目施工中抽水工程的耗电量。4.3加强建筑工程项目低碳技术应用低碳节能时代，建筑工程项目的建设更加要求高效率和高效益，即碳减排效益要明显，建设效率要高。在智能化技术大力发展的当下，建筑工程项目可以在施工过程中充分利用BIM技术、人脸识别技术以及智能监控工具等手段来提高管理质量，实现高效节能，体现低碳节能思想。5.低碳节能在工程项目管理的影响分析——以国家速滑馆为例本文所选的案例——国家速滑馆，是2022年冬奥会北京赛区唯一新建的冰上场馆，2019年，北京冬奥会和冬残奥会的低碳管理方案正式启动，针对低碳场馆提出一系列详细的减碳措施。本文将在双碳目标背景下，分析以碳中和为奥运周期场馆运行目标而建立的国家速滑馆的优势。5.1低碳规划阶段分析5.1.1系统的低碳管理计划2022年北京冬奥会《申奥报告》中提出一个关键的想法，即充分利用2008年北京奥运场馆和现有雪场，并提出对新建场馆的赛后利用方案。从《北京冬奥会低碳管理报告（赛前）（2016-2021.6）》到《北京2022年冬奥会和冬残奥会遗产报告（2020）》，我们看到的是冬奥会场馆反复、持久、综合利用概念的全面贯彻，从低碳管理方法学到具体的碳减排措施，国家速滑馆建设全部过程都经过了系统的低碳管理，不仅有准确的低碳场馆定位，而且有具体的措施，同时还有规定的温室气体排放量，国家速滑馆最后一定可以实现预期的全部碳中和目标。充分体现前瞻性和规划性的同时，也在不断彰显着低碳节能的发展潜力和活力。5.1.2建筑设计低碳化在设计任务中，需要一个少量座位的副厅作为训练冰场和多功能厅运营。基于低碳设计原则和场景转换的思路，最终确定了临时看台转变成副厅的方案，这一想法使得建筑规模没有因副厅要求的增加而扩大，缩小了建筑面积，节省了投资，场馆内除湿、制冰的能耗也将减少。国家速滑馆目前采用了中国最大的二氧化碳跨临界直冷制冰系统。速滑馆内设计的全冰面是为了更好适应赛后速度滑冰、花样滑冰、短道滑冰、冰球、冰壶等五大类冰上项目的竞赛要求。通过控制屋顶材料的发射率来减少与制冰有关的能源消耗，其原理是体育场屋顶到冰面的辐射热负荷。发射率低的顶棚屋顶具有相对较低的热损失，通常能使表面温度保持在冰场环境的露点温度之上，从而避免了冷凝现象。国家速滑馆的屋顶采用了铝覆层膜结构，其发射率低于0.3，而典型的屋顶材料的发射率为0.9，对体育场的内部空间产生了明显的差异。在选择制冷剂时，环保是很重要考虑因素。整个制冰系统兼要具绿色和节能的要求。据制冰专家介绍，同样数量的传统制冷剂所排放的二氧化碳是二氧化碳制冷剂排放量的3985倍。与氯氟烃类制冷剂相比，二氧化碳不仅不会破坏臭氧层，而且温室效应更低相当于约3900辆汽车（超过2600万公斤）或120万棵树的排放量。5.2低碳实施阶段分析5.2.1能源管理措施在国家速滑馆，654根混凝土桩的桩头被粉碎、分类、清理和处理，用作预制看台板的混凝土骨料，从而实现建筑垃圾的自我循环。预制看台板使用了约750立方米的再生骨料制成的混凝土。桩头被粉碎并加工成堆石混凝土，用于回填肥槽和挡土墙，这样可以减少混凝土的用量，降低混凝土的水化热，提高回填的质量。同样的，施工单位从大兴国际机场航站楼等工程中周转拼装胎架用于国家速滑馆，这样也实现了资源的循环。这样不仅实现了少用材料，而且节能减排的理念在建设过程中得到了推广，同时降低了场馆建设的资金投入。针对水资源的二次利用，国家速滑馆采取建造下凹式绿地和设置雨水收集池等方式来收集雨水，并用于浇灌绿地等。国家速滑馆不仅采取了一系列实施措施进行能源管理，还研发了统管全局的能源管理智能系统，利用大数据智能分析技术，实时收集、记录能源消耗数据并分析场馆内的水、电、气、热等消耗情况，从而实现对建筑物能源消耗和碳排放可视化的监测。4.2.2施工管理（1）工期管理国家速滑馆主场馆呈椭圆形，建筑面积约9.7万平方米，建筑高度为33.8米，东西跨度约174米，南北长约240米，地下二层，地上三层。国家速滑馆体量虽不大，但难在结构异常复杂，施工精度要求高，施工质量也必须得到保证并需要在2年时间内完工。其中国家速滑馆要建造的世界最大跨度正交双向单层马鞍形索网屋顶是一项非常具有挑战性的工程，项目在2018年1月22日开始进行桩基施工，接下来如果按照顺序：土建结构施工、钢结构环桁架施工、现场测量、钢结构制作与施工来进行施工，则需要10个月的时间，施工团队研究出平行施工的方法，将工期缩短了六个月，在6月26日准时完成地下结构施工工作。这个大型建筑项目在短短四个月内完成，采用平行施工方法，有效地利用了时间和空间。与时间赛跑，大幅度缩减工期，不仅体现了施工人员的智慧，节省了人力资本，而且很大程度上彰显了施工团队追求高效率的低碳节能理念，与之减少的还有施工现场的交通产生的碳排放。（2）智能化管理劳务管理：面部识别技术应用于劳务门禁管理当中，取代了门禁卡进出管理，利用人脸识别技术不仅可以提高管理效率，而且这项技术还可以用于识别工作现场的不文明行为和不安全行为，如吸烟、不戴安全帽等，同时将这些智能识别的信息实时传入后台管理人员手中，并及时采取措施制止或改进；整个施工过程中人脸识别的数据最终形成一个大型数据库，可以在后期进行大数据挖掘。安全管理：对建筑工地、工人宿舍和办公室，以及主要道路和关键地点进行全面监测。塔式起重机的球头可实现720°旋转和缩放，可在千里之外进行规划；具有风速报警、防篡改、防撞、制动控制、黑匣子等功能，促进塔式起重机安全运行。进度管理：国家速滑馆的施工团队开发了智建SaaS化管理平台，此平台针对施工周期短、工期紧迫等问题。通过将项目计划上传到具有多维信息的BIM系统中，工程师可以随时上传现场照片和现场的施工数据，对比实际进度和计划，管理关键路线和里程碑。5.3低碳运维阶段分析从体育推广角度出发，国家速滑馆在奥运会后将成为国际滑联卓越中心，并将举办各种国际赛事，如花样滑冰、短道速滑等。同时作为国家队和运动队的训练基地，提供专业的冰上设施设备，培养更高水平的运动员。赛后打造为区域冰上运动中心，可接受超过2000名市民展开不同的冰上运动，并举办冰上运动培训和课程。从场馆盈利角度出发，国家速滑馆的运营商为北京市国有资产经营有限责任公司，该公司经营过2008年北京奥运会的国家游泳中心和国家体育场，其中在2008年国家游泳中心的赛后运营中，场馆不仅开展游泳、跳水比赛与训练外，还举办大型演出、商业活动甚至世界锦标赛。从此例来看，拥有丰富的大型场馆运营经验的国家速滑馆运营商完全有能力实现低碳场馆的运营。5.4低碳管理取得成果（1）国家速滑馆以双碳目标为背景，吸取了全国的智慧，创造性地使用了一些世界领先的先进材料和技术。从最初的规划和设计方案、屋面索网结构的建设、12000平方米的全冰面制作以及多项可循环技术都是在低碳方面进行探索和创新，目前已经拥有低碳运营的基本条件，并且通过绿色建筑三星级标准认证，对建筑工程项目发展起到示范作用。（2）国家速滑馆内的各种首创技术与理念无不体现着冬奥会低碳的目标和节俭办赛的理念。国家速滑馆在能源管理方面采取了建筑材料再利用、水资源循环利用、场馆冰面分区使用等具体措施，并建立能源管理智能系统。从规划阶段的冰面设计到施工阶段的建筑材料的循环使用以及到后期运营阶段的能源监测系统这一系列能源管理方法涉及国家速滑馆的全生命周期，积累了当前低碳节能背景下低碳场馆发展的能源管理经验。（3）国家速滑馆施工管理过程不仅追求节省时间成本，而且采用智能化信息手段，对施工环节的劳务、安全、进度进行智能监控不仅提高了整个施工过程的安全指数，而且提高了工作人员的工作效率。经济高效的施工管理从本质上来说体现了低碳节能的特点。6.总结建筑工程项目是当前人民日益增长的对美好生活的向往的一种体现，因而其建设要求也逐步提高。在低碳节能的背景下，建筑工程项目碳排放高的问题显得更加突出，从国家速滑馆的例子中可以看出，建筑工程项目低碳事业有很多提升的空间。首先应有系统观，从全生命周期的角度考虑建筑的可持续性，贯穿低碳理念，上述的低碳行为属于材料、技术等方面进行的主动式节能，并且进行了针对性创新，在低碳方面做出突破并引领世界，因此国家速滑馆的例子具有很强的参考性。从北京冬奥会对低碳体育事业的规划推广到建筑工程项目整个行业，建筑工程项目行业还需要加强顶层设计，做好全面规划和管理工作，这涉及全行业规范的建立、执行、反馈以及监督机制。国家速滑馆作为现在冰上低碳建设的唯一场馆的先进性和模范作用可以在今后的体育场馆建设中起到引领作用，同样也能对其他类别的建筑工程项目在以后的发展中起到一定的影响。建筑工程项目会随着人们更高的生活需求而不断发展，可以想象，不久的将来，高能耗不再是建筑工程项目的标签，全面智能化、高效运行、利用率高的建筑工程项目将会吸引更多人的目光。注解：①北京2022年冬奥会和冬残奥会组织委员会.北京冬奥会低碳管理报告（赛前）（2016-2021.6）.北京：北京2022年冬奥会和冬残奥会组织委员会，2