电动建筑设备可让施工现场变得更加环保

去年夏天，在香港天际线的高处，有一台建筑起重机正忙着为城市的未来建筑添砖加瓦，并将全球建筑方式的重大变化展现给世人。

在由金门建筑公司正在建设的香港科学园的工地上，这台以电池为动力的起重机代表了建筑工地将向全电动转变的早期范例（见PDF第14页）。这类重型设备一般依靠电力运行，而且需要大量的电力，因此，一般情况下，大多数操作员都会在现场采用排放黑烟的柴油发电机，以免导致电网短路。但在该项目中，可以为起重机和其他现场机器供电的被称为“Enertainers”的大型野外作业锂离子电池，被证明有能力解决通常难以避免的建筑工地的排放问题。

金门建筑公司的工地是该公司规划的第一个全电动项目之一。电池成本的直线下降使得提高可持续性并减少排放变得更加容易。据总部位于苏黎世的SUNCAR HK AG（一家专注于建筑设备电气化的公司）的董事总经理Stefan Schneider称，目前有三大障碍在阻止承包商选择电动设备：购买电动建筑设备的成本较高，对于那些预算有限的公司来说，可供选择的设备相对较少，而且有限的电池性能意味着在操作过程中机器需要不断地停下来进行充电。

更好的技术，以及不断改进的地方法规和政策正在加速采用可再生建筑方式的步伐。在挪威，第一个零排放建筑工地于前年在奥斯陆启动，该城市发布命令（见PDF第6页），要求所有建筑工地必须在2025年之前全部实现这一可持续性目标。该国的行业领袖表示，到2030年的时候，电力或氢气设备将会有足够的供应并得到广泛的应用。实现这两个目标意味着将节省大量的废气排放；奥斯陆气候机构的一项分析发现，建筑行业占同类城市年排放量的5%至10%（见PDF第6页）。

建筑设备制造商已经表示，更多的电动车辆将很快离开装配线。世界知名建筑机械生产商斗山山猫（Doosan Bobcat）宣布，有一款液压/电气混合动力的新型挖掘机将于2020年底前上市，而沃尔沃也将于同年开始订购电动挖掘机和轮式装载机。据落基山研究所的一项分析，到2023年，北美将有19种全电动或燃料电池型的重型卡车问世，而目前市场上只有5种。

原来不幸居住在一个忙碌的施工现场附近并天天忍受着种种骚扰的人们，现在终于能够受益于全电动和电池驱动的建筑方式，再也不用为永不停息的噪音、从发电机里冒出的难闻的烟雾、一天到晚卡车围着楼群发出的滴滴乱叫而感到闹心。

“目前，在卫生、排放和噪音方面对建筑工地进行规范的法规并不多，”Schneider说，“这导致公众对零排放建筑的可能性缺乏关注。”但是，通过使用电动建筑设备，大多数烟雾和噪音都将被消除；工人和公众也可以避免接触有毒烟雾和一氧化二氮。

建筑公司也可以从淘汰的柴油机械设备中获得额外的好处。电动发动机更可靠，所需的维护更少：有研究表明，较高的前期成本也可以被较长的可靠服务年数所抵消。充电取代了加油，而给大型机械加油可是一件肮脏的工作。而且，更少的噪音和污染可以延长施工时间：正因为不需要燃烧燃料，金门建筑公司在香港的工地可以不局限于法律允许的操作时间，从而加速了整个工程的进度。如果汽车排放有法可依，那么城市可以实施这些规则，从而推动建筑行业走向更为环保的道路。

在美国，建筑机械已经变得更加清洁了，这是因为环境保护署制定了排放标准，该标准也对机械性能提出了更高的要求。（目前的四级法规只允许少量的氮氧化物和颗粒物的排放。）但是，随着电池变得更便宜，电力变得更强劲、更可靠，不使用电动起重机和重型机械的借口也就越来越少，Schneider表示。SUNCAR HK AG甚至还设计开发了电池驱动的1.6至16吨挖掘机，并与Liebherr合作开发了一台名为LB16 Unplugged的全电动钻机；挪威公司纳斯塔（Nasta）制造了一台电动的38吨位挖掘机。

“有些机器一天工作下来要耗费大量的燃料，对于这类设备就很难为其配备足够的电池，”他说，“但是，如果从电网中引出一道电缆便可满足一天之中的大部分动力。”

重型电动车辆的试验场已经显示出可喜的结果。沃尔沃和全球建筑公司斯堪斯卡（Skanska）在瑞典哥德堡的Vikan Kross采石场进行了一项为期10周的试验。他们发现，更可持续的解决方案使得现场排放减少98%，能源成本降低70%，整体运营成本降低40%。

这些数字表明了行业领导者希望向电气化转型的原因。虽然大多数车辆仍采用电气/液压混合动力运行，但将其转换为全电动操作也是可能的，具体的操作就是用电动执行器来取代液压系统，由小型机电移动部件构成的电动执行器通过复杂的计算机编码模拟传统的液压运动，从而完成操作。许多公司目前在现场都有为测试制作的全电动样机，这表明有更多这样的选项很快就会进入销售并用于工程之中。

绿色重型机器还可以加速向清洁运输的整体转变。全电动建筑方式与加利福尼亚州和其他地方的项目并驾齐驱，为卡车装运和运输（碳排放的另一大来源）提供电力。美国最大的运输排放方面的单一来源（27%）就是主要依靠大型卡车进行的货运。加利福尼亚州空气资源委员会最近推出了激进的新规则，要求在2045年之前必须实行全电动卡车运输。加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州正在推动创建西海岸清洁运输走廊项目，该项目将为5号州际公路沿线的货运商创建一个电动车辆充电站网络，这条州际公路是一条从加拿大边境到墨西哥边境的贯穿南北的交通要道。

目前的建筑工地有些杂乱，如果要让这个行业实现真正意义上的减排，整个生态系统（从货物运输到电网供电）都需要实现电气化。幸运的是，电动机械的选择越来越多，相信它们能够为建设更清洁的未来完成艰辛但必要的工作。