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摘要:绿色施工是建筑行业发展的必然趋势，是实现建筑工程四节一环保的施工目标，促进建筑行业与生态环境和谐发展的重要途径。本文结合工程实例，详细介绍了建筑工程绿色的施工技术，对其技术效益进行了分析，旨在为类似工程提供参考借鉴。
关键词:建筑工程；四节一环保；绿色施工；施工技术
0 引言
随着我国国民经济的快速发展，建筑行业作为我国重要的支柱产业之一，也取得了极大的进步。近年来，随着建筑工程施工的能源消耗日益增加，对环境的污染越来越严重，“四节一环保”理念在建筑工程施工中也越来越受重视。而绿色施工技术是实现建筑工程的节水、节地、节材、节能以及保护环境的施工目标，促进建筑行业可持续发展的重要手段，对其展开研究十分必要。
1 工程概况
某工程总建筑面积249083m2，将绿色施工理念积极的融入工程施工过程中，并且积极主动的从工程的实际情况出发，对绿色施工技术进行创新，最终形成了核心为“雨水收集排放系统施工技术”、 “基于BIM虚拟仿真施工技术”、“施工道路自动喷洒防尘技术”的综合绿色施工技术，以此可以达到环境保护、资源节约，提高经济效益的目的。
1. 施工道路的自动喷洒防尘
1.1 技术原理
采用某种简单的 “自动喷雾防尘装置”，通过简易的操作来防尘环保是施工道路自动喷洒防尘技术原理的产生依据，具体如下图所示：
图1 操作原理立面图
采用施工时候的临时用水作为水源，以焊接钢管DN32连接、贯通后，电子受控截止阀设置到焊接钢管上，电子设备和电子受控截止阀相连接后，电子设备就可以进行有序的控制截止阀操作。而另一端连接粉尘感应装置，以此检测粉尘含量，终端上会显示粉尘感应装置反馈的数据，然后电子设备会进行数据分析，假如数值超过预警值，截止阀将自动开启。
为了使得喷洒可以达到最大的覆盖面积，需要将喷洒支管段进行间距为3m，的均匀分配，将支管微雾的喷头安装在高标为3m的地方，高度从施工路面的标高开始计算。当启动阀门，市政管网的压力会迫使水介质流进DN32主干管，流至DN15支管段，然后经过喷头变成微雾状喷出，细小水雾状的微雾水滴呈球状雾幕，半径为5m，可以充分有效的湿润空气中的微粒，使其在重力作用下降落，以此达到防尘、降尘的目的。此外还能通过水雾的蒸发可以吸收热量，降低温度；湿润降落，吸收溶解空气中的烟雾，起到降温以及消烟的效果[1]。
2.2 喷雾压尘
相关研究表明，不同道路的尘土负荷不同，如：比较的清洁路面平均尘土负荷为4.8g/m2；非等级道路平均尘土负荷为71.8g/m2；进行建筑施工的路面平均尘土负荷为190.2g/m2。
道路清降尘主要传统手段为人工洒水以及清扫两种，然而人工洒水以及清扫无法根治道路清降尘现象。因为人工洒水后当水蒸发，路面依旧存在浮尘，并且由于洒水增加道路与车轮的湿摩，可能导致浮尘产量增加，加上清扫不当，反而会增加浮尘量，起到反作用。据有关统计，因清扫不当造成尘埃扬起并远距离飘散的量，每年都超过0.07×104t，因此应还摒弃传统的额人工洒水以及清扫的手段，逐步发展先进的抑尘方式，如：喷雾压尘或者用水冲刷路面等。
在人工冲刷实验中，冲水量决定了尘负荷削减率，两者成正比，当冲水量大于1.3kg/m2时，基本可将路面冲刷干净。但是以目前的条件，施工的实际冲水量不超过0.43kg/m2，对应不到30%的道路尘负荷削减率，无法将路面冲刷干净，并且会造成水资源的浪费。
通过喷雾压尘实验可以看出，洒水前后尘含水率的比值决定了抑尘的效果，比值抑尘效果成正比，且当含水率比值超过2的时候，才能看到明显的路面抑尘的效果。当前施工现场道路抑尘效果比较明显，经过喷雾压尘后，洒水前后尘含水率的比值高达2.3。
2.3 高度控制施工现场扬尘
采用自动喷洒防尘技术之后，基本控制了施工现场道路扬尘的情况，监控在各阶段的不同检测点，得出的结果表明本施工现场道路扬尘情况已经满足绿色施工的要求。
自动喷洒防尘技术可以有效解决扬尘问题，有着射程远，雾化好，水量分布合理的优势。用水管洒水的方式降尘灰会形成局部径流，造成不必要的水资源浪费，而自动喷洒防尘技术可以通过喷雾压尖在不改变原有洒水车的路面洒水性能外，使水滴呈雾状，且分布均匀，不会造成浪费，有效控制高度，自动喷洒防尘技术控制的扬尘高度可以控制在绿色施工指标范围内。
2.4 效益分析
自动喷雾防尘区别于人工洒水的最大不同之处在于，进行洒水降尘、防尘的时候，不存在人力、机械设备投入的需要，自动喷雾防尘装置进行洒水降尘工作的时候并不影响生产。
资金投入分析：在本次工程中，一次性投入安装价值13250元的“自动喷雾防尘装置”，虽然前期投入比较大，但是在不需要在后期额外的支出；装置设置为自动控制，每日进行3次定时的喷洒，人工洒水需要人工操作，且需要4人，洒水车需要长时间的装水及喷洒过程，造成喷洒一次需要4h之久，导致每日只能进行2次喷洒，每年人工洒水方式投资以110元/d的最低工资标准核算，已经达到15.84万元，3年建设期内如果安装“自动喷雾防尘装置”节省资金可以高达46.19万元。
分析节约水资源这一方面：该装置每天喷洒，一共消耗8.89m3的水资源，人工洒水每天喷洒可产生0.001m3/m2的消耗，以该工程5925m2的施工道路计算，一共消耗11.9m3水资源。两者相比较，“自动喷雾防尘装置”每日可节约3.01m3水资源，一年可节约1098.7m3的水资源[2]。
3 雨水收集排放系统
3.1关于系统的技术原理
雨水收集排放系统利用雨水PP模块的运动，收集、回渗、过滤、净化雨水，对其进行过再循环利用。再生的聚丙烯生成雨水PP模块，有着结构简易、轻便的特点，可任意组合。雨水收集排放系统对比传统混凝土蓄水池，有着一下优势：安装方便，施工周期短，承载能力强，可以有效避免细菌、生物以及杂质等产生的影响。
3.2 关于系统的施工流程
施工的详细流程如下：首先进行基坑土方挖掘，进行垫层施工，对基础底板进行施工，铺设复合土工膜完毕后就可以安装雨水PP模块，模块安装完毕后安装溢流井以及相关的一些设备，然后基坑回填，最后运行系统，进行调试。
3.2.1 进行基础底板施工
基坑清槽完毕后，以 100mmC15混凝土进行垫层浇筑，然后以200mmC25混凝土进行底板浇筑，底板为φ12@250双层双向的钢筋网，铺设找平层，找平层由5cm厚粗砂组成。完成以上操作后，放置临时垫铁组，最后可以安装过滤器了。安装完毕后必须进行过滤器调节。以上操作完成后，以灌浆的形式固定起连接作用的地脚螺栓，固定成都达标后，再次进行垫铁布置，确定过滤器安装合格之后，拧紧地脚螺栓。
3.2.2 进行复合土工膜铺设
复合土工膜结构为矩形的两布一膜，其铺设可以加强蓄水池的密闭性。铺设时候需要沿基坑长方向进行单层的铺装，保持长方向以及底板的中心重合在一起。
3.2.3 关于组合以及安装雨水PP模块
雨水PP模块有模块以及固定卡组成，图2为现场安装效果。 首先安装第1层模块，同层的塑料模块之间使用固定卡作为连接；然后安装上层模块，连接上下层的塑料模块之间用固定槽作为连接。
图2 雨水PP模块安装示意图
在此过程中，上、下层连接呈楼梯型，避免垂直连接；铺设首层塑料模块的同时，进行塑料水池反冲洗管的施工，并且留出进水管道弯头，弯头设置在进水一侧；反冲洗管端以管堵封锁牢固，将反冲洗支管引到水池的顶面，汇合到总管处。
3.2.4关于溢水井、设备的安装
在组装雨水PP模块系统的时候，需要配上水沉砂井，以此沉淀外界收集雨水中夹带的杂质。每个沉砂井内都设置1台雨水排污泵以及反冲洗管道，可以彻底的清洗。水源经过沉淀后储存于雨水PP模块组合系统内部。
配置成品溢水井，其作用主要是利用溢流管路将上述的水源引至溢流井，井内设置全自动的自清洗过滤器，过滤器与出水管连接，运行的时候水源可以通过水泵抽取，然后循环使用。关于雨水收集系统以及水流的详细情况如图3：
图3 关于雨水收集系统以及水流的简图
3.2.5 基坑回填
完成设备安装后，需要在已铺装好的塑料模块组合水池的骨架周围围以事先焊接好的复合土工膜裹住，顶面包裹两侧搭接需要超过500mm，包裹结束后按照折痕折好，并且密封处理好复合土工膜与进、出水管以及连通管路的接口。
全部操作由人工完成，不得使用机械，回填沿水池四周进行沟槽并且从水池底部往上呈对称性分层实施，分层每层的厚度不得超过0.2m；以厚度为0.1m的聚苯板保护板保护靠近土工布一侧的回填材质，外侧可用碎石屑或者原石保护。
3.3 分析效益
雨水收集排放系统应用于工程的目的主要在于收集施工现场雨水、基坑抽取的地下水以及非传统水源，并且对其进行有效利用。该系统的应用使得施工现场用水每年平均节约24t，有效的节约资源，有利于实施绿色施工。
该系统比传统蓄水池要优势明显。该系统抗压能力超过60kN，储水空隙率高达95%，可节约占地面积，正常在设施顶部通行。不仅如此该系统可以进行快速组装切不需要借助工具，降低施工强度、减少机械使用的频率，还降低了30%的开挖量以及运输量，60%的回填量，其回收利用率超过95%，不仅有利于前期的投入还有利于后期的运营。
4 虚拟仿真施工技术基于BIM
4.1 关于应用的介绍
工程使用梭形变截面石材左右12颗首层门厅斜柱的主要装饰，12.3m的柱高、5.2°的倾斜角度、灰色铝板、干挂毛面花岗石，岩石是浅黄色，面层30mm厚。弧度R450，R2800、R700的底口石材，弧度R450，R5673、R700的顶口石材，底口与顶口之间呈逐渐变大变化。
利用传统工进行艺柱石材、铝板安装，以立面吊线控制的方式无法对龙骨安装的空间进行精确定位，使得下料尺寸于实际需求不相符，造成人力物力的浪费。龙骨有着种类繁多，但是数量稀少的特点，容易导致使用混乱，造成垂直度局部偏差的失误，不仅影响安装质量，还造成了资源的浪费。
BIM虚拟仿真有以下特点：方便信息提取，具有三维可视化以及协同性，达到虚拟仿真、建筑实体几何形体以及工程项目信息这三者之间的高度集成，不仅节约资源以及成本，有促进工作效率以及工作质量的提高，起到降本增效的作用，有现实意义[3]。
4.2 技术工艺
4.2.1关于图纸设计的深化
制作关于设计需求的表格，以此将汇总图纸的缺失做一个统计，深化图纸设计。利用REVIT软件，建立一个关于如何安装梭形变截面斜柱石材的模型，效果如图4，以此合理分割石材大小，确定石材加工尺寸，如形状、大小以及弧长等，依据受力情况，将主、次龙骨的规格分别确定下来。
图4 关于安装梭形变截面斜柱石材的BIM模型图
4.2.2关于龙骨和石材下料的定位
梭形柱BIM模型成功建立后，以此为依据，确定石材的位置以及分隔位置，再以此确定角钢龙骨的位置、长度等，通过加工尺寸表，以取得的位置及长度等数据为依据，对每层钢龙骨的位置以及长度进行把握。
4.2.3 对施工现场龙骨进行加工控制
龙骨对于石材安装有着重要的意义，如果其规格、尺寸、预留钻孔位出现即使是最小的偏差，都会产生严重的直接影响到安装的整体效果，所以严格控制龙骨加工的质量是施工质提高量的关键。BIM技术的应用降低了难度，将龙骨加工过程数据化，使之更加的规范化[4]。
依据加工数据来制作龙骨，制作完毕后， 以BIM的放样数据为依据，明确龙骨的预留孔放位置，然后在水平作业面上采用钻孔机进行龙骨钻孔操作龙骨钻孔操作要求准确到每一个基础构件的尺寸，以免出现误差；处理结束之后需要制作对比表格，以此进行分析，分析结果显示正常后方可投入龙骨。
4.2.4 模拟施工动画
给予加工工人技术交底，给工人展示BIM模型、模拟加工动画，模型以及模拟动画具有可视性，工人通过这些模型以及动画可以进一步加深对施工方案的熟悉程度，了解每根龙骨的加工以及安装的流程，明确需要重点监控的项目等。这种模拟技术有助于提升交底的效率，控制施工的质量[5]。
4.3 效果分析
传统工艺中梭形石材立体空间定位难的问题存在已久，而梭形石材安装BIM技术能够有效解决这个问题，其原理为通过数字化手段将立体空间控制转换成平面空间以及标高控制。
使用BIM模型的优势在于可以快速准确的确定材料加工尺寸，明确材料安装的位置，达到了省去不必要的支出，降低成本的作用。BIM技术有助于龙骨、石材安装工程量的统计，且工序的成本运算精确到人、机、料。由此达到全面对比材料的计划以及实际用量的目的，实现成本的动态管理[6]。
BIM技术有着投入小、施工快的优势，对工程成本进行有效管控，成功避免二次返工造成的财力、物力、人力上不必要的浪费。随着人们审美以及需求的不断提高，会对异形柱提出更多的要求，越来越多的标志性建筑以及大型公共建筑会应用梭形石材安装BIM技术。
5 结语
总结以上分析可以得出以下结论：建筑业必然朝着绿色建筑发展，绿色建筑是指，在建筑完整的寿命周期之内，尽最大的能力做好资源以及环境的节约、保护工作，以建筑工程“四节一环保”的 实现为目标，在保证生态环境的前提下，推动建筑行业的发展。在进行工程施工的时候，需要提高工作人员的素质，加强其环保意识；施工必须采取先进的绿色建筑施工技术，该技术基于四节一环保理念，重视对于环境的保护；绿色施工可以有效节能环保，所以必须加强其控制管理，只有这样才能促进建筑业向绿色建筑发展。
参考文献
[1] 张媛媛, 邓森. 绿色施工技术在广西地区的应用[J]. 城市住宅, 2016, 23(3).
[2] 程志毅. 把发展绿色建筑融入新型城镇化建设 坚持走生态文明之路——关于推进建筑“四节一环保”的思考[J]. 重庆建筑, 2014(6):5-6.
[3] 杨文军, 王永仪, 嵇康东,等. 东莞篮球中心绿色建筑施工技术[J]. 广东土木与建筑, 2011(9):28-32.
[4] 廉欣予. 绿色施工技术在中国银联三期工程中的应用[J]. 建筑施工, 2016, 38(4):469-471.
[5] 蔡志立, 吴浩. 绿色施工技术在住宅工程中的应用[J]. 施工技术, 2012(S2):331-333.
[6] 桂文清. 浅析建筑工程绿色施工技术——以碧水天和B区工程项目为例[J]. 广西城镇建设, 2013(7):113-116.
论文作者:苏江
论文发表刊物:《基层建设》2016年24期8月下
论文发表时间:2016/12/1
标签：龙骨论文; 雨水论文; 施工技术论文; 模块论文; 技术论文; 石材论文; 建筑论文; 《基层建设》2016年24期8月下论文;