超高层建筑施工中绿色节能技术创新和应用论文_李天生,何列宏,聂延国,付伟

浙江省建工集团有限责任公司 浙江杭州 310012

摘要:在我国大力推行绿色节能施工理念和技术的可持续发展背景下,超高层建筑在施工过程中也积极提出了绿色施工的技术观念。在兰州红楼时代广场工程施工过程中,通过一系列的绿色节能施工技术创新及应用,起到了资源的节约和保护的环境,具有一定的借鉴和指导作用;

关键词:超高层建筑;四节一环保;绿色节能技术

1、导言:

兰州红楼时代广场工程位于甘肃省兰州市城关区庆阳路与酒泉路交叉路口东南角,本工程为超高层综合楼,设计使用功能为五星级酒店、商场及写字楼。工程占地9644.6平方,总建筑面积13.7万平方米,其中地上总建筑面积11.4万平方米,地下总建筑面积2.3万平方米。由主塔楼、裙楼及人防部分组成。地下三层,主塔楼地上层数55层,裙楼地上为10层,标准层高为3.8米/5.1米,建筑高度266米。本工程抗震烈度为8度,现有场地±0.00相当于黄海高程1520.67米。

2.采取的绿色节能创新措施

2.1环境保护方面:

2.1.1采用塔吊喷淋系统、配备洒水车,专人负责对现场扬尘进行控制,确保现场扬尘高度控制在目标范围内;在工程四周设置PM2.5监测点,定期进行监测,为现场扬尘控制提供基础数据。

2.1.2现场周边设置噪音监测点,定期进行监测,及时采取噪音控制措施,减少对周边环境影响。

2.1.3钢结构、幕墙施工阶段焊接作业设置防风挡光棚,避免电焊孤光外泄,减少光污染。

2.1.4施工现场施工区设置统一污水临时排放管,确保超高层施工过程中,楼层施工用水进行有组织排放、统一处理。

2.1.5制定建筑垃圾减量化计划,充分利用废料、边角料,有效实施建筑垃圾可回收利用。

2.2节材与材料资源利用方面:

2.2.1项目部采用项目协同管理系统,编制材料计划,进行计划管理。

2.2.2本工程为超高层钢结构,钢构件、自承式钢筋桁架楼板均采用工厂预加工,有效节约材料耗损。

2.2.3主体结构施工采用液压爬模系统,模板周转于整个结构施工阶段,同时使用了钢模板,有效提高周转率,节约周转材料的使用。

2.2.4现场办公区、生活区采用可重复利用的彩钢板体系,钢筋与模板加工棚、临边围护、型钢水平防护等均采用工具化、定型化设施,可重复利用。

2.2.5在土建、钢结构、安装、幕墙、内装饰等专业工程施工过程中,采用BIM技术,利用先进的深化设计软件,对专业工程进行深化设计、碰撞检查、优化加工、方案比选、模拟施工,确保工程顺利实施与材料的节约。

2.2.6箱型钢柱内灌砼,采用5方料斗及定型的操作平台,节省了钢管脚手架。

2.3节水与水资源利用方面:

2.3.1在专业分包及劳务分包合同中,将节水指标纳入到合同条款。

2.3.2提高用水效率,合理布置现场供水管网。

2.3.3利用基坑降水,施工现场建立可再利用水的收集处理系统。

2.3.4办公、生活区节水器配置率达100%。

2.3.5施工现场生活用水与生产用水分别计量;办公区、生活区用水采用节水器具,确保节水器具配置率达100%。

2.3.6设集水井,储存基坑降水,用于混凝土养护、出入车辆冲洗,及现场道路洒水、绿化浇灌等。

2.3.7主楼设置污水收集管。

2.4节能与能源利用方面:

2.4.1动臂外挂内爬式塔吊变频控制,人货两用电梯采用中速变频器,节约能源;

2.4.2办公、生活和施工现场节能照明灯具配置率达到符合要求;

2.4.3办公、生活和施工现场采用分区电表计量;

2.4.4活动板房采用岩棉保温板,室内吊顶,节省能耗;

2.4.5生活区宿舍采用断流器自动控制;

2.4.6采用超高层固定泵一次泵送到顶;

2.5节地与土地资源方面:

2.5.1临时办公和生活用房采用结构可靠的多层轻钢活动板房;

2.5.2现场办公生活区,在地下室顶板上增加架空层,再进行临时用房搭设;

2.5.3施工平面布置合理、紧凑,充分利用现有场地条件,临时设施占地面积有效利用率大于90%;

2.5.4利用中街子马路高空防护棚基础节位置增加储藏间;

2.5.5地下室北侧顶板采用泡沫混凝土回填,作为施工现场出入口;

3. 起高层绿色施工技术应用

3.1塔吊喷淋降尘系统技术在绿色施工中应用

在进行超高层项目建设过程中会产生大量灰尘,所以在施工过程中必须采取有效的封闭措施,同时在规定的间隔期间进行施水操作,用于降尘。兰州红楼时代广场工程在基础及主体施工阶段采用塔吊喷淋降尘系统技术,在兰州当地还是第一次,起到了很好的效果。塔吊喷淋降尘系统技术是将喷淋套件安装在塔吊吊臂上,再通过加压设备将水输送到水管中,再喷洒下来,并根据喷淋头和压力不同来控制其为雨状或雾状。通过高空喷水,给工地“洗澡”,减少施工现场的扬 尘污染。它的辐射半径就是塔吊臂旋转的范围,有50多米,降水高度较高、水压较大,容易将弥漫在空气中的粉尘、颗粒吸附,达到完全除尘的目的,同时可用于混凝土的养护。塔吊喷淋降尘系统有助于建筑施工的文明化进程,是绿色施工的重要组成部分。其取材方便、成本低,且可充分利用基坑降水、地下水资源和雨水,利于节水,适合施工企业广泛推广应用。

爬模爬升加快了整个工程的进度工期,目前核心筒施工天数:6天/层,其中爬模占用工期为2天,且基本不占用塔吊,模板完成安装和校正后,外架体整体爬升仅需1小时,极大提升了施工效率,加快了施工进度。

爬模除了比传统钢管悬挑架具有安全、节约钢管等周转材料、节约人力搭设等优点外,而且比传统爬架具有防火,安全等级高、无需更换安全密目网等特点,施工过程中无废木屑、废模板产生,模板安装无噪音产生,符合节能环保要求。

本工程核心筒墙板厚1100,层高5100,12层以下砼标号为C60,该类型对支模体系的要求较高,目前工程实体现浇砼外观效果良好,砼表面平整度、光洁度及垂直度均比较好。

本工程液压爬模技术,缩短了整个工程的进度工期,钢模板、木工字梁等材料循环使用,基本无损耗,节省了资源及劳动力,该技术体系相比较常规施工方法,在经济效益上经预算分析后可节约成本约为160万元,且施工过程中节能环保,符合绿色施工要求。

3.3楼层定型化水平防护棚技术在绿色施工中应用

本工程在施工过程中,楼层采用定型的水平防护棚,根据塔楼柱间距及层高在加工场地加工成品,采用塔吊吊至相对应的楼层,焊接至钢柱上,随结构升高借助塔吊转运,多次循环使用;体现了工具化定型化、节约环保的管理理念;

3.4施工电梯与建筑物之间转动活动翻板技术在绿色施工中应用

本工程利用施工电梯笼底面钢板作为支承点,在电梯门扇以内200mm处设置两个轴承支座,焊接固定,中间穿φ50转轴,轴面上焊接5 mm厚花纹钢板,钢板下焊10×20@300扁钢加强肋,宽度比梯笼内宽小200mm,长度为650mm,花纹钢板头上焊φ50的小环,作为拉手。当电梯门打开时,利用人工向上、向下拉门扇,翻板自然斜搁在电梯下门扇上面,并随之翻出,当电梯笼下扇门下降到笼底时,转动翻板自然搁置到建筑物楼面木楞上,反之当电梯门关闭时,人工将电梯上门扇下拉,电梯下门扇自动向上提升造成翻板自然转动,靠在电梯笼门扇侧面,如图下图所示;

施工电梯与建筑物的安装间距为100mm,轿厢内设计了翻板,节省了接料平台;施工电梯防护门及上下防护采用定型的体系,统一加工,重复使用;

3.5 BIM技术在绿色施工中的应用

在土建、钢结构、安装、幕墙、内装饰等专业工程施工过程中,采用BIM技术,利用Navisworks软件的关联,对专业工程进行深化设计、碰撞检查、优化加工、方案比选、模拟施工,确保工程顺利实施与材料的节约。

3.5.1 BIM提供了可视化的思路,可以将任何复杂建筑节点生成三维的立体实物图形展示在人们的面前。

3.5.2 BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,可进行管线综合排布、复杂节点深化设计,构件预拼装等。

可根据施工方案模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案来指导施工

3.5.3可将信息模型加入进度计划加入工程信息价格实行建筑工程造价控制

3.5.4 BIM技术带来的是整个设计与施工管理水平的提升。项目管理人员检查工地,带个iPad,现场所有的实景,都按照既定的三维图景实现,所有的技术参数可随时查阅、比对。

3.5.1通过BIM技术与Navisworks软件的关联,施工方可由三维方面预览图纸,更加的直观、全面,便于图纸会审时提出问题。另一方面可以预先创建样板间或者样板层,通过甲方漫游以便对施工方提出工程方面的建议与意见。

4.结束语

绿色施工作为一个全新的施工理念,不同于传统的施工,需要重新审视和改进原有的施工流程和管理制度,全员参与,将绿色施工理念融入到超高屋的施工管理之中。绿色施工技术的创新和应用是绿色施工发展的不竭动力,本项目通过应用自主创新绿色施工技术,产生了一定的经济效益和社会效益,促进了项目标准化管理,提高了企业在当地的知名度。

参考文献

[1]陈浩.基于节能环保背景高层建筑绿色施工技术[J].科技与创新,2016,4(17):160.

[2]费伟,王晓倩.探讨节能环保下的高层建筑绿色施工技术[J].中国新技术新产品,2016,3(21):93.

[3]陈立新.节能环保理念下的绿色建筑外装饰施工技术解析[J].低碳世界,2017,4(6):138-139.

[4]纪新.建筑工程绿色施工技术探析[J].建筑知识,2015,6(23):1.

论文作者:李天生,何列宏,聂延国,付伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/8

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