绿色施工技术在建筑工程中的应用探究论文_曹建平

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摘要:绿色施工是建筑工程施工的必由之路,是传统建筑业落实可持续发展战略的重要手段和关键环节,也是人类社会实现人·建筑·自然共生和谐的综合课题。作者结合近年工程施工和管理体会,对建筑工程中较新的绿色施工技术的应用进行了探讨和总结,希望对同行能起到抛砖引玉的作用和参鉴意义。

关键词:绿色;施工技术;建筑工程

0 引言

建筑是凝固的音乐,也是凝固的历史。人类建筑的发展也伴随着人类生产力的提升和科技的进步不断推陈出新,不断创造新的工程奇迹。然而,传统消耗资源、破环生态的发展模式在建筑行业的深刻体现成为影响人类可持续发展的重大课题。上世纪六十年代“绿色运动”在西方兴起,“绿色”思想深入民心,并向建筑业领域拓展;八十年代节能建筑体系日臻完善,并在西方发达国家广为应用;九十年代健康环保理念的研究热潮和“可持续发展”思想的提出,将绿色建筑产业导入了世界建筑发展的新兴轨道。国内经济几十年粗放式的发展,特别是建筑支柱产业以消耗大量自然资源并造成环境严重破环的负面效应为代价,给可持续发展带来前所未有的挑战。在国外新兴绿色理念的引领下,在自身经济发展模式迫切思变的要求下,中国的绿色产业、绿色建筑在新千年到来之际,应运而生,并蓬勃发展起来。锦涛总书记在新世纪之初提出了科学发展观,建设生态文明,将深化改革与可持续发展紧密结合起来。习近平总书记以“人类命运共同体”的高度和视野,代表中国向全世界发出了“绿色治理”的铿锵之音!

绿色施工是建筑工程施工的必由之路,是传统建筑业落实可持续发展战略的重要手段和关键环节,也是人类社会实现人·建筑·自然共生和谐的综合课题。所谓绿色施工即是高效利用资源,以环保优先为原则,最大程度地实现四节一环保的施工活动,并体现在施工计划、施工技术、施工管理的全程综合应用。绿色施工作为建筑全寿命周期中的一个重要阶段,是实现建筑领域资源节约和节能减排的关键环节。在实施主体上,虽然以施工单位为主,但更重要的是以政府、建设方、设计、监理等各单位的紧密协作配合;在实施环节上,虽然过程施工很重要,但将设计、施工及运营作为一个整体系统考虑和优化,才能最大程度实现绿色建筑的目标和宗旨。

绿色施工技术是绿色施工的具体实施手段和方法,它可能是对传统施工技术的改进,也可能是施工技术的创新和发明,或将其他行业的创新技术融入建筑行业。这将使一个企业在激烈的市场竞争环境中保持优势,为企业创造较多的经济效益,并兼顾社会效益和生态效益,推动行业整体发展。

本文作者将结合近年工程施工和管理体会,针对绿色施工技术在房建工程施工中的应用进行较为系统性总结,重点介绍工程中的绿色施工技术和应用。

1 工程概况

某大型综合住宅小区建筑项目,建筑面积共计约420000m2,包括高层住宅18栋(地上30层4栋、28层4栋、24层4栋、22层6栋)及2座地下一层车库,按一期目标开发。工地小区虽处一线城市近郊,但政府对绿色施工要求严格,总包项目部力求创建绿色施工模范工地。

2 绿色施工现状

当前绿色施工的常规做法主要有以下几种:1)材料替代。将高资源消耗、高能耗材料替换为环保绿色的工程材料和施工材料;2)加强循环利用。模板、施工用水,通过更多循环次数使用,减少施工资源消耗;3)采用新技术、新工具代替老技术、老工艺。减少材料损耗与浪费,如:钢筋接头;4)资源利用。如收集雨水用于某些施工环节用水。但这些传统的绿色施工方法,也存在一定不足,比如某些方法成本较高,一次性投入较大,或效益不显著,项目上应用积极性不高,往往只应用于示范工程,推广较难。

本工程在“四节一环保”方面制订了绿色施工目标,以“绿色施工评价标准”为实施效果评估标准,对施工技术探索革新,提高资源利用效率,大力推进建筑建造全过程的资源节约和综合循环利用。

通过装配式铝合金模板施工技术、塔吊式大面积喷雾降尘施工技术、基坑降水回收利用技术、钢筋数控集中加工施工技术、混凝土装配式临时道路施工技术、BIM技术等新技术、新工艺的采用,确保了工程绿色施工目标得以实现。

3 绿色施工技术的应用

3.1 装配式铝合金模板施工技术

装配式铝合金模板系统将墙模、顶模和支撑等几大独立系统有机地融为一体,实现装配化搭设施工。相对于传统的木模、钢模等各类模板,铝合金模板具有施工周期短、重复使用次数多、强度高重量轻、拆装方便、施工安全、节能环保等优点,顺应未来产品标准化和工序标准化趋势。拆模后的混凝土表面质量平整光滑,可达到饰面或清水混凝土的效果,避免二次抹灰的投入、材料损耗及大量建筑垃圾产生。

本项目的标准层采用铝合金模板技术取代传统的木模板。使用铝合金型材取代胶合板,型钢龙骨取代木方,节约了木模板约33490m2、木方115m3。

3.2 塔吊喷雾降尘施工技术

塔吊式大面积喷雾降尘施工技术,是指通过在塔吊上装置喷头对建筑工地实施高空喷雾降尘。喷淋系统由消防加压泵、塔吊、喷淋主管、喷淋万向节、塔吊悬转臂及喷淋头等组成。利用水泵工作装置来解决建筑工地扬尘、降温、混凝土养护、高空消防等问题。

在施工过程中,将充分回收的雨水通过“塔吊式高空喷淋降尘系统”(图1)大面积形成飘飞的水雾,吸附空中的灰尘颗粒和杂质,在现场风力低于二级的情况下,可使施工现场空气中的颗粒物浓度减少84%,同时在高空喷淋一段时间后,地面将形成一片湿润状态,可抑制灰尘,此项技术卓有成效地减少了施工扬尘污染,降低了扬尘对人体的伤害。

夏季工地的地表温度接近50℃,中午时分根本无法施工作业。利用本高空喷淋降尘系统,每天进行3次喷洒(早、中、晚),每天持续1h,能有效实现施工现场“人工降雨”,使施工现场温度降低3~5K,降低工人中暑的概率,有效改善施工现场酷热的工作环境。

整个施工期间都可以通过喷淋出的水雾对主体结构进行养护(根据现场实际需要调整喷头水量使之形成“雾”“雨”以达到养护的最佳效果),养护面积可以覆盖整个结构区域。

另外,该系统能在施工现场发生安全(火灾等)问题时,通过调节喷淋装置,加大喷洒水量,从高空全方位覆盖施工现场,配合现有的安全消防措施,在最短的时间内,把火情等消防隐患扼制在萌芽状态。

3.3 基坑降水回收利用技术

本工程沿主体基坑均匀布置降水井,降水井间距18m,共布置长期降水井68口,预估日抽水量1052m3,抽水周期270d左右,总抽水量约219040m3。采用基坑降水井将水汇流至三级沉淀池内,再通过三级沉淀池的过滤沉淀后流入集水池,集水池内放置3台水泵,将池中的水泵送至消防水箱内,最后再通过若干台变频加压泵,输送至施工现场作消防、施工混凝土养护、施工场区喷雾降尘用水、洗车池用水及生活区厕所的24h自动式冲水。此项技术充分地利用了施工过程中的水资源,有效地减少了施工生产过程中对水源的消耗,达到了清洁生产、绿色施工的目的。

项目部通过此举变“废”为宝,降低对水资源的破坏,同时也降低施工能源消耗,进而达到环保施工和节约成本的目的。工程降水周期为9个月,节省总费用约60万元。

3.4 钢筋数控集中加工施工技术

本工程使用钢筋约45000t,钢筋加工量大,本项目按一期开发,材料加工场地局限。按照传统方法进行钢筋加工,受到工人技术水平参差不齐、传统机械设备加工效率低下等因素的影响,对钢筋半成品加工质量以及工程施工进度影响较大。同时需要根据工程进度投入多台加工设备,对于狭小的施工现场难以实现。

采用钢筋数控集中加工施工技术,租用3600m2钢结构厂房作为钢筋集中加工厂房,利用钢筋数控加工设备(数控箍筋机、数控弯曲机)采用先进的计算机数字控制,在设备中输入相关的弯曲角度、长度等参数,便可以自动完成钢筋的调直、切割、弯曲等一系列加工。该类机械设备加工效率及加工精度高,只需1~2名操作人员即可完成所有钢筋的加工任务。数控加工设备的使用能够有效减少劳动力投入,节约工程占地面积约5500m2。

3.5 混凝土装配式临时道路施工技术

目前,建筑工程施工现场的临时道路采用厚度在100mm以上的素混凝土或钢筋混凝土现浇的方式进行施工,其缺点是施工工序多,投入劳动力、机械多,工程结束后破除地面造成材料浪费和环境污染,混凝土无法重复利用造成材料浪费等。

混凝土装配式临时道路是一种新型的施工现场道路硬化技术,它不仅能够达到节能减排的作用,而且有效克服了硬化路面难以破碎所带来的不便。现场易于实现、吊装方便、反复利用,可用于施工现场承重及非承重路面硬化。

预制混凝土路面采用C30混凝土制作,截面尺寸1.0m×0.5m。预制混凝土路面根据现场使用情况分为2种型号,即承载重型路面和行人路面。

本项目采用约1200m混凝土装配式临时道路作为场区临时道路,节约1680m3混凝土及后期拆除成本50多万元。

3.6 综合高层住宅段工程BIM技术

本工程采用BIM技术,将整个需要模拟规划的区域绘制成三维的立体实物布置图形进行展示,能够在可视状态下对设计方案直观地调整和优化,并根据施工进度,按阶段规划布置场地设施,达到合理利用场内空间、优化设计的目的。通过BIM技术的应用,对各专业管线设备在空间上的排列走向进行三维绘制及优化,有利于实现管线综合布置的美观,避免交叉冲突,节省材料。

4 结语

绿色施工主导未来建筑业发展方向,也是企业发展重要关注课题。绿色施工技术也随着产业的发展不断成熟与创新。在国家经济进入深度调整期,社会发展步入新常态的当前形势下,建筑行业坚持创新驱动,实现转型发展是永恒的主题。绿色施工技术的不断创新和发展具备广阔的空间和应用潜力。

参考文献

[1]姚中霞.绿色施工技术在房建工程中的运用浅析[J].住宅与房地产.2015(S1).

[2]刘玲.建筑工程实施绿色施工技术探讨[J].建材与装饰.2017(16).

论文作者:曹建平

论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期

论文发表时间:2017/11/13

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