項(xiàng)建明

(浙江恒力建設(shè)有限公司,浙江 海寧 314400)

1 問(wèn)題的提出

建筑工地是城市產(chǎn)生揚(yáng)塵的高發(fā)場(chǎng)所。建筑施工揚(yáng)塵是PM2.5污染的主要成因之一,對(duì)環(huán)境品質(zhì)和人體健康造成不利影響。在倡導(dǎo)生態(tài)文明、綠色施工的大背景下,如何對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵進(jìn)行有效的處理已成為亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者和廣大工程實(shí)踐者開(kāi)展了施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵防治技術(shù)的研究,研究主要分布在清潔施工的源頭控制技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)和監(jiān)控反饋技術(shù)3個(gè)不同層面[1]。其中過(guò)程控制技術(shù)是時(shí)下研究的熱點(diǎn),側(cè)重于研究建立施工生產(chǎn)體外的現(xiàn)場(chǎng)智能化微氣候自調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),建筑施工揚(yáng)塵主要來(lái)源于渣土的挖掘與清運(yùn)、回填土、裸露的料堆、拆遷施工中由上而下拋撒垃圾、堆存的建筑垃圾、渣土清運(yùn)和現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土等方面。當(dāng)前建筑施工現(xiàn)場(chǎng)一般采用噴淋系統(tǒng)、車(chē)載灑水車(chē)和人力灑水車(chē)三種技術(shù)進(jìn)行揚(yáng)塵過(guò)程控制[2-4]。噴淋系統(tǒng)覆蓋范圍最廣,但需事先完成管網(wǎng)設(shè)計(jì)和噴淋頭布置,前期設(shè)計(jì)繁瑣、成本較高、機(jī)動(dòng)性較差；車(chē)載灑水車(chē)能處理施工現(xiàn)場(chǎng)道路揚(yáng)塵,但由于體型過(guò)大,建筑工地地形復(fù)雜,工地疑難部位無(wú)法顧及,且機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用高；傳統(tǒng)的人力灑水車(chē)雖成本較低,但是需要專(zhuān)人手動(dòng)操作,智能化程度不足,并且灑水不均勻,降塵效果較差。因而,有必要研發(fā)一種新型的移動(dòng)式智能空氣降塵裝置,確保進(jìn)入建筑工地復(fù)雜地形和疑難部位進(jìn)行有效降塵處理,提高建筑工地?fù)P塵治理的覆蓋率。

2 移動(dòng)式智能空氣降塵裝置的構(gòu)造及特征

2.1 空氣降塵裝置的基本構(gòu)造

該裝置平臺(tái)底部設(shè)置有剎車(chē)輪,平臺(tái)一側(cè)設(shè)置有推手,所述平臺(tái)表面設(shè)置有水箱和噴灑裝置。結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。水箱和噴灑裝置之間通過(guò)水管連通,水管上設(shè)置有電磁閥,電磁閥固定在水箱和噴灑裝置之間的平臺(tái)上。所述水箱內(nèi)還設(shè)置有液位感應(yīng)器,水箱上設(shè)置有粉塵監(jiān)測(cè)儀及警示燈的監(jiān)測(cè)裝置,推手上固定有電器控制箱。電器控制箱分別通過(guò)連接線(xiàn)與液位感應(yīng)器、監(jiān)測(cè)裝置和電磁閥相連接。粉塵檢測(cè)儀可以智能識(shí)別揚(yáng)塵濃度,根據(jù)需要選擇報(bào)警和噴灑降塵處理。電器控制箱中預(yù)設(shè)了Wi-Fi及藍(lán)牙模塊,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能。

圖1 建筑施工移動(dòng)式智能空氣降塵裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 空氣降塵裝置的主要特點(diǎn)

該空氣降塵裝置是在充分考慮建筑工地?fù)P塵治理內(nèi)部訴求的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研發(fā)而成,兼具智能性、靈活性和實(shí)效性于一體,能夠有效解決當(dāng)前揚(yáng)塵治理中疑難死角的功能缺位問(wèn)題。

1) 智能性。智能性主要體現(xiàn)在揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)噴灑和遠(yuǎn)程控制兩個(gè)方面。粉塵檢測(cè)儀可以智能監(jiān)測(cè)和識(shí)別揚(yáng)塵濃度,當(dāng)揚(yáng)塵濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)可自動(dòng)報(bào)警并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴灑,也可根據(jù)需要選擇手動(dòng)操作。電器控制箱模塊中安置有Wi-Fi及藍(lán)牙模塊,可采用無(wú)線(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)程控制裝置的工作,又可將降塵治霾的運(yùn)行過(guò)程及效果通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸儀保存和傳輸至其他平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)管理。

2) 靈活性。靈活性主要由裝置的基本構(gòu)造所決定。該裝置設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于安裝制作,輪滑和手推裝置能保證設(shè)備進(jìn)入建筑工地復(fù)雜地形和疑難部位進(jìn)行降塵處理,減少了人力輸出,促進(jìn)了施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵治理的全覆蓋。

3) 實(shí)效性。實(shí)效性主要體現(xiàn)在裝置的降塵反應(yīng)快、效果好。通過(guò)形成以物聯(lián)網(wǎng)為主要技術(shù)支撐的空氣監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)低排放的過(guò)程監(jiān)控和反饋,進(jìn)而通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),第一時(shí)間感知粉塵濃度并即時(shí)實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè),抑制粉塵污染,同時(shí)兼具節(jié)能環(huán)保、降溫和加濕等多種功能。

3 空氣降塵裝置的工作原理

裝置的核心部位在電器控制箱,其內(nèi)設(shè)有UPS數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)傳輸儀和不間斷電源。該裝置的方框示意圖見(jiàn)圖2。通過(guò)粉塵監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)粉塵的分布程度,其數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸儀傳輸給UPS數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行分析處理,一旦粉塵濃度超標(biāo),UPS數(shù)據(jù)處理中心會(huì)發(fā)出指令,啟動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置中警示燈報(bào)警。同時(shí),通過(guò)電器控制箱開(kāi)啟電磁閥驅(qū)動(dòng)高壓噴頭進(jìn)行噴灑,迫使粉塵與水形成混合體,沉降到地面,實(shí)現(xiàn)有效的降塵治霾。數(shù)據(jù)傳輸儀接收水箱中液位傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的水位信息,然后發(fā)送給UPS數(shù)據(jù)處理中心。當(dāng)水位信息低于設(shè)定值時(shí),UPS數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸儀關(guān)閉電磁閥,停止噴灑工作,此時(shí)就要往水箱中加水。另外,經(jīng)UPS數(shù)據(jù)處理中心處理的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可輸送至數(shù)據(jù)傳輸儀保存待用,必要時(shí)可進(jìn)一步采用無(wú)線(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)程控制本裝置的工作,也可將降塵治霾的運(yùn)行過(guò)程及效果通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸儀傳輸至其他平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的互聯(lián)網(wǎng)管理。

圖2 建筑施工移動(dòng)式智能空氣降塵裝置運(yùn)行的方框示意圖

4 空氣降塵裝置的應(yīng)用效果

該裝置是基于建筑施工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵治理的現(xiàn)實(shí)需求,與高校開(kāi)展合作并共同設(shè)計(jì)研發(fā)。目前已完成產(chǎn)品設(shè)計(jì),成功申報(bào)獲得專(zhuān)利授權(quán)。委托杭州某設(shè)備檢測(cè)公司對(duì)樣機(jī)進(jìn)行性能鑒定,鑒定結(jié)果認(rèn)為：本裝置結(jié)構(gòu)合理,性能穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)豎向多層次噴淋和轉(zhuǎn)動(dòng)噴淋,降塵效果好,投入使用后能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,建議盡快完善后在建筑工地推廣應(yīng)用。針對(duì)試運(yùn)行過(guò)程和設(shè)備檢測(cè)公司反饋的問(wèn)題,當(dāng)前正對(duì)該裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)、升級(jí)改造,旨在實(shí)現(xiàn)各組成部件型號(hào)規(guī)格的定型化、定量化生產(chǎn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

建筑工地?fù)P塵治理一直是廣大工程實(shí)踐者關(guān)注的話(huà)題。研發(fā)一種集智能性、靈活性和實(shí)效性為一體的空氣降塵裝置是建筑施工企業(yè)的普遍訴求。本裝置的樣機(jī)經(jīng)過(guò)多次測(cè)試和試運(yùn)行,性能已趨穩(wěn)定,但部分遠(yuǎn)程控制功能尚需進(jìn)一步研究完善。今后，本裝置將逐步完成全部功能的研發(fā),實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),為建筑工地的揚(yáng)塵治理發(fā)揮應(yīng)有的作用。