任慧生

山西西山煤電股份有限公司（030053）

我國是產(chǎn)煤大國，煤炭行業(yè)廠房項(xiàng)目的建設(shè)不僅關(guān)乎工程建設(shè)方的直接利益，而且與該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切關(guān)系。因此，對煤炭行業(yè)廠房建設(shè)的難點(diǎn)和要點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，對煤炭工業(yè)的發(fā)展有重要意義。目前，工業(yè)廠房普遍存在缺乏振動預(yù)測、對環(huán)境破壞嚴(yán)重等缺陷，而煤炭行業(yè)又對通風(fēng)和安全提出了更高的要求。綜上所述，煤炭行業(yè)廠房的建設(shè)要點(diǎn)大致可以從工程質(zhì)量技術(shù)、綠色施工技術(shù)和鋼構(gòu)件安裝技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行分析。

1 質(zhì)量保證技術(shù)

1.1 振動預(yù)測

在實(shí)際的工廠生產(chǎn)作業(yè)中，各種機(jī)械設(shè)備的振動會在一定程度上引發(fā)廠房的同步振動，超過安全閾值的振動幅度和振動頻率會對廠房造成不可逆的損壞。但是廠房結(jié)構(gòu)的振動體系具有非線性、耦聯(lián)性和隨機(jī)性，研究廠房結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)一直以來就是一項(xiàng)困難的課題，所以振動預(yù)測技術(shù)研究是一項(xiàng)既艱巨又非常有必要的工作。

西安理工大學(xué)的宋志強(qiáng)等人用基于標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的螢火蟲優(yōu)化算法，結(jié)合初始權(quán)值和閾值來提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對廠房振動的預(yù)測性能，并設(shè)計(jì)了基于廠房結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的預(yù)測模型。這個(gè)算法引入了動態(tài)隨機(jī)局部搜索來加快算法的收斂速度。與普通的蒙特卡洛算法相比，這種算法可以對最優(yōu)解進(jìn)行變異操作，從而防止最后只能得到一個(gè)局部最優(yōu)解[1]。

在廠房的設(shè)計(jì)過程中，要對廠房的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、布局進(jìn)行精確量化，然后為算法設(shè)置合適的參數(shù)，并進(jìn)行初始化操作。之后再輸入訓(xùn)練用的樣本，計(jì)算不同個(gè)體的適應(yīng)度值，通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的誤差訓(xùn)練得到適應(yīng)度值。根據(jù)不同個(gè)體的適應(yīng)度值的大小，對不同個(gè)體也就是不同類型結(jié)構(gòu)的廠房模型進(jìn)行再次模擬。通過局部搜索和變異策略進(jìn)行不斷的更新、迭代，就可以得到誤差達(dá)到收斂值的模型。再次對適應(yīng)度值最大的個(gè)體進(jìn)行模擬，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，就可以得到最符合項(xiàng)目要求的廠房的模型結(jié)構(gòu)了。經(jīng)過這種反復(fù)迭代收斂的廠房模型，共振幅度低，相對而言，廠房的安全指數(shù)更高。

1.2 通風(fēng)技術(shù)

工業(yè)建筑項(xiàng)目對于建筑質(zhì)量的要求非常高，對于煤炭行業(yè)，廠房中的煤塵污染是長期以來存在的一項(xiàng)難題。因?yàn)槊涸谘b卸、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)送、破碎等一系列操作中會產(chǎn)生大量的粉塵，對室內(nèi)和自然環(huán)境造成了極大的污染。更嚴(yán)重的是，如果空氣中的粉塵濃度達(dá)到一定閾值，一遇到明火便可能會發(fā)生爆炸，這對于工業(yè)生產(chǎn)的安全產(chǎn)生了巨大的威脅。另外，煤塵中含有大量的細(xì)顆粒（PM2.5）和可吸入顆粒（PM10），如果廠房通風(fēng)氣流組織不合理，煤炭粉塵從污染源處可能傳播到廠房其他空間甚至工人住宿區(qū)，因?yàn)檫@些細(xì)小顆粒很難被人體排出，會給安全生產(chǎn)和工人的身體健康造成極大的威脅。因此，通風(fēng)技術(shù)也是煤炭行業(yè)廠房建設(shè)中需要關(guān)注的要點(diǎn)。

廠房通風(fēng)一般分為上送下回和下送上回兩種方式，各有優(yōu)劣。大連大學(xué)建筑工程學(xué)院的宋曉程做了關(guān)于煤場廠房通風(fēng)和污染擴(kuò)散的CFD 研究，他借助了計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，對不同通風(fēng)條件下的煤場廠房分別進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，然后運(yùn)用可視化的圖像輸出技術(shù)，在對廠房中通風(fēng)環(huán)境的氣流速度、方向和污染物分布以及渦流進(jìn)行量化后，構(gòu)建了一個(gè)基于風(fēng)環(huán)境和污染分布的廠房模型[2]。

經(jīng)過模擬分析后得出了以下結(jié)論： 在氣流組織上，上回下送通風(fēng)條件下廠房內(nèi)的局部風(fēng)速和平均風(fēng)速均大于下回上送的通風(fēng)方式，這樣的氣流組織方式比較好。在粉塵的濃度上，下送上回的通風(fēng)條件可能會對送風(fēng)口處的煤堆產(chǎn)生一定的卷吸或者促進(jìn)擴(kuò)散的作用，提高了煤堆粉塵在空間的濃度水平和擴(kuò)散速度； 但是上送下回的通風(fēng)系統(tǒng)會抑制煤堆粉塵自下而上的空間擴(kuò)散趨勢，將粉塵抑制于煤堆附近區(qū)域。綜上所述，煤場廠房的通風(fēng)方式和通風(fēng)條件應(yīng)因地制宜，根據(jù)不同的需求，結(jié)合廠房的整體環(huán)境，采取最適合、最安全、最有效的通風(fēng)方式。

2 綠色施工技術(shù)

眾所周知，建筑行業(yè)是一個(gè)高污染、高能耗的行業(yè)，工業(yè)廠房建設(shè)作為建筑行業(yè)的典型代表，對社會和自然環(huán)境的破壞和污染程度更大，這與我國一直提倡的與自然協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的理念是相違背的。隨著節(jié)能減排、低碳環(huán)保的建筑理念不斷在我國建筑業(yè)推廣和應(yīng)用，綠色施工技術(shù)逐漸成為建筑方關(guān)注的重點(diǎn)之一[3]。

2.1 噪聲控制

在制訂施工計(jì)劃時(shí)，應(yīng)該盡可能地避免高噪聲建筑設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，而且為了保障施工人員和周邊居民的正常作息時(shí)間，施工方在通常情況下不得在夜間施工。

在施工設(shè)備的選擇上，要選取噪聲盡可能小的設(shè)備，如選用噪聲分貝低的液壓機(jī)械代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油壓設(shè)備。在挖土、運(yùn)土的時(shí)候，還可以利用排氣消音器來減少噪聲污染。

在實(shí)際施工時(shí)，人員調(diào)度、工期編排要盡量合理，減少工序之間的交叉。指揮人員之間的溝通采用對講機(jī)等現(xiàn)代化設(shè)備，車輛出入時(shí)不得鳴笛；設(shè)備出現(xiàn)磨損時(shí)要及時(shí)檢查維護(hù)，避免設(shè)備產(chǎn)生不可逆損壞或產(chǎn)生更大的噪聲。如果有條件可以在工地周圍建立臨時(shí)聲障帶，盡量減少施工噪聲對周邊環(huán)境的影響。

2.2 揚(yáng)塵處理

目前，揚(yáng)塵污染是我國建筑污染治理工作的重點(diǎn)對象之一。因?yàn)楣S廠房的樓層相對較低，周圍又比較空曠，施工時(shí)的土方作業(yè)，加之煤礦產(chǎn)區(qū)地質(zhì)不是很緊密，會產(chǎn)生大量的土塵和煤塵，從而對空氣造成污染，施工時(shí)需要采取相應(yīng)的對策。

首先要對人員加強(qiáng)培訓(xùn)和管理，制訂嚴(yán)格的規(guī)章制度，徹底杜絕人為揚(yáng)塵現(xiàn)象。其次施工時(shí)應(yīng)該定期灑水，對裸露的地面采用濾網(wǎng)覆蓋措施來減少揚(yáng)塵，在施工現(xiàn)場四周要布置2 m 高的圍擋，以保證揚(yáng)塵不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。最后運(yùn)輸車輛經(jīng)過廠區(qū)時(shí)，要盡量限速或者低速行駛。要防止地面的煤堆產(chǎn)生揚(yáng)塵，廠區(qū)附近的煤堆應(yīng)該用帆布覆蓋，盡量避免露天存放[4]。

2.3 廢氣廢物處理

建筑環(huán)境污染的主要因素包括生活廢水和固體廢棄物，在施工時(shí)，應(yīng)該對施工人員的生活垃圾進(jìn)行合理分類，分袋收集、綜合利用，并且要避免在裝車、拌勻或者運(yùn)輸途中出現(xiàn)滲漏、拋灑、風(fēng)揚(yáng)等造成的二次污染的現(xiàn)象。

2.4 節(jié)能節(jié)水舉措

因?yàn)閺S區(qū)的占地面積比較大，大量的建筑物和建筑物之間的水泥道路會形成大量的不透水地面，雨季時(shí)，雨水大量聚集卻不能滲透到地下。煤礦產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)比較松散，長期以往，會對廠房的質(zhì)量安全造成極大的威脅，甚至可能會誘發(fā)山體滑坡和泥石流等惡性地質(zhì)災(zāi)害。所以，廠房在施工時(shí)要注意屋內(nèi)屋外的排水形式，多構(gòu)建一些綠地、草坪等排水、滲水的地面；道路要修建成中間高、兩邊低的形式，這有助于將雨水排到滲水區(qū)域，使雨水得到充分的收集利用。

3 安裝過程

近年來，建筑材料價(jià)格穩(wěn)步攀升，鋼筋混凝土建筑雖然價(jià)格低廉，但是需要大量的人力成本。鋼結(jié)構(gòu)建筑因?yàn)榫哂邪惭b操作便捷、建設(shè)周期較短、步驟簡單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)廠房領(lǐng)域已經(jīng)逐漸取代了鋼筋混凝土建筑。鋼構(gòu)件成品可以在工廠直接生產(chǎn)，然后運(yùn)抵現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，安裝的機(jī)械化程度比較高，節(jié)省了大量人力[5]。

3.1 鋼構(gòu)件采購與運(yùn)輸

3.1.1 采購與查驗(yàn)

在采購鋼構(gòu)件時(shí)，一定要注重對產(chǎn)品質(zhì)量的驗(yàn)收工作，要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，對廠家提供的材料質(zhì)量檢測證明、合格證、焊接工藝檢測報(bào)告、各類配件的安裝要求等進(jìn)行記錄和報(bào)備，為后期的施工提供可靠的保障。

3.1.2 運(yùn)輸與復(fù)查

在運(yùn)輸過程中，一定要注意盤點(diǎn)產(chǎn)品數(shù)量，做好產(chǎn)品的安全保障工作，對于易碎的物品要包裹減震材料，防止運(yùn)輸途中產(chǎn)生意外。對于運(yùn)輸?shù)焦さ氐漠a(chǎn)品，也一定要仔細(xì)檢查產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，對于運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的殘次品，應(yīng)該及時(shí)復(fù)查并銷毀，否則會對建筑質(zhì)量安全造成極大的威脅。

3.2 安裝質(zhì)量控制

3.2.1 焊接工作

在焊接工作開始前，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)定選擇焊接材料，并對建筑材料進(jìn)行仔細(xì)的烘干處理。另外，焊接人員需持證上崗。焊接作業(yè)應(yīng)該盡量保持兩到三個(gè)人一組，杜絕出現(xiàn)“獨(dú)工”現(xiàn)象。焊接時(shí)要特別注意環(huán)境因素對焊接質(zhì)量的影響，如溫度、風(fēng)力、濕度等。只有嚴(yán)格遵照規(guī)章制度進(jìn)行施工，才能保證廠房的質(zhì)量安全。

3.2.2 高空吊裝工作

廠房安裝一般都采取高空吊裝的作業(yè)方式，如果安裝行為不規(guī)范、安全措施不到位，可能會對作業(yè)人員的人身安全帶來極大的威脅。因此，在開展高空作業(yè)之前，不僅需要樹立安全生產(chǎn)意識，還要反復(fù)檢查安全保障措施是否施行到位，將安全生產(chǎn)責(zé)任制落實(shí)到位。

4 結(jié)語

綜上所述，煤炭行業(yè)廠房的施工要點(diǎn)包括四個(gè)方面：①施工前要在人員安全、工期調(diào)度、產(chǎn)品質(zhì)量保證等方面做好統(tǒng)籌規(guī)劃；②在設(shè)計(jì)時(shí)要重視設(shè)計(jì)方案的完善性，將通風(fēng)方式、防震舉措等都考慮在內(nèi)；③要綠色施工，以避免對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染；④嚴(yán)格規(guī)范施工行為，落實(shí)安全措施，堅(jiān)決避免質(zhì)量安全事故的發(fā)生。