劉成棟 甘肅懋達建設(shè)工程有限公司工程師
我國社會經(jīng)濟的發(fā)展使得城市化建設(shè)的進程不斷加快,這就為建筑領(lǐng)域的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。但在傳統(tǒng)建筑項目的施工過程中,建筑單位過于注重經(jīng)濟效益,嚴(yán)重忽視了能源節(jié)約與環(huán)境保護等問題,使得建筑項目施工過程中環(huán)境污染嚴(yán)重、能源消耗量大。而在現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)下,建筑單位若想保證自身的生存與發(fā)展,就必須對發(fā)展理念進行革新,融入節(jié)能減排的綠色技術(shù),加大對綠色技術(shù)的引入與研究。這對于幫助建筑單位實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)具有十分重要的現(xiàn)實意義。
隨著人們的環(huán)保意識不斷增強,各行各業(yè)的節(jié)能減排理念不斷深入。在此背景下,建筑領(lǐng)域的綠色施工技術(shù)應(yīng)運而生??傮w而言,綠色施工技術(shù)是指在施工過程中注重節(jié)能減排、綠色環(huán)保,降低施工過程中的污染排放。施工過程中,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上需要解決產(chǎn)生的污染問題,從而幫助建筑企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的協(xié)同發(fā)展。
綠色施工技術(shù)主要是從節(jié)能、減排、降耗的角度去實現(xiàn)施工技術(shù)的創(chuàng)新,其中最主要的便是施工技術(shù)的規(guī)劃,達到保護環(huán)境、降低噪聲、節(jié)約材料、節(jié)約水資源以及節(jié)約能源等目的。
綠色施工的流程為組織管理、規(guī)劃管理、實施管理、評價管理以及人員安全與健康管理。在規(guī)劃管理中,要重點突出環(huán)境保護意識,加強對噪聲和振動的控制,同時要加強對能源損耗的控制。
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市化建設(shè)進程不斷加快,建筑領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。然而,以往建筑領(lǐng)域的發(fā)展過于注重經(jīng)濟效益,并未做到環(huán)境保護與節(jié)能減排,使我國面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題。目前,社會居民的生活水平不斷提高,在追求建筑物的使用性能、觀賞性能以及舒適度的同時也提升了對建筑物環(huán)保方面的重視程度[1]。
通過上文分析可知,綠色施工技術(shù)是指通過合理運用各項能源物質(zhì),提升能源的利用率,在幫助企業(yè)降低建設(shè)成本的同時,實現(xiàn)節(jié)能、減排、環(huán)保。合理運用綠色施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)施工質(zhì)量與節(jié)能環(huán)保雙重效益,是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要舉措,同時也是企業(yè)能夠緊跟社會時代發(fā)展目標(biāo)的重要手段。總體而言,建筑施工綠色技術(shù)的類型主要包括基坑支護技術(shù)、地基基礎(chǔ)工程技術(shù)、鋼筋工程技術(shù)、混凝土工程技術(shù)、模板與腳手架技術(shù)、信息技術(shù)以及臨時設(shè)施裝配化和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)等[2]。
1.3.1 提升施工工藝
傳統(tǒng)建筑項目施工的過程中,由于部分建筑單位過于注重自身的經(jīng)濟效益,在施工過程中會選擇使用一些價格低、質(zhì)量差的建筑原材料,這就使得建筑項目的施工質(zhì)量較差。在建筑工程項目施工過程中應(yīng)用綠色施工技術(shù)時,要求企業(yè)在建筑項目開展施工之前,按照綠色施工技術(shù)的要求制定施工組織計劃,并在施工過程中對各施工環(huán)節(jié)、施工區(qū)域均需要進行監(jiān)督與管理,這就能夠在一定程度上保障使用質(zhì)量。同時,建筑施工綠色技術(shù)的類型較多,在基坑支護中包括工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐施工技術(shù)、土釘墻支護技術(shù)、半逆作法施工技術(shù)等,在鋼筋工程中包括高強鋼筋應(yīng)用技術(shù)、全自動數(shù)控鋼筋加工技術(shù)以及鋼筋集中加工配送技術(shù)等,綠色技術(shù)涉及的范圍廣且專業(yè)知識較多,因此需要建筑單位配備專業(yè)的綠色施工技術(shù)團隊,在優(yōu)質(zhì)團隊的支持下,建筑施工工藝水平便能夠得到顯著提升。
1.3.2 提升資源利用率
在以往的建筑項目施工過程中,企業(yè)材料節(jié)約意識較為淡薄,會耗費大量的水資源與建筑材料資源等,對環(huán)境保護的重視度不足,產(chǎn)生的噪音,嚴(yán)重影響周邊社會居民的生活,且在施工過程中易產(chǎn)生大量的粉塵,對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的污染,同時也對現(xiàn)場施工人員及周邊社會居民的生命健康帶來了嚴(yán)重的影響。
利用綠色施工技術(shù)能夠有效緩解上述問題。在施工過程中,可以采用新型綠色能源及環(huán)保材料可降低材料的損耗,減少資源消耗,改善周邊環(huán)境,減少建筑項目施工對周邊環(huán)境及社會居民的不利影響。
為了更好地分析綠色技術(shù)在建筑施工項目中的應(yīng)用,本文以某高層住宅建筑項目為例進行分析。該項目占地面積累積21 978 m2,地上30 層,兩層裙房商業(yè),最高一棟為33 層住宅,結(jié)構(gòu)高度為109.80 m,2 層地下室。為符合現(xiàn)代社會節(jié)能減排的發(fā)展理念,建設(shè)施工過程中選擇使用綠色施工技術(shù)。
其中,基坑支護應(yīng)用的是工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐施工技術(shù)、混凝土工程選擇應(yīng)用的是自密實混凝土施工技術(shù)、信息技術(shù)選擇應(yīng)用的是BIM 技術(shù)、鋼筋工程選擇應(yīng)用的是高強鋼筋應(yīng)用技術(shù)、模板與腳手架選擇應(yīng)用的是全鋼爬架與鋁模板配合技術(shù)、臨時設(shè)施裝配化和標(biāo)準(zhǔn)化選擇應(yīng)用的是變頻施工設(shè)備應(yīng)用技術(shù)、降低能耗方面選擇應(yīng)用的是臨時照明聲光控技術(shù)、環(huán)境保護方面選擇應(yīng)用的是NWC 揚塵控制技術(shù)。
2.2.1 工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐的施工技術(shù)
工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐施工技術(shù)主要是利用螺栓或焊接等預(yù)制后的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件拼接成型,并布置于基坑中,屬于預(yù)制施工技術(shù)。該種施工技術(shù)的材料由專門的材料生產(chǎn)供應(yīng)商提供,質(zhì)量能夠得到保障。在引進材料之前,建筑項目可根據(jù)現(xiàn)場的實際需求對材料的型號、尺寸、強度以及數(shù)量進行確認(rèn),并由生產(chǎn)商按照規(guī)定的要求進行施工;材料進場后,現(xiàn)場施工人員僅需要將預(yù)制構(gòu)件進行組裝與拼接后便可使用,在一定程度上簡化了施工流程、提升了施工效率,也能夠保障施工質(zhì)量。該工程設(shè)定0.5 m的鋼支撐,焊接厚度為10 mm,在支撐位置安裝托板,使用螺栓及法蘭盤對各預(yù)制構(gòu)件按照順序進行拼接,保證3 cm以內(nèi)的軸線偏差。制備完成后將鋼結(jié)構(gòu)組件吊至預(yù)設(shè)部位,并使用兩臺200 t 的千斤頂施加預(yù)應(yīng)力。
2.2.2 臨時照明聲光控技術(shù)
電力能源是建筑施工中常使用的能源物質(zhì)之一,同時也是消耗量最大的能源物質(zhì),因此節(jié)約電力能源十分有必要。該工程選擇使用臨時照明聲光控技術(shù),在總電源處設(shè)立一個ZY T09 導(dǎo)航式時空開關(guān),并在各施工地點增設(shè)KGS-A50-3多路遙控開關(guān),各開關(guān)輸出段分別與交流器接觸相連。其中,與ZY T09 導(dǎo)航式時空開關(guān)相連的交流接觸器另一端連接電源[3]。
2.2.3 自密實混凝土施工技術(shù)
混凝土是建筑施工過程中使用量最大的建筑原材料,合理選擇混凝土工程的施工技術(shù),實現(xiàn)綠色施工十分有必要。自密實混凝土施工技術(shù)是混凝土工程綠色施工中常使用的施工技術(shù),該技術(shù)主要通過添加復(fù)合型外加劑、優(yōu)化摻合料的方式優(yōu)化混凝土的配合比設(shè)計,在節(jié)約水泥、砂漿等原材料的同時保證混凝土的質(zhì)量。同時,該項目工程使用的混凝土由混凝土攪拌站生產(chǎn)商統(tǒng)一提供,要求生產(chǎn)商嚴(yán)格按照規(guī)定中的逐項要求制備混凝土。攪拌站生產(chǎn)商將水、高細度P·II52.5R 型水泥、II 區(qū)中砂、5 ~15mm連續(xù)級配石子、性能指標(biāo)達到或超過S95 標(biāo)準(zhǔn)的磨細礦渣粉、平均直徑0.1 ~0.2 μm 的硅粉、UNF-5AS-C60 專用緩凝高減水劑按照1 ∶2.17 ∶3.99 ∶5.74 ∶1.17 ∶0.16 ∶0.09 的比例進行配比攪拌,在攪拌的過程中保證迅速下料、均勻攪拌[4]。
2.2.4 NWC 揚塵控制技術(shù)
NWC 揚塵控制技術(shù)的使用過程中,引進海爵嘎21(揚塵控制材料,規(guī)格為275 加侖桶裝)3 t 級配套噴淋設(shè)備,配備3 名工作人員及1 部皮卡車。在進行土方開挖作業(yè)時,通過噴淋海爵嘎21 將土壤表層固化[5]。
2.2.5 BIM 技術(shù)
BIM 技術(shù)是一種新型的建筑技術(shù),是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新。將傳統(tǒng)的設(shè)計思路與新型設(shè)計方案相結(jié)合,在二維圖紙設(shè)計基礎(chǔ)上產(chǎn)生三維、四維以及多維設(shè)計模型,為人們構(gòu)建出更為直觀立體的建筑模型。在建筑項目中,BIM技術(shù)可應(yīng)于設(shè)計方案的優(yōu)化、輔助圖紙會審與深化設(shè)計、施工場地布置、機電管線碰撞檢查與優(yōu)化設(shè)計中,是在建筑項目中實現(xiàn)信息化管理的一種重要手段。應(yīng)用案例中建立了BIM 技術(shù)應(yīng)用小組,根據(jù)實際的工程情況構(gòu)建建筑項目的三維立體模型,并檢查設(shè)計圖紙與方案等之中存在的問題和難點,利用BIM 信息庫可三維動畫模擬,對疊合樓板、陽臺板等進行優(yōu)化,進一步提升設(shè)計質(zhì)量。
2.2.6 高強鋼筋應(yīng)用技術(shù)
將HRB400 高強鋼筋作為結(jié)構(gòu)的主力配筋,在高層建筑柱與大跨度梁中使用HRB500 高強鋼筋,將小直徑的HRB300和HRB335 鋼筋用于構(gòu)造配筋。對高強鋼筋的連接(直徑大于18 mm)采用直螺紋連接技術(shù),對高強鋼筋的錨固優(yōu)先采用機械錨固技術(shù)。
2.2.7 全鋼爬架與鋁模板配技術(shù)
全鋼爬架與鋁模板配技術(shù)是使用鋁模板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木模板,并搭配全鋼爬架進行施工。鋁模板在建筑工程領(lǐng)域中有著十分重要的作用,同時隨著近年來鋁模板施工技術(shù)的升級與優(yōu)化,將其與全鋼爬架搭配施工能夠進一步提升混凝土的鑄造質(zhì)量,對于保證建筑工程整體的施工質(zhì)量而言十分重要。該住宅建設(shè)項目累積4 棟樓體,每棟樓體為25 層,在進行全鋼爬架與鋁模板搭配施工時,選擇使用TL06 型號的全鋼爬架,架體高度為13.5 m,覆蓋范圍為2 ~3 個樓層。
在使用全鋼爬架與鋁模板配技術(shù)時,首先需要進行全鋼爬架的安裝,采用吊裝施工的方式。由于在爬架實際模板安裝的施工中,需要完成一層施工后上升爬架再進行下一層的施工,因此建筑項目需要根據(jù)建筑工程的實際情況設(shè)計鋼柱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。其次要綜合考慮建筑項目的實際情況,該工程的全鋼爬架選擇使用一體附著式,包括升降系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、防墜落系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及折腳架單元。同時,該工程選擇在鋼柱部位焊接鋼夾板,并在鋼夾板上鉆螺栓孔,隨后將夾板與支架用螺栓連接,以保證爬架的穩(wěn)定性。最后進行鋁模的安裝施工。在前期準(zhǔn)備過程中需要按照施工設(shè)計圖紙的要求設(shè)置預(yù)埋點,并將綁扎好的墻筋、柱筋放入預(yù)埋點中,隨后需要進行放線測量;在安裝過程中需要保證嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙規(guī)定的部位進行安裝,不可隨意更改位置;在混凝土澆筑之前需檢查模板接口是否合格,若不合格,則需要對縫隙進行泡沫塑料處理;在拆除模板之前,需對混凝土強度進行檢查,當(dāng)強度達到1.2 MPa 時方可拆除,以保證模板的安全。
2.2.8 變頻施工設(shè)備應(yīng)用技術(shù)
變頻施工設(shè)備主要由附著升降腳手架架體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌、附著支座、防傾裝置、防墜落裝置、升降機構(gòu)及控制裝置等構(gòu)成。腳手架用量少、升降速度快、安全防護好,而且施工方編制了技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)文件。
2.3.1 環(huán)境保護方面
工程項目中,在應(yīng)用了綠色施工技術(shù)后產(chǎn)生了良好的環(huán)境保護效果,主要包括以下幾個方面。
(1)固體廢棄物污染控制。與以往單一使用混凝土支撐方式相比,工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐施工技術(shù)的使用避免了大量固體建筑垃圾的產(chǎn)生,有效降低了這些固體廢棄物對施工場地及周邊環(huán)境的負(fù)面影響。不僅如此,施工單位還制定了相關(guān)的完工清場制度,規(guī)定每一個施工小組在交接工作之前都需要將施工現(xiàn)場存在的廢棄物進行徹底清理,保證施工現(xiàn)場的整潔。
(2)光污染控制。該項目的施工人員在實際施工期間借助臨時照明聲控技術(shù),利用聲音大小對音頻放大器產(chǎn)生不同程度的影響來調(diào)節(jié)亮度,獲得了明熄暗亮的效果,大幅度削弱施工場地周圍環(huán)境的光污染情況。在進行電焊施工時,規(guī)定施工人員在日間施工時需要使用電弧遮擋設(shè)施,在夜間施工時根據(jù)具體情況搭建遮光棚。
(3)噪聲污染。工程項目在施工過程中使用了自密實混凝土施工技術(shù),無需振搗混凝土就可以完成混凝土的澆筑。借助該施工技術(shù),不僅減弱了噪聲污染,還能夠提升施工效率。除此之外,施工單位在施工期間為了有效阻擋噪聲傳播,還使用到了吸聲降噪技術(shù),如在電鋸房這類施工噪聲較大的場所周圍安置了巖棉,實現(xiàn)了噪音的有效阻斷。
2.3.2 資源節(jié)約方面
在施工材料資源控制和節(jié)約方面,施工單位使用了現(xiàn)代化的BIM 技術(shù)。該施工技術(shù)實現(xiàn)了對技術(shù)難點和重點的深度分析,對有效改善了施工材料的供需,優(yōu)化了場地動態(tài)布置等方面的內(nèi)容,充分避免了出現(xiàn)錯誤整改現(xiàn)象,從而大幅度降低不必要的資源浪費。與此同時,在施工過程中還使用到了高強鋼筋應(yīng)用技術(shù),與未應(yīng)用這一技術(shù)的類似施工項目相比較來看,鋼筋材料的節(jié)省量達到了14%。
現(xiàn)代建筑領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的理念下,我國的建設(shè)單位在開展建筑項目施工時,必須使用綠色施工技術(shù),以實現(xiàn)保證施工質(zhì)量的同時保護環(huán)境,幫助建筑單位實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的協(xié)同發(fā)展。在某住宅項目施工的過程中,為合理運用綠色施工技術(shù),選擇應(yīng)用了工具式鋼結(jié)構(gòu)組合內(nèi)支撐施工技術(shù)、臨時照明聲光控技術(shù)、NWC 揚塵控制技術(shù)、BIM 技術(shù)、高強鋼筋應(yīng)用技術(shù)、全鋼爬架與鋁模板配技術(shù)以及變頻施工設(shè)備應(yīng)用技術(shù),很好地實現(xiàn)了環(huán)境保護與資源節(jié)約。