智能環(huán)境監(jiān)控助力綠色施工

文｜本刊記者 王景

新時(shí)代中國特色社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)思想明確指出，中國特色社會(huì)主義進(jìn)入到新時(shí)代，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也進(jìn)入了新時(shí)代，基本特征就是我國經(jīng)濟(jì)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。這一特征映射到建筑業(yè)，則是要大力發(fā)展高質(zhì)量的綠色建筑。

一直以來，建筑業(yè)是一個(gè)資源消耗大，污染排放集中、覆蓋面和影響面廣的行業(yè)。一方面，施工過程是建筑產(chǎn)品的生成階段，需要消耗大量的水泥、鋼材、木材、玻璃等各種材料，需要各類施工機(jī)具、運(yùn)輸設(shè)備的投入配套。另一方面，在施工過程中也會(huì)釋放大量的揚(yáng)塵、噪聲、廢水、固體廢棄物等污染，影響了現(xiàn)場(chǎng)及其周圍公眾的生產(chǎn)生活，給整個(gè)城市帶來巨大改觀的同時(shí)，也造成了負(fù)面環(huán)境影響。因此，推廣綠色建筑對(duì)我國節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)工作的意義十分重大。

近年來，我國綠色建筑完成了從點(diǎn)上的推廣示范，如今正逐步進(jìn)入在面上的全面發(fā)展過程。綠色建筑理念逐漸深入人心，成為建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。

對(duì)于建筑行業(yè)的主體——建筑施工企業(yè)而言，要實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展理念，關(guān)鍵就是要堅(jiān)持綠色施工，遵循“四節(jié)一環(huán)保”的原則，在施工過程中防止噪音、揚(yáng)塵、光污染、水污染以及建筑垃圾等對(duì)人及環(huán)境的危害。綠色施工是指在工程建設(shè)中確保質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學(xué)管理和技術(shù)進(jìn)步，最大限度地節(jié)約資源和減小對(duì)環(huán)境負(fù)面影響的施工活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)。

綠色建筑的最終形成，首先要設(shè)計(jì)成“綠色”，其次在建造過程中實(shí)現(xiàn)“綠色”，最后在運(yùn)營維護(hù)中秉承“綠色”。在綠色建筑的具體建造過程中，綠色施工關(guān)鍵在于組織設(shè)計(jì)與施工方案的實(shí)施做到“綠色”，綠色施工主要涉及施工前策劃與設(shè)計(jì)以及施工的全過程。

綠色施工是建筑業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施之一。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部先后頒布了《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50640-2010和《建筑工程綠色施工規(guī)范》GB/T50905-2014。與此同時(shí)，越來越多的建筑企業(yè)對(duì)綠色施工的意義已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)，綠色施工在近幾年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

多種信息技術(shù)有機(jī)融合 有效解決環(huán)境影響問題

施工過程中的噪音、粉塵、污水排放等問題一直是施工工地與附近居民容易引起糾紛矛盾的主要問題，環(huán)境監(jiān)控同樣也是政府部門比較關(guān)心的部分，它是體現(xiàn)政府監(jiān)管單位和相關(guān)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任的具體表現(xiàn)。如何有效管理施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境問題，傳統(tǒng)方式下始終顯得“力不從心”，只能依靠人為反復(fù)的檢查、監(jiān)督，才能取得一些初步的成效，而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，這一狀況目前在項(xiàng)目層面有望得到改觀。主要原因就是一大批互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)開始建設(shè)了智慧工地管理系統(tǒng)，與前端終端設(shè)備的傳感器相連，可以直接監(jiān)測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的粉塵、噪音、污水排放等情況，出現(xiàn)超標(biāo)自動(dòng)預(yù)警，提醒施工方采取控制措施，有效解決環(huán)境影響的問題。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是指利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、視音頻采集技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能芯片技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)噪音、揚(yáng)塵、溫濕度、污水排放等一切和施工相關(guān)的工藝活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，從而達(dá)到控制施工現(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境的目的。

該類系統(tǒng)通過將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行綜合對(duì)比分析，讓管理人員可以及時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與管理狀態(tài)，便于掌握管理過程中存在的環(huán)境問題，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

目前，基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可分為兩類，一是分散式傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和集成式環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)。分散式傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要指針對(duì)特定的環(huán)境影響因素，比如粉塵、噪音等，在特定的位置通過安裝傳感設(shè)施，實(shí)行環(huán)境因素單方面管理；比如僅對(duì)粉塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或者僅對(duì)噪音進(jìn)行監(jiān)測(cè)等，環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在各自的系統(tǒng)單獨(dú)存放。集成式環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)可以將各類環(huán)境因素監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)納入統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行管理，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)，過程中還會(huì)采取一些自動(dòng)化控制措施來達(dá)到改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的目的。

多點(diǎn)監(jiān)測(cè) 實(shí)現(xiàn)集成化管理

基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涵蓋多種功能，包括噪聲監(jiān)測(cè)。通過設(shè)置戶外噪聲監(jiān)測(cè)裝置，在工地周邊監(jiān)測(cè)噪聲分貝值，所有數(shù)據(jù)均傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行云計(jì)算處理并根據(jù)相關(guān)部門資料進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警優(yōu)化。針對(duì)噪音在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，當(dāng)超標(biāo)次數(shù)超過規(guī)定的允許次數(shù)時(shí)，即刻向監(jiān)控中心報(bào)警，同時(shí)通過手機(jī)短信向相關(guān)負(fù)責(zé)人報(bào)警，并形成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表，讓監(jiān)管單位有據(jù)可查，有證可依。

粉塵監(jiān)測(cè)。通過設(shè)置戶外粉塵監(jiān)測(cè)裝置，在工地周邊監(jiān)測(cè)粉塵濃度，所有濃度值均傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行云計(jì)算處理并根據(jù)氣象部門資料進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警優(yōu)化。

溫濕度監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)工地的溫度、濕度情況，根據(jù)讀寫設(shè)備識(shí)別到的信號(hào)內(nèi)容，來確認(rèn)工地的溫濕度現(xiàn)狀。當(dāng)工地現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)溫濕度異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)快速報(bào)警，并提示隱患區(qū)域。

污水排放監(jiān)測(cè)。由COD在線分析儀、濁度分析儀、數(shù)字PH計(jì)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、PC監(jiān)控軟件等系統(tǒng)組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)廢水和現(xiàn)場(chǎng)污水的自動(dòng)采樣、流量的在線監(jiān)測(cè)和主要污染因子的在線監(jiān)測(cè)。

大體積混凝土無線測(cè)溫。由溫度傳感器、無線溫度采集器、無線中繼器和管理軟件組成，主要用于高層建筑的大體積混凝土澆筑過程中溫度變化的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，確保施工安全。

能耗監(jiān)測(cè)。用于實(shí)時(shí)測(cè)量建筑工程建設(shè)過程中施工現(xiàn)場(chǎng)的工程機(jī)械和電器，以及工地人員工作、生活區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施的電、水等能源消耗，并利用測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)工地所消耗的能源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并可視化展現(xiàn)，進(jìn)而幫助管理人員優(yōu)化工地能耗管理。

構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常需要通過以下幾步展開應(yīng)用。首先，建立項(xiàng)目物聯(lián)網(wǎng)硬件網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)管理要求，構(gòu)建相關(guān)硬件設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái)的部署安裝打下基礎(chǔ)，

其次，安裝調(diào)測(cè)軟件平臺(tái)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)用戶及分工、相關(guān)硬件設(shè)施布置情況等，對(duì)集成式的環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行安裝調(diào)試，以檢驗(yàn)各項(xiàng)傳感器設(shè)施配置的合理性與工作的正常性。

第三，利用平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行日常管理。項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以通過手機(jī)APP等接通到平臺(tái)數(shù)據(jù)中心，利用傳感設(shè)施數(shù)據(jù)以及設(shè)定的報(bào)警閥值，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)存在的環(huán)境問題，并采取措施進(jìn)行處理。

利用技術(shù)手段解決現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理“落地難”問題

不久前在央視紀(jì)錄片《大國重器》中驚艷亮相的武漢綠地中心項(xiàng)目，就成功應(yīng)用了基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。武漢綠地中心是武漢綠地國際金融城項(xiàng)目的核心部分，該項(xiàng)目位于武昌濱江商務(wù)區(qū)核心區(qū)，與漢口百年外灘隔江相望，是中部特大城市武漢新一輪城市發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。

武漢綠地中心項(xiàng)目總建筑面積72.8萬平方米，由一棟超高層塔樓，一棟辦公輔樓，一棟SOHO輔樓及地上裙樓組成。其中超高層主樓地下室6層，基坑最深為3.93m，地上125層，建筑高度為636米，混凝土結(jié)構(gòu)高度為585.7米，為巨柱核芯筒伸臂桁架結(jié)構(gòu)；辦公輔樓地上39層，建筑高度為184.8米，為框架核芯筒結(jié)構(gòu)；SOHO輔樓地上31層，建筑高度為135.6米，為框架核芯筒結(jié)構(gòu)；裙樓地上8層，建筑高度為45.01米，裙樓地下室5層，基坑最深為30.3米，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

武漢綠地中心項(xiàng)目基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)與應(yīng)用內(nèi)容包括噪聲監(jiān)測(cè)、粉塵監(jiān)測(cè)、污水排放監(jiān)測(cè)等，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)人員以及企業(yè)人員均可以通過統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的狀況清晰掌控，有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理“落地難”的問題。

噪聲監(jiān)測(cè)方面，項(xiàng)目部通過在工地現(xiàn)場(chǎng)周圍安裝噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備。如圖1所示，實(shí)時(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的噪聲.同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)置噪聲超標(biāo)的限值，一旦現(xiàn)場(chǎng)某項(xiàng)作業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生超過限值的情況，即對(duì)有關(guān)管理人員報(bào)警，如圖2所示，及時(shí)協(xié)調(diào)當(dāng)事者處理。如果遇到工藝本身原因，則要求必須采取降噪處理的措施。

圖1 噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝示意圖

圖2 APP噪聲監(jiān)控顯示

圖3 噴霧降塵示意圖

粉塵監(jiān)測(cè)方面，項(xiàng)目部通過在工地現(xiàn)場(chǎng)周圍安裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的粉塵；同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)置粉塵超標(biāo)的限值，一旦超過閥值，則自動(dòng)觸發(fā)噴淋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)降塵控制，如圖3所示。

通過在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安裝噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備，較好的解決了施工過程中的噪音污染、噪聲擾民問題，有效降低了對(duì)工地周圍環(huán)境的負(fù)面影響，為安全文明施工提供了措施保障。

通過在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安裝粉塵監(jiān)測(cè)設(shè)備，很好地控制了現(xiàn)場(chǎng)以及周圍由于施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染、對(duì)人們的日常生活環(huán)境起到了很好的保護(hù)作用，也為企業(yè)樹立了良好的文明施工形象。

總結(jié)而言，智慧綠色施工管理即指在綠色施工的過程中，利用現(xiàn)代通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地及環(huán)境保護(hù)方面進(jìn)行的系列控制、管理與評(píng)價(jià)過程，以期達(dá)到資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)的目的。智慧綠色施工管理更加體現(xiàn)了對(duì)人的體力勞動(dòng)的解放，更加關(guān)注施工過程的資源節(jié)約與環(huán)境保護(hù)。