新時期綠色施工技術(shù)應(yīng)用研究

劉越

（中國建筑第二工程局有限公司華東公司）

1 引言

城市的發(fā)展給建筑業(yè)帶來繁榮，大量的建筑項目在給社會大眾帶來便利的同時，也導(dǎo)致了環(huán)境污染，主要集中在噪聲污染、粉塵污染、廢氣污染等方面。

建筑業(yè)是噪聲污染的易發(fā)區(qū)。施工中會使用大量大型機(jī)械設(shè)備，設(shè)備的運(yùn)行及使用會發(fā)出噪聲。據(jù)統(tǒng)計，建筑基礎(chǔ)施工噪聲一般在75dB～80dB之間，建筑安裝工程施工噪聲雖略小，但也能達(dá)到70dB左右，大大超過國家標(biāo)準(zhǔn)，給周圍環(huán)境帶來惡劣影響。同時，在建筑工程項目建設(shè)施工過程中，裝飾裝修材料的選用會產(chǎn)生廢氣，廢氣中含有大量有毒物質(zhì)，會對人體造成危害。部分廢氣屬于易燃?xì)怏w，會威脅建筑物的安全。

除環(huán)境污染外，高能耗也是建筑業(yè)面臨的難題。這些都是在我國倡導(dǎo)發(fā)展低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)中應(yīng)引起高度重視的問題。施工企業(yè)應(yīng)重視綠色建筑理念的應(yīng)用，采用綠色施工技術(shù)，完善節(jié)能技術(shù)管理體系，運(yùn)用高科技手段，保證在建筑工程施工過程中降低能耗，提高施工質(zhì)量，降低施工成本，保證建筑物周圍的土地資源不受破壞，減少環(huán)境污染，促進(jìn)我國建筑業(yè)綠色經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展[1]。

2 綠色施工

2.1 綠色施工的內(nèi)涵

綠色施工的重點(diǎn)是提高資源利用率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。主要有四方面內(nèi)容。

①盡量使用綠色建筑材料和設(shè)備。

②節(jié)省資源，減少消耗。

③把控施工過程，控制污染環(huán)境。

④以綠色理念為指導(dǎo)，以科技和管理進(jìn)步為手段，對設(shè)計方案、設(shè)備和材料的選取進(jìn)行優(yōu)化和完善，提高建筑工程管理的安全性、可靠性、適用性、經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)前，由于綠色施工的先期投入較多，在我國建筑施工中，采用綠色施工技術(shù)的項目占比還很低。在實(shí)際運(yùn)行中，采用綠色施工方法，不僅可以減少施工對環(huán)境的破壞，節(jié)約資源和能源，同時也可以節(jié)省施工費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。采用綠色施工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的理念，達(dá)到節(jié)能環(huán)保、提高工程效益的目的。

2.2 新時期綠色施工技術(shù)的發(fā)展

與傳統(tǒng)建筑項目施工管理相比，綠色施工除了要重視質(zhì)量、安全、工期和成本外，還要樹立環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的目標(biāo)。在進(jìn)行施工作業(yè)時，堅持環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的原則，打造出對環(huán)境和社會影響最小、有利于建筑項目質(zhì)量提升和成本控制的新型施工模式。

新基建背景下，建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，建筑施工數(shù)字化賦能，綠色施工技術(shù)迎來大發(fā)展。新時期，傳統(tǒng)綠色施工技術(shù)與信息化技術(shù)相結(jié)合，為傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展打上了新時代的烙印。

傳統(tǒng)的綠色施工更依賴管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析，經(jīng)常借助經(jīng)驗判斷施工現(xiàn)場的環(huán)境狀況，容易產(chǎn)生誤差。新時期，以BIM為代表的信息技術(shù)在綠色施工中得到推廣和發(fā)展。信息技術(shù)可以應(yīng)用在場地設(shè)計、施工部署、進(jìn)度模擬、管線綜合等方面，便于管理人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管。智慧工地管理平臺、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等還可以對現(xiàn)場的環(huán)境、能耗、機(jī)械安全等進(jìn)行有效監(jiān)測與控制，實(shí)現(xiàn)建筑項目的自動化、智能化管理。通過VR安全體驗設(shè)施，提高了工人的安全意識，解決了傳統(tǒng)安全體驗館占地廣、內(nèi)容簡單等問題[2]。

3 綠色施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 智慧工地平臺技術(shù)

3.1.1 環(huán)境管理

主要由主機(jī)和微粒在線監(jiān)控器、噪聲監(jiān)控器、氣象參數(shù)(風(fēng)向/風(fēng)速/溫度/濕度)監(jiān)控器、實(shí)時顯示和遠(yuǎn)程傳輸6個模塊組成。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對施工現(xiàn)場環(huán)境顆粒物、噪聲、氣象等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過顯示屏實(shí)時顯示，并通過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備發(fā)送到智慧工地管理平臺，平臺自動存儲數(shù)據(jù)，管理者可在該平臺下載相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)置的圍擋噴灑、塔機(jī)噴灑系統(tǒng)，當(dāng)PM2.5、PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警閾值時，平臺自動打開噴灑系統(tǒng)，直到恢復(fù)正常值時關(guān)閉。

3.1.2 能耗管理

在工程重點(diǎn)用電節(jié)點(diǎn)增加智能水表、電表，通過傳感器實(shí)時監(jiān)測用水量和用電量，并向智慧工地管理平臺反饋數(shù)據(jù)，形成項目用電時間曲線。收集到異常數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動通過平臺向管理員發(fā)送報警提醒，管理員可快速定位查找，解決用水異常、耗電等問題[3]。

3.1.3 視頻監(jiān)控

通過網(wǎng)絡(luò)專線和網(wǎng)關(guān)設(shè)備，將視頻監(jiān)控硬件設(shè)備收集到的監(jiān)控數(shù)據(jù)連接到智慧工地云服務(wù)平臺上。管理人員成功登錄后，終端系統(tǒng)接收到用戶在中心配置區(qū)的相關(guān)訪問信息和中心配置設(shè)備清單。管理人員可通過手機(jī)查詢工地是否有機(jī)油泄漏、建筑垃圾、揚(yáng)塵等不符合綠色施工要求的因素，第一時間在平臺發(fā)出整改通知。

3.2 VR技術(shù)

安全體驗館是以虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)的新型安全教育培訓(xùn)模式。虛擬安全體驗館以情景模擬、事故再現(xiàn)和人機(jī)交互操作為基礎(chǔ)，結(jié)合施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)內(nèi)容，滿足施工企業(yè)、管理者和工人的實(shí)際需求?；谖ｋU源識別，可以選擇項目中的目標(biāo)打擊、高處墜落、腳手架坍塌、機(jī)械傷害、電擊傷等事故場景。通過VR眼鏡，施工作業(yè)人員可以切身體驗事故時的感受，直觀了解事故的發(fā)生情況，增強(qiáng)安全教育和警示效果。VR設(shè)備可以循環(huán)再用，新項目只需更新安全軟件模塊。VR安全體驗館與傳統(tǒng)實(shí)體安全體驗館相比，可以節(jié)省場地、材料和費(fèi)用，使體驗內(nèi)容更加豐富，警示作用更加明顯。

3.3 BIM技術(shù)

將綠色施工管理與BIM技術(shù)相結(jié)合，可以將復(fù)雜的施工過程通過BIM的信息交互和軟件模擬轉(zhuǎn)化為可視化過程。在施工過程中，通過對工程量的多次核算和對問題的反復(fù)觀察，以及對企業(yè)施工能力的控制，最終達(dá)到降低成本和風(fēng)險，提高效率的目的。

3.3.1 可視化

三維立體視覺是BIM施工技術(shù)的最大特點(diǎn)。利用BIM技術(shù)檢查項目的重疊與沖突部分，在施工階段，可直觀發(fā)現(xiàn)由于某些失誤導(dǎo)致的損失或延期，還可以通過前期預(yù)檢，優(yōu)化凈距和布置方案，以可視化的視角指導(dǎo)施工過程[4]。

3.3.2 預(yù)制加工的指導(dǎo)作用

目前，建筑行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了大規(guī)模預(yù)制構(gòu)件裝配化生產(chǎn)的趨勢，裝配式是未來建筑產(chǎn)業(yè)化的重要方向。利用BIM軟件對裝配與預(yù)制的全過程進(jìn)行模擬建造仿真分析，充分考慮設(shè)計與制造各階段可能出現(xiàn)的問題和要求，通過對比分析，得出可靠的實(shí)施方案。

3.3.3 優(yōu)化能源使用

BIM建筑信息模型包含豐富的能耗控制因素。當(dāng)BIM與結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工相結(jié)合時，基于模型對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，可以達(dá)到節(jié)能和優(yōu)化方案的目的。利用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)信息的一致性，便于項目的各參建方在施工和設(shè)計中把握項目的實(shí)時狀況。將BIM技術(shù)應(yīng)用到已有建筑中，針對需求，給出解決方案，提供能源利用和性能優(yōu)化分析，最終提高能源的使用效率。

3.3.4 資源節(jié)約

采用BIM技術(shù)進(jìn)行水資源的利用和調(diào)節(jié)，可以模擬各種設(shè)備的正常使用量和損耗值，并能合理控制用水量，對各部位、各裝置的用水量進(jìn)行匯總，并進(jìn)行分類，便于管理人員基于分析結(jié)果進(jìn)行資源的合理利用。

4 綠色施工技術(shù)應(yīng)用措施

4.1 健全節(jié)能指標(biāo)、創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)

政府和施工企業(yè)要建立健全綠色施工技術(shù)節(jié)能指標(biāo)，借鑒先進(jìn)的經(jīng)驗，結(jié)合不同城市的工程建設(shè)需求，建立適合的節(jié)能施工指標(biāo)，實(shí)行定量評價，推動綠色節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。與此同時，為了解決施工工藝與綠色施工節(jié)能技術(shù)不配套的問題，政府要積極引導(dǎo)，企業(yè)要思想上重視、資金上支持，加強(qiáng)對節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新，促進(jìn)新能源和新材料的使用。

4.2 能源有效利用措施

節(jié)水方面：施工單位可采用節(jié)水技術(shù)，降低耗水量，改進(jìn)混凝土配制、攪拌、養(yǎng)護(hù)等工藝，儲備好水源，避免蒸發(fā)水分。

節(jié)電方面：在生活區(qū)中使用限電分流器、USB的接口、節(jié)能燈具、太陽能熱水器；在施工中，采用變頻設(shè)備。

節(jié)油方面：優(yōu)化土方開挖流程，選用性能佳、能耗少的設(shè)備。

4.3 環(huán)境保護(hù)措施

噪聲控制方面：在施工中采用封閉工棚、低噪聲施工機(jī)械，不安排夜間施工，用智能設(shè)備對噪聲進(jìn)行監(jiān)測并加以控制。

揚(yáng)塵控制方面：采用揚(yáng)塵監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行揚(yáng)塵監(jiān)測，確保揚(yáng)塵控制在要求范圍內(nèi)。

光污染控制方面：對電焊作業(yè)采取遮擋措施，避免電焊弧光外泄；控制施工照明照度。

水污染控制方面：設(shè)置三級沉淀池，每周進(jìn)行檢測；對施工現(xiàn)場及生活區(qū)實(shí)行清污分流。

5 結(jié)語

綜上所述，在新基建政策的影響下，建筑業(yè)數(shù)字賦能需求迫切，信息技術(shù)與傳統(tǒng)綠色施工技術(shù)的結(jié)合能夠提高勞動力、節(jié)約成本，雖然還存在一定問題，但隨著實(shí)踐的不斷深入、技術(shù)的不斷成熟、政策的不斷完善，新時期的綠色施工技術(shù)必將得到更大發(fā)展和廣泛應(yīng)用。