建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染精細(xì)化控制方法研究

張 學(xué) 斌

(柳林縣建筑工程質(zhì)量安全中心，山西 柳林 033300)

1 概述

伴隨著公眾生活質(zhì)量的提高，對(duì)城市生活環(huán)境的關(guān)注也日益提升。PM2.5，PM10等已經(jīng)成為城市空氣污染物檢測(cè)的重點(diǎn)。在城市中，建筑工程施工所產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染已經(jīng)嚴(yán)重干擾了周邊居民的正常生活。傳統(tǒng)建筑施工揚(yáng)塵管控措施效果欠佳，依然給城市污染帶來(lái)困擾。因此研究分析建筑工程綠色施工揚(yáng)塵污染精細(xì)化控制方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 建筑工程揚(yáng)塵污染現(xiàn)狀

2.1 建筑工程揚(yáng)塵污染來(lái)源及危害

揚(yáng)塵大多為空氣中無(wú)組織的處于游散狀態(tài)下的空氣顆粒物(見(jiàn)圖1)。道路、農(nóng)業(yè)、礦產(chǎn)業(yè)、裸露地表以及建筑施工都可能會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，而這當(dāng)中建筑工程揚(yáng)塵是影響城市環(huán)境的主要源頭，尤其是建筑的舊房屋改造拆除、基坑作業(yè)、廢棄材料物品運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。近年來(lái)隨著城市建設(shè)速度加快，老城區(qū)的改造和新建建筑工程，都產(chǎn)生了大量的揚(yáng)塵，嚴(yán)重危害了城市居民的健康。其主要危害體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)污染空氣：

建筑工程施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵會(huì)在風(fēng)力的作用下在城市空氣中游散，一方面大量的顆粒物聚集會(huì)影響城市的大氣能見(jiàn)度，不僅導(dǎo)致霧霾等天氣增加，而且還會(huì)與空氣中的有害物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，形成不利于人類(lèi)、動(dòng)植物的有害霧氣，危害他們的健康。另外一方面大量顆粒物的聚集會(huì)改變地面的太陽(yáng)輻射量和紫外線(xiàn)輻射量，使得“溫室效應(yīng)”等問(wèn)題愈發(fā)突出。

2)危害健康。

施工所產(chǎn)生的大量顆粒物影響施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員以及周邊居民的身體健康，導(dǎo)致人體的呼吸道內(nèi)積累大量的顆粒物(見(jiàn)圖1)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，施工揚(yáng)塵濃度每上升10 μg，周邊居民的患病率會(huì)上升7.2%。其中呼吸類(lèi)疾病居首，高達(dá)47%，其次為心血管類(lèi)疾病，為38%以上。

3)危害建筑。

揚(yáng)塵污染產(chǎn)生的顆粒物會(huì)附著在城市建筑物的表面，在影響建筑美觀(guān)度的同時(shí)，也可能在化學(xué)反應(yīng)的侵蝕下加快建筑物風(fēng)化的速率，危害建筑物的耐久性。尤其是人造類(lèi)的建筑材料，揚(yáng)塵所形成的顆粒物會(huì)改變這些物體的光學(xué)性能，增加了建筑物構(gòu)件的清洗頻次和保養(yǎng)次數(shù)，尤其是碳類(lèi)顆粒物與二氧化碳產(chǎn)生的鹽類(lèi)物質(zhì)會(huì)侵蝕這些構(gòu)件，危害建筑質(zhì)量。

2.2 建筑工程揚(yáng)塵污染控制存在的問(wèn)題

當(dāng)前，針對(duì)揚(yáng)塵污染問(wèn)題，國(guó)家和地方政府制訂了很多政策、法令來(lái)控制揚(yáng)塵污染。建設(shè)單位也在施工階段采取了車(chē)輛噴灑降塵、霧氣炮降塵、尼龍網(wǎng)覆蓋降塵等措施，取得了一定的成效。但是從整體控制現(xiàn)狀來(lái)看，仍存在以下問(wèn)題：

1)管理分散。

針對(duì)施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染，相關(guān)的法律法規(guī)措施缺失，且涉及的管理部門(mén)較多，各部門(mén)之間針對(duì)施工揚(yáng)塵污染管理缺少配合，且監(jiān)督管理分散，導(dǎo)致?lián)P塵污染管控措施落地執(zhí)行不到位，污染問(wèn)題依然存在。

2)精細(xì)化管理工作不足。

對(duì)于施工企業(yè)而言，初步意識(shí)到了揚(yáng)塵污染的危害性，但沿用的控制措施較為傳統(tǒng)，沒(méi)有針對(duì)不同施工環(huán)境和天氣采取差異化的揚(yáng)塵管控措施，精細(xì)化管理工作不足。根據(jù)有關(guān)調(diào)查表明，建筑施工所采取的揚(yáng)塵控制措施的有效率僅為65%，這也意味著當(dāng)前建筑工程所采取的一系列揚(yáng)塵控制措施并未能徹底的解決揚(yáng)塵污染問(wèn)題，有關(guān)管理措施和控制技術(shù)還亟需優(yōu)化改進(jìn)。

3 建筑工程綠色施工煙塵污染精細(xì)化管控措施

某建筑工程項(xiàng)目位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域，全年平均氣溫在16.7 ℃以上，年平均降水量約為1 300 mm。該工程為兩棟高層住宅工程，建筑總面積約為10.3萬(wàn)m2，建筑高度約為98.7 m。工程主體采用剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)工程為人工挖孔樁基礎(chǔ)。由于建筑工程位于城市主干街道，且周?chē)植加袑W(xué)校、居民樓以及其他商業(yè)建筑，為了避免揚(yáng)塵污染危害周邊居民、學(xué)生的生活，因此本工程必須采取有效的綠色施工技術(shù)并加強(qiáng)揚(yáng)塵污染的精細(xì)化管理。

3.1 管理制度

為避免揚(yáng)塵污染，本工程明確了現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵污染管控要求，并建立了現(xiàn)場(chǎng)管理制度，制定專(zhuān)項(xiàng)控制方案，具體要求如下：1)采用多方責(zé)任制控制揚(yáng)塵污染，主要負(fù)責(zé)人為項(xiàng)目經(jīng)理，并按照施工負(fù)責(zé)人、揚(yáng)塵負(fù)責(zé)人、作業(yè)組長(zhǎng)以及施工工人等明確每一級(jí)別的揚(yáng)塵管控責(zé)任和要求，確保揚(yáng)塵污染管控措施執(zhí)行到位。2)編制專(zhuān)項(xiàng)揚(yáng)塵污染控制方案：結(jié)合本工程的項(xiàng)目特點(diǎn)以及所在區(qū)域的實(shí)際情況，編制了揚(yáng)塵污染的控制方案，方案中明確了綠色施工的具體要求，揚(yáng)塵污染的控制目標(biāo)以及重點(diǎn)、難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵高度、降塵、PM10和PM2.5等進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)確定揚(yáng)塵控制效果。

3.2 主要揚(yáng)塵控制措施

根據(jù)本工程的施工特點(diǎn)，分析不同施工階段可能產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染情況，規(guī)劃了本工程揚(yáng)塵污染的主要排放源，如表1所示。

表1 本工程不同階段揚(yáng)塵污染源排查結(jié)果

然后根據(jù)不同的揚(yáng)塵污染源，本工程制訂了對(duì)應(yīng)的綠色施工策略和揚(yáng)塵控制措施。主要控制措施包括路面硬化、噴灑、防塵網(wǎng)以及圍擋等，這些措施的揚(yáng)塵控制效率如表2所示。

表2 本工程揚(yáng)塵污染措施及控制效率

最后，根據(jù)以上揚(yáng)塵控制措施以及施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，揚(yáng)塵排放量計(jì)算模型：

Q=(∑ETi×LTi×NTi+∑ED×VD+∑EW×SW×t)(1-η)。

式中：Q——揚(yáng)塵排放量，g；

ETi——車(chē)輛運(yùn)輸排放因子，g/m3；

ED——土料裝卸排放因子，g/VKT；

EW——風(fēng)蝕揚(yáng)塵排放因子，g/(m2·h)；

LTi——車(chē)輛運(yùn)輸路程，km；

NTi——運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量，輛；

VD——裝載土方量，m3；

SW——起塵面積，m2；

t——暴露空氣時(shí)間，h；

η——揚(yáng)塵控制效率，%。

對(duì)不同施工階段可能產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染進(jìn)行測(cè)算，確保其達(dá)標(biāo)。例如土方開(kāi)挖的土料運(yùn)輸階段，本工程開(kāi)挖土方量約為1.68萬(wàn)m3，施工車(chē)輛預(yù)計(jì)每天運(yùn)輸頻次為100次，施工周期為8 d，預(yù)計(jì)產(chǎn)生的揚(yáng)塵量為3 074.3 kg。為避免此類(lèi)揚(yáng)塵污染，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)管控車(chē)輛段所產(chǎn)生的揚(yáng)塵排放量，并采取必要的控制措施(如圖2所示)。

4 結(jié)語(yǔ)

揚(yáng)塵污染作為建筑工程施工中重要的污染物之一，不僅嚴(yán)重危害城市居民的身體健康，還對(duì)植物、建筑等產(chǎn)生了危害。因此，必須采取有效的措施來(lái)控制揚(yáng)塵污染。針對(duì)不同類(lèi)型的建筑揚(yáng)塵污染，應(yīng)當(dāng)采取對(duì)應(yīng)的綠色施工措施，同時(shí)重視揚(yáng)塵治理措施的有效性，避免揚(yáng)塵產(chǎn)生危害城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)建筑工程與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。