可移動式降塵裝置的研制與應(yīng)用

周 莉 劉茂林 段運(yùn)華 周星中

1. 華地恒工程咨詢有限公司 浙江 溫州 325000；

2. 廣城建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 溫州 325000

建筑施工全過程都會產(chǎn)生粉塵，且在很多現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境中，粉塵濃度都嚴(yán)重超標(biāo)，對工人的身體健康造成不利影響。因此，在施工過程中，為保證現(xiàn)場作業(yè)人員免受粉塵危害，有必要改進(jìn)工地現(xiàn)場作業(yè)的機(jī)械或設(shè)備。

在施工粉塵的危害和評價方面，鄒力力等[1]以建筑陶瓷工業(yè)為例，認(rèn)為粉塵濃度超標(biāo)嚴(yán)重危害著工廠作業(yè)人員的身體健康，并運(yùn)用LEC評價的方法對粉塵危害進(jìn)行了評價；在粉塵污染和防治方面，吳桂香等[2]對黏附于建筑玻璃上的粉塵來源進(jìn)行分類，并分析了大氣中粉塵的分散度和建筑玻璃的表面特征，根據(jù)建筑玻璃的表面特性、粉塵的特性和分子熱力表面物理化學(xué)理論，闡述了粉塵與建筑玻璃表面之間的耦合力和建筑玻璃表面利用羥基團(tuán)來吸附某些粉塵的原理，進(jìn)而探討了建筑玻璃的清潔機(jī)理；另外，也有相關(guān)學(xué)者對粉塵危害意識現(xiàn)狀及其干預(yù)效果[3]、粉塵與職業(yè)病的聯(lián)系[4]等進(jìn)行了探討，得出了相應(yīng)的研究結(jié)論。

在裝置研發(fā)方面，行業(yè)內(nèi)雖然已經(jīng)出現(xiàn)一些新型的降塵裝置[5-6]，這些降塵裝置也各有特點(diǎn)，但仍存在應(yīng)用條件苛刻、操作難度偏大等問題。本文以實(shí)際工程案例為依托，介紹一種適用于施工現(xiàn)場、可移動的新型降塵裝置。該裝置應(yīng)用便捷，操作簡單，降塵效果顯著，解決了傳統(tǒng)降塵裝置移動不便、吸塵角度無法調(diào)節(jié)等弊端，具有非常強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價值，可以保障一線施工人員的健康安全。

1 工程概況

金華科技文化廣場項(xiàng)目，工程外墻采用干掛花崗石飾面，表面積達(dá)到5 000 m2，室外地面面積12 000 m2，室內(nèi)地面采用600 mm×900 mm的地磚飾面，鋪貼面積達(dá)到14 600 m2。內(nèi)墻面采用墻面磚、清水混凝土裝飾板、GRC板，規(guī)格為300 mm×600 mm、600 mm×1 200 mm不等，總面積逾10 800 m2。本工程中鑲貼施工量大、面多，需要進(jìn)行切割作業(yè)的場所多、作業(yè)時間長。在施工過程中減少和消除切割造成的粉塵飛揚(yáng)是項(xiàng)目部面臨的一個難題。

2 降塵思路

本工程GRC板、清水混凝土裝飾板、地磚、墻面磚施工范圍廣，現(xiàn)場切割量大，產(chǎn)生粉塵多，施工作業(yè)人員長期在高濃度粉塵環(huán)境中工作，將極大地影響身體健康。同時，考慮項(xiàng)目安全生產(chǎn)、綠色施工的外在要求，因此必須做好降塵工作。為此，項(xiàng)目部提出以下幾種降塵思路并進(jìn)行了優(yōu)、劣勢分析：

1）加工棚封閉施工法，即在場地設(shè)立1頂帳篷，在帳篷內(nèi)進(jìn)行切割施工。封閉加工棚方法操作簡單、實(shí)用，但對棚內(nèi)的作業(yè)工人危害極大。采用該方法時，材料等需要放到帳篷里，二次搬運(yùn)工程量大，且需要照明配合施工。同時，加工棚成品購買投入大。

2）噴淋降塵施工法，即在施工場地設(shè)置噴淋，增加空氣濕度，防止粉塵飄散。設(shè)置噴淋后，揚(yáng)塵將得到有效控制，但管線噴頭需專門安裝，投入較大。同時，施工場地長時期保持潮濕，易造成機(jī)械故障及漏電，不利于作業(yè)。

3）雨淋帷幕施工法，即在施工切割現(xiàn)場安裝1組雨淋帷幕。施工時，使粉塵變成泥漿，起到降塵作用，但雨淋系統(tǒng)成本較大，成套設(shè)備投入大。同時，地面潮濕，不利于施工，二次污染嚴(yán)重，對作業(yè)工人危害極大。

4）移動式降塵裝置施工法，即在切割機(jī)作業(yè)附近設(shè)立一個吸塵罩，把粉塵吸入降塵裝置里。粉塵被收納到降塵裝置中，起到降塵作用。該方法所用裝置為一次性投入，安裝、操作方便，降塵效果較好，且能重復(fù)使用。另外，粉塵可被集中收納，清理方便。

根據(jù)以上分析，本工程擬采用移動式降塵裝置施工法進(jìn)行現(xiàn)場切割時的揚(yáng)塵控制。

3 移動式降塵裝置的制作方案分析

確定采用移動式降塵裝置后，對于該裝置的研制方式，項(xiàng)目部提出了3種方案，并從制作難易度、可操作性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保節(jié)能等方面進(jìn)行了對比分析。

1）方案1：整體模板制作。

① 制作難易度：用模板拼接而成，制作簡單。

② 可操作性：需專業(yè)木工進(jìn)行制作，負(fù)壓區(qū)密封性難以保證。

③ 安全性：箱體剛度大，牢固，不易變形，較安全。

④ 經(jīng)濟(jì)性：可利用現(xiàn)場現(xiàn)成模板，經(jīng)濟(jì)性較好。

⑤ 環(huán)保節(jié)能：箱體耐久度不夠，重復(fù)使用次數(shù)不多。

2）方案2：角鋼焊接主體骨架，鍍鋅鐵皮外包。

① 制作難易度：由項(xiàng)目現(xiàn)成鍍鋅鐵皮材料彎折、敲打而成，制作稍復(fù)雜。

② 可操作性：需專業(yè)焊工進(jìn)行焊接，可隨機(jī)械移動，安拆方便，但清掃不便。

③ 安全性：鐵皮箱體四角比較尖銳，容易磕傷。

④ 經(jīng)濟(jì)性：需采購一定量的角鐵、鍍鋅鐵皮，經(jīng)濟(jì)性一般。

⑤ 環(huán)保節(jié)能：受鍍鋅鐵皮壁厚影響，內(nèi)置排風(fēng)扇負(fù)壓大，容易產(chǎn)生鍍鋅鐵皮共振效應(yīng)，現(xiàn)場噪聲大。

3）方案3：鋼板整體切割。

① 制作難易度：需要加工廠大型機(jī)器配合制作，需要排風(fēng)機(jī)和濾芯配合。

② 可操作性：需要專業(yè)外加工工廠加工，操作簡單，清理方便。

③ 安全性：箱體剛度大，牢固，較安全。

④ 經(jīng)濟(jì)性：現(xiàn)場有可供加工的場所，設(shè)備機(jī)械齊全，制作方便，便于批量生產(chǎn)。

⑤ 環(huán)保節(jié)能：整體鋼板剛度大，噪聲小，降塵效果好。

通過以上對比可知，方案3可操作性強(qiáng)，降塵效果好，噪聲小，故最終選定鋼板整體切割制作吸塵降塵裝置這一方案。

4 可移動式降塵裝置的實(shí)施對策

4.1 箱體制作

箱體擬采用1.20 mm厚的鋼板制作而成，箱體尺寸為500 mm×500 mm×750 mm，其中負(fù)壓區(qū)為三面封閉和門體組合，箱體尺寸為500 mm×400 mm×750 mm，出氣區(qū)尺寸為500 mm×99 mm×750 mm，出氣孔沖壓成形5列15孔。材料厚度及剛度滿足要求，箱體尺寸加工制作誤差精確控制在1.00 mm以內(nèi)。利用加工現(xiàn)場的材料、機(jī)械進(jìn)行加工，鋼板缺少時由材料員負(fù)責(zé)采購。由專人負(fù)責(zé)原材料的質(zhì)量檢測，保證下料及加工尺寸精確。現(xiàn)場實(shí)施時，取料1.20 mm厚1 540 mm×790 mm鋼板1塊，500 mm×750 mm鋼板1塊，500 mm×500 mm鋼板2塊，尺寸誤差皆控制在1.00 mm以內(nèi)，然后把1 540 mm×790 mm鋼板按邊長500 mm折邊2次，門框位置按20 mm各折邊一次，兩頭各焊500 mm×500 mm鋼板，另一塊500 mm×750 mm鋼板做門，這樣就形成一殼體。在上面500 mm×500 mm的鋼板中間切割1個φ180 mm的圓孔，用來連接φ180 mm的軟管；在后邊殼體中間各切割1個φ260 mm的孔洞，周邊均勻打8個φ10.50 mm的螺絲洞，以便安裝及固定渦扇排風(fēng)機(jī)（圖1、圖2）。

圖1 箱體焊接示意

圖2 出氣孔示意

4.2 過濾網(wǎng)設(shè)置

中效過濾網(wǎng)篩孔尺寸0.106 mm，標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)140目。網(wǎng)格目數(shù)大小、直徑滿足要求，整體牢固可靠。采購符合要求的中效過濾網(wǎng)，由專人負(fù)責(zé)對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查?，F(xiàn)場實(shí)施時，考慮到濾芯與箱體的密封性，增購了圓形橡膠條（圖3、圖4），采用黏合劑與濾芯黏合?？紤]到濾芯固定及拆卸方便性，加焊1根φ10 mm圓鋼，端頭套絲，采用墊片＋塑料螺絲固定。

圖3 成品濾芯示意

圖4 濾芯橡膠條示意

4.3 出灰簸箕設(shè)置、控制箱焊接

在箱體底部設(shè)置495 mm×495 mm的鋼板簸箕作為積灰容器。由專人負(fù)責(zé)鋼板簸箕的打樣、下料、折邊、制作，并對出灰簸箕進(jìn)行磨邊處理，以防割手。在殼體右邊安裝控制箱。經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)，出灰簸箕積灰效果明顯（圖5），清理方便，達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。

圖5 出灰簸箕積灰效果

4.4 移動機(jī)構(gòu)設(shè)置

分別采用2組萬向輪和定向輪組合，萬向輪和定向輪4個組合承重200 kg以上。采用4個φ8.5 mm螺絲與箱體基腳固定，由專人負(fù)責(zé)安裝并進(jìn)行質(zhì)量檢查?，F(xiàn)場實(shí)施時，在底板500 mm×500 mm的鋼板四角加焊60 mm×120 mm鋼板，鋼板各打4個φ8.5 mm的螺絲孔洞，以便安裝及固定萬向輪和定向輪。

4.5 整體安裝、調(diào)試

沿殼體敷設(shè)KBG電線鋼管至渦扇排風(fēng)機(jī)，穿好電線并正確連接各個電器元器件至安裝控制箱，對本裝置的電源、線路安裝、調(diào)試、渦扇排風(fēng)機(jī)采用8個螺絲固定、安裝。門體安裝接觸面安裝橡膠條以增加密封性。

5 現(xiàn)場應(yīng)用效果

對正在進(jìn)行切割作業(yè)的施工進(jìn)行全面檢查，揚(yáng)塵得到了較好的控制，加工場地也較為干凈整潔。經(jīng)工人反饋，降塵裝置操作簡單、安全高效。

通過對現(xiàn)場作業(yè)的切割機(jī)及降塵裝置持續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，每個降塵裝置在作業(yè)2 h后，降塵效果會有所降低，原因是濾網(wǎng)濾芯內(nèi)部粉塵積累較多造成堵塞。通過對箱體內(nèi)的粉塵進(jìn)行清掃及對過濾網(wǎng)進(jìn)行清理，裝置又可正常發(fā)揮作用。清理過程僅需3 min，對施工進(jìn)度基本沒有影響?？梢姶私祲m裝置的維護(hù)是簡單易操作的，各組件的損耗也很小，所用材料成本及人工成本也較低，完全可以滿足干掛作業(yè)及其他作業(yè)使用要求。

對現(xiàn)場PM2.5和PM10濃度連續(xù)觀測60 d，得出PM2.5日平均質(zhì)量濃度最低值為22.3 μg/m3，最高值為72.5 μg/m3；PM10日平均質(zhì)量濃度最低值為43.5 μg/m3，最高值為135.6 μg/m3，達(dá)到了PM2.5日平均質(zhì)量濃度≤73.0 μg/m3，PM10日平均質(zhì)量濃度≤148.0 μg/m3的目標(biāo)。

經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，本文所述對策和措施有效，得到了監(jiān)理公司、建設(shè)單位等的一致好評，并在實(shí)際工程中成功應(yīng)用。

6 結(jié)語

本文介紹的可移動式降塵裝置適用于施工一線有降塵需求的大部分工況，裝置小巧便捷、移動方便，吸塵角度可視需要進(jìn)行調(diào)整，且降塵效果十分顯著，既有利于一線作業(yè)人員的身心健康，也有效地提升了建筑施工現(xiàn)場的安全文明施工程度，具有較大的應(yīng)用價值。