綠色施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用策略①

韓 杰

(甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司 蘭州 730060)

隨著全球環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,綠色施工技術(shù)作為減輕建筑行業(yè)對(duì)環(huán)境影響的重要手段,其研究與應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。筆者以甘肅省科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目作為研究對(duì)象,探討了綠色施工技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用策略,目的是為建筑行業(yè)的環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約提供新的思路和方法。

1 工程概況

1.1 基本情況

甘肅省科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目,位于蘭州高新區(qū)定連園區(qū),是區(qū)域內(nèi)科技創(chuàng)新的重要基地。項(xiàng)目總建筑面積達(dá)到126 057.92 m2,包含了多元化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):創(chuàng)新孵化大廈地上12層,局部達(dá)13層,建筑面積30 432.02 m2,地下2層,面積為12 551.81 m2;中試車(chē)間一、二、三,地上6層,局部7層,總建筑面積65 861.57 m2,其中中試車(chē)間一采用鋼結(jié)構(gòu),跨度為70 m;學(xué)術(shù)報(bào)告廳、職工餐廳及活動(dòng)室、倒班宿舍等輔助建筑也依據(jù)科研人員的需求精心設(shè)計(jì)。項(xiàng)目自2021年2月1日開(kāi)工,預(yù)計(jì)至2025年1月31日完成。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)上融入了綠色施工技術(shù),如雨水回收、建筑垃圾資源化利用等,旨在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1.2 綠色施工目標(biāo)

甘肅省科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目的綠色施工目標(biāo),緊密?chē)@了實(shí)現(xiàn)建筑工程在節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、健康安全等方面的高標(biāo)準(zhǔn)要求。首要目標(biāo)是確保整個(gè)施工過(guò)程符合綠色施工的理念,通過(guò)精確控制,旨在最小化對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的效果,具體體現(xiàn)在資源使用的高效率和廢棄物產(chǎn)生量的最小化。其次項(xiàng)目致力于建立完善的健康、安全、環(huán)保專(zhuān)項(xiàng)控制措施,通過(guò)這些措施的實(shí)施,目標(biāo)成為全國(guó)建筑業(yè)綠色施工示范工程的典范。最后項(xiàng)目還將通過(guò)合理的施工管理和技術(shù)應(yīng)用,減少施工過(guò)程對(duì)周邊居民生活的影響,杜絕施工擾民造成嚴(yán)重社會(huì)影響事件,以社會(huì)責(zé)任感引領(lǐng)工程實(shí)踐,確保項(xiàng)目在促進(jìn)科技創(chuàng)新發(fā)展的同時(shí),也成為綠色施工領(lǐng)域的標(biāo)桿。

2 封閉降水及水收集綜合利用技術(shù)的應(yīng)用

2.1 雨水回收利用技術(shù)的應(yīng)用

甘肅省科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目在施工過(guò)程中,積極采用雨水回收利用技術(shù),這一措施主要通過(guò)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的雨水收集系統(tǒng),包括雨水收集管道、蓄水池以及相應(yīng)的過(guò)濾、沉淀裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)降雨的高效收集與再利用[1]。雨水回收系統(tǒng)的具體參數(shù)可見(jiàn)表1。具體到項(xiàng)目中,雨水經(jīng)過(guò)收集后,首先通過(guò)初步的過(guò)濾去除較大顆粒雜質(zhì),隨后進(jìn)入沉淀池進(jìn)一步清除懸浮物,最終存儲(chǔ)于蓄水池中,如圖1所示。

圖1 雨水回收利用流程

表1 雨水回收系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)年平均降雨量為250mm,項(xiàng)目占地面積約為126 000 m2,通過(guò)計(jì)算,每年可收集雨水量達(dá)到31 500 m3。這部分水資源被廣泛應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)的降塵、綠化灌溉、洗車(chē)等日常需水場(chǎng)景,特別是在結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)、基坑支護(hù)等關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)中的用水,顯著降低了對(duì)外部水資源的依賴(lài),有效地促進(jìn)了項(xiàng)目綠色施工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)廢水利用技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于該項(xiàng)目而言,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)廢水利用技術(shù)是另一項(xiàng)關(guān)鍵的綠色施工技術(shù)。該技術(shù)涵蓋了基坑降水、施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水及生活廢水的收集、處理和再利用。通過(guò)建立一套完善的廢水處理系統(tǒng),包括沉淀池、過(guò)濾裝置以及循環(huán)利用管道,項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些廢水的有效處理與回收[2]。具體實(shí)施過(guò)程中,所有收集到的廢水首先進(jìn)行固液分離,去除大顆粒固體雜質(zhì),然后通過(guò)化學(xué)或物理方法進(jìn)一步凈化,最終達(dá)到可再利用的標(biāo)準(zhǔn),其流程可見(jiàn)圖2。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)廢水利用流程

以此技術(shù)應(yīng)用為例,項(xiàng)目每日平均處理廢水100 m3,年處理量則達(dá)到36 500 m3,這些經(jīng)處理的水被用于施工現(xiàn)場(chǎng)的各種需水環(huán)節(jié),如土釘墻支護(hù)用水、混凝土養(yǎng)護(hù)用水等,極大程度上提升了水資源的利用效率,同時(shí)也減少了施工對(duì)周邊水環(huán)境的影響。

2.3 綜合利用效益分析

在此項(xiàng)目中,封閉降水及水收集綜合利用技術(shù)不僅體現(xiàn)在雨水回收與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)廢水的利用上,其綜合利用效益更是多方面的。通過(guò)上述技術(shù)的應(yīng)用,項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)降雨及廢水的高效收集與再利用,年均節(jié)約用水量可達(dá)68 000 m3。除了直接的水資源節(jié)約之外,這一技術(shù)還帶來(lái)了其他環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益,比如降低了施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)外部水資源的需求,減輕了周邊水體的污染壓力,同時(shí),通過(guò)減少水資源的外購(gòu)量,也為項(xiàng)目節(jié)約了相當(dāng)一部分成本[3]。更重要的是,這一系列技術(shù)的應(yīng)用,有效推動(dòng)了綠色施工理念在項(xiàng)目中的落地實(shí)施,對(duì)于促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有積極示范作用。

3 建筑垃圾減量化與資源化利用技術(shù)應(yīng)用

3.1 施工過(guò)程中的建筑垃圾減量化策略

項(xiàng)目在施工過(guò)程中,采取了一系列建筑垃圾減量化措施,以最大程度減少建筑廢棄物的產(chǎn)生。首先,項(xiàng)目采用綠色施工新技術(shù),如使用模塊化和預(yù)制建筑組件,如圖3所示。這些措施可以在制造過(guò)程中更精確地控制材料用量,從而減少現(xiàn)場(chǎng)裁剪和調(diào)整所產(chǎn)生的廢料[4]。

圖3 模塊化和預(yù)制建筑組件

其次,項(xiàng)目實(shí)施了精細(xì)化施工管理,通過(guò)精確計(jì)算材料需求,減少因過(guò)量購(gòu)買(mǎi)和剩余材料而產(chǎn)生的廢棄物。最后,采用了標(biāo)準(zhǔn)化的施工流程,如統(tǒng)一的施工方法和材料使用標(biāo)準(zhǔn),有效地減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。

3.2 建筑垃圾的分類(lèi)收集與堆放

在項(xiàng)目施工中,對(duì)建筑垃圾實(shí)施了嚴(yán)格的分類(lèi)收集與堆放管理,以促進(jìn)建筑垃圾的資源化利用。項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的建筑垃圾收集點(diǎn),對(duì)散落的砂漿和混凝土、剔鑿產(chǎn)生的磚石和混凝土碎塊、廢舊木材、鋼筋余料等可回收材料進(jìn)行分類(lèi)收集。通過(guò)設(shè)置不同的收集容器和明確的標(biāo)識(shí),確保了建筑垃圾的有效分離,為后續(xù)的資源化利用提供了便利。此外,施工團(tuán)隊(duì)還實(shí)施了建筑垃圾的定期清理和分類(lèi)堆放策略,減少了環(huán)境污染和施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患。

3.3 建筑垃圾的資源化利用

該項(xiàng)目在建筑垃圾的資源化利用方面采取了有效措施。碎石類(lèi)、粉類(lèi)建筑垃圾經(jīng)過(guò)合理的級(jí)配處理后,用作基坑的回填材料,既解決了廢棄物的處理問(wèn)題,又節(jié)約了新材料的使用。打樁截下的鋼筋混凝土樁頭和砌塊碎塊,經(jīng)過(guò)破碎和篩分后,可作為道路建設(shè)或其他土木工程的填充材料[5]。廢舊木材和鋼筋余料通過(guò)回收利用,可供其他項(xiàng)目使用或作為制造新產(chǎn)品的原料。這些措施不僅減少了建筑垃圾對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān),也提高了資源的循環(huán)利用率(見(jiàn)圖4)。

圖4 建筑垃圾的資源化利用

4 施工揚(yáng)塵與噪聲控制技術(shù)應(yīng)用

4.1 施工揚(yáng)塵控制技術(shù)應(yīng)用

該項(xiàng)目在施工揚(yáng)塵控制方面采用了先進(jìn)技術(shù),以降低環(huán)境污染并保證施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣質(zhì)量。首先,該項(xiàng)目通過(guò)安裝自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)來(lái)有效控制施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵問(wèn)題。該系統(tǒng)由蓄水系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)、變頻水泵、主管、三通閥、支管及微霧噴頭等組成,主要安裝在臨時(shí)施工道路和腳手架上。以該項(xiàng)目中一條長(zhǎng)度100 m 的臨時(shí)施工道路為例,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的水泵流量為5 m3/h,噴頭設(shè)計(jì)覆蓋半徑為5 m,保證了整個(gè)施工道路的覆蓋和降塵效率。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控?fù)P塵濃度,當(dāng)揚(yáng)塵濃度超過(guò)設(shè)定閾值(如150μg/m3)時(shí),自動(dòng)噴淋系統(tǒng)即啟動(dòng),噴射微霧水珠,有效降低揚(yáng)塵濃度至50μg/m3以下,達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)可見(jiàn)表2。

表2 自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)

施工現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛的自動(dòng)沖洗技術(shù)也是控制揚(yáng)塵的關(guān)鍵措施之一。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有自動(dòng)沖洗系統(tǒng),該系統(tǒng)通過(guò)紅外和位置傳感器實(shí)現(xiàn)智能化控制,自動(dòng)啟動(dòng)清洗程序,確保每輛進(jìn)出現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛都能得到有效清洗,減少車(chē)輛將泥土帶出現(xiàn)場(chǎng)而產(chǎn)生的揚(yáng)塵。沖洗系統(tǒng)的水池設(shè)計(jì)采用四級(jí)沉淀分離技術(shù),有效確保了水的循環(huán)利用,每次沖洗消耗的水量約為150 L,通過(guò)精細(xì)的水質(zhì)管理,循環(huán)利用率達(dá)到95%以上,既節(jié)約了水資源,又降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵排放。自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)可見(jiàn)表3。

表3 施工現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛自動(dòng)沖洗系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)

4.2 施工噪聲控制技術(shù)應(yīng)用

在噪聲控制方面,該項(xiàng)目采取了多項(xiàng)措施以減少施工期間對(duì)周?chē)h(huán)境的噪音影響。一方面,項(xiàng)目采用隔聲屏技術(shù),通過(guò)設(shè)置高效的隔聲屏障來(lái)吸收和遮擋施工噪聲。以施工現(xiàn)場(chǎng)邊界一側(cè)長(zhǎng)200 m 的隔聲屏為例,隔聲屏高度設(shè)定為3 m,通過(guò)專(zhuān)用的隔音材料(如吸音棉)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如雙層隔聲板),達(dá)到平均降噪效果25 d B。通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置隔聲屏,將施工噪聲限制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)85 d B 以下,有效減輕了施工噪聲對(duì)周?chē)用窈铜h(huán)境的影響。

另一方面,對(duì)于噪聲較大的施工設(shè)備,如攪拌機(jī)、混凝土輸送泵等,項(xiàng)目采用了隔聲罩技術(shù),將其封閉在隔聲罩內(nèi)部,通過(guò)罩體的密封和吸聲材料減少噪聲的傳播,如圖5所示。以施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土攪拌機(jī)為例,隔聲罩的外層采用2 mm 厚的鋼板,內(nèi)層附加瀝青阻尼膠浸透的吸音棉,罩內(nèi)外層之間填充吸聲材料,形成雙層結(jié)構(gòu),有效降低了設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。隔聲罩的使用使得設(shè)備的噪聲水平從原來(lái)的100 dB 降低至75 d B以下,顯著改善了施工現(xiàn)場(chǎng)的噪音環(huán)境。

圖5 隔聲罩技術(shù)原理

5 結(jié)語(yǔ)

筆者深入探討了綠色施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用策略,并以甘肅省科學(xué)院高技術(shù)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為案例,展示了其在實(shí)際工程中的有效性。通過(guò)采用雨水回收、廢水資源化處理、建筑垃圾減量化及資源化利用、施工揚(yáng)塵和噪聲控制等措施,不僅提升了工程項(xiàng)目的環(huán)境友好性,還促進(jìn)了資源的節(jié)約和循環(huán)利用。