□文/张淑朝 杨宝珠
绿色施工是一种新的理念,是按照科学发展观的要求对传统施工体系进行创新和提升,是贯彻落实科学发展观的具体体现,是实现节能减排目标的重要环节,也是建设节约型社会、发展循环经济的必然要求。
据统计:近年来我国年建筑量在世界排名第一,建筑规模占世界的45%,建筑建造和使用阶段能耗占全社会总能耗的46.7%[1],我国建筑行业年消耗的水泥、钢材分别占到世界消耗总量的55%和25%,建材生产能耗占16.7%;建筑用水占城市用水的47%,建筑施工噪声占综合城市噪声源的8%以上,施工粉尘占城区粉尘排放量的22%,建筑垃圾量占城市垃圾量的30%~40%[1],走绿色施工之路已迫在眉睫。
施工阶段既是建设计划、设计的实现过程,又是大规模改变自然生态环境、消耗自然能源的过程[2];因此,对这一过程的环境因素进行控制和管理尤为重要,必须以节约能源、降低消耗、减少污染的产生和排放量为基本宗旨,实现有价值的绿色施工;而实现有价值的绿色施工,就必须具备有价值的绿色施工组织设计,同时,必须运用ISO 14000和ISO 18000管理体系,建立有针对性的绿色施工的有关内容,使绿色施工规范化、标准化[3]。
绿色施工组织设计的编制内容,与传统施工组织设计大体相同,亦应包括:工程概况的介绍,施工方案的确定,施工措施的制定,施工现场平面图的设计,施工进度计划的编制等。但其具体的编制内容却有所不同。
传统施工组织设计中,通常仅介绍工程建设概况、设计概况、建设地点的一般特征等内容,绿色施工组织设计在此基础上,还应增加:
1)根据工程特点及所处的具体位置,预测在施工过程中可能产生的潜在的环境影响,对施工现场环境提出量化的控制指标,如噪声、粉尘、光污染等,明确对这些污染数据的采集方法;
2)根据施工现场的气候、地理、水文地质等情况以及施工企业的技术特点,提出量化的节水、节电、节材、节地等节能指标;
3)介绍工程所在地有关部门对绿色施工的具体要求和某些特殊要求,包括所颁发的有关绿色施工的地方标准、规则,对某些施工做法的规定和要求等。
一般施工组织设计是以确保工期、节约造价为主,保护环境则处于从属地位[2]。绿色施工方案的确定,则应在绿色施工方面,系统地、有针对性地进行策划,在传统施工方案选择的基础上进行优化和提升。
垂直运输机械的类型选择除了考虑工程规模、工期长短、占地面积、工程高度、施工单位的机械条件等内容以外,还应考虑机械的先进程度、检修难易度、耗能指标等。
2.1.1 根据机械参数合理选择机械
选择垂直运输机械时,应准确计算所需的起重量、起重高度、回转半径等参数并严格按计算参数选择适宜的机械,避免选用功率过大的机械,以节约能耗。
选择挖土机械时,应根据具体工程的土方挖掘深度、土质、总挖土量等情况,针对不同挖土机的斗容量、回转半径等机械参数,合理选择其类型、型号和台数并配备相应数量的运土车辆。
选择打桩机械时,应根据桩的类型、截面尺寸、深度、数量以及土质、场地情况等,针对不同打桩机械的性能,合理选择其类型、型号和台数。
总之,选择施工机械应做到既合理又经济并尽量选用一体化施工设备。投入工程的机械种类和机械台数越少,则工程的工效、耗料、环保的指标数就愈好[2]。
2.1.2 考虑节能和减噪等因素
1)结合气候、自然条件、工程所处的地理位置及周边的环境状况等因素,选择低能耗、低噪声、低排放的机械设备。
2)对噪声较大的机械,采取隔声、消声、封闭等技术和方法,降低噪声污染。
3)选择维修保养、更换零件方便且使用寿命长的机械,以降低机械台班使用费。
2.1.3 考虑机械效用的因素
根据施工进程,对施工机械使用时间上进行合理安排,明确各机械的进场、退场时间,实现机械效用最大化并避免施工机械、设备低负荷长时间运转。
2.1.4 优先采用先进机械
开发新型节能、环保、高效的施工机械,淘汰技术落后、效率低的机械,不得使用超期、老化设备,可以同时达到低能耗和低噪声的目的。
2.2.1 合理选择土方施工方案
1)应尽量减少土方开挖及回填量。如对于独立基础和条形基础,可选择挖独立基坑或挖基槽,避免大面积开挖,这样可多保留原状土,节省开挖、回填土方量。同时,应合理安排土方调配,尽量减少土方运输量。
2)在土质、场地等条件允许的情况下,优先选取放坡开挖的方式;若进行边坡支护,则应根据基础、基坑、土质等情况,优化支护设计并优先选择可以拔出后周转使用的钢质护坡桩。
3)选择基坑降排水方法时,首先应考虑合理安排基坑开挖的时间。应尽量选择在枯水季节进行土方施工,不但可以减少基坑的降排水量,也可避免基坑受到雨水的影响。
2.2.2 明确土方施工中的防尘及防污染等措施
1)对土方运输车辆,应在施工现场门口进行专门清理,如设置冲洗池及吸湿垫,用水冲洗轮胎,避免车辆污染道路。
2)运土车辆应进行封闭或覆盖,土方装运量应控制在汽车箱体侧板以下,防止洒落土渣。
3)土方作业时,现场可采取洒水、遮挡等措施,尽量减少尘土对周围环境的污染。
2.3.1 模板工程
1)增加模板的周转率。有关统计显示,欧美国家的模板使用周转次数达到20次以上,而我国目前只有3~5次[1]。因此,模板工程除应保证结构和构件的形状、尺寸、位置准确并满足承载力、刚度、稳定性等基本要求外,还应考虑模板本身的材料性能,增加模板的周转次数,同时应开发不需涂刷隔离剂的模板。
2)模板支设尽量采用槽钢、钢管代替方木,以减少木材的使用;模板的设计、加工和安装宜标准化、定型化,以简化模板施工;因地制宜采用模板早拆系统,加快模板的周转。
3)合理使用木模板,减少锯切量,短木材接长再利用,以减少模板的消耗量。
4)妥善存放模板,避免因存放不当而降低模板的周转率;减少模板库存量,提高模板的使用效率。
5)对回收的废旧模板整修后进行利用,如用作临边、洞口的盖板,柱子护角板,楼梯踏步的保护板等。
2.3.2 钢筋工程
1)钢筋按需要量进场、配料,优化下料单并通过钢筋加工中的下料监督、精加工、检验等减少其损耗量。
2)尽量实行由加工厂统一加工钢筋,可减少钢筋的损耗量和加工机械的能耗。
3)钢筋接头宜采用机械连接,方便施工以减少现场作业量。
4)合理利用钢筋加工中产生的料头:较长的可直接用于或接长后用于构件中;较短的可用作施工构造筋,如钢筋支架、马凳等;更短小的可用作双层钢筋之间的垫铁,或用于焊接预埋铁件。
2.3.3 混凝土及砌筑工程
1)合理确定混凝土配合比,混凝土中宜掺用外加剂和掺合料(粉煤灰、矿渣等),以减少水泥用量并改善混凝土的性能。
2)尽量采用商品混凝土,实现工厂化施工,以减少现场混凝土搅拌中的粉尘、噪声污染和污水排放量并可节约现场的材料堆放场地。订购商品混凝土时应准确按浇筑量备料,备料时宁少勿多,以免造成浪费。
3)宜采用自密实混凝土等先进材料,可省去混凝土振捣工序,从而减少机械能耗和劳动量并减少振捣机械的噪声污染。
4)砌筑砂浆应根据使用时间及时间长短,按当天的需要量备料,控制砂浆的制备量;砂浆应存放在封闭容器中,以减少砂浆的损耗。施工中的落地灰应回收后再利用。
1)必须选用符合国家标准获得环保认证的装饰材料,不得使用有害物质超标的材料。
2)防水材料宜采用自粘式,不宜采用热熔工艺,以减少能耗和空气污染。
3)镶贴块体材料、饰面材料时,应预先进行总体排版,尽量减少材料切割量。
4)装饰施工过程中,应保证室内空气畅通,通风不良的房间应设置通风换气装置。
1)建立并落实绿色施工责任制,设立绿色施工第一责任人,配备专职绿色施工管理人员。
2)细化绿色施工工作标准,将环保理念渗透到作业施工的每个细节;积极构建环保长效机制,根据现场管理细则细化管理单元;建立完善激励机制,明确各岗责任人,将奖惩落实到岗位人员。
3)制定相应的绿色施工管理目标,第一责任人负责绿色施工的统筹、协调及目标实现,组织监督有关人员实施绿色施工并实施监控,做好绿色施工相关记录。
4)建立贯穿整个施工过程的绿色施工体系,包括施工组织设计、施工准备(场地、机具、材料、后勤设施等)、施工运行、设备维修和竣工后施工场地复原等。
5)对管理层进行绿色施工意识培养,纠正不正确的观念(如认为绿色施工会增加成本)。
6)施工前召开项目部及生产骨干讨论会,进行拟建工程的环境影响风险评价,对可能引起的环境污染建立处置预案,制定出相应的消减措施;同时编制出环境管理计划专项作业指导书,以指导施工[4];对制定的措施和指导书及时向有关施工人员进行交底。
7)制定严格的环保措施,与基层施工队层层签订《环保责任书》,把环保作为施工的“通行证”,各类施工作业必须先过环保关并将其落实到施工班组及每个施工人员。
8)在环保控制上实施动态管理,加强施工准备、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段的管理和监督。严格做到施工前调查到位、施工中控制到位、责任落实到位、施工后治理交接到位的“四个到位”。
9)对员工持续进行环保理念和清洁生产教育,做到每班一检查、每天一教育、每月一交流。定期举办爱护环境讲座,教育员工自觉遵守环保职责,不乱扔垃圾,不乱排放废弃物,讲究生态文明、职业道德和社会公德。通过宣传营造绿色施工的氛围。
10)建立工程建设各方主体的绿色施工责任制及社会承诺保证制度,促进其自觉落实责任,形成有利于开展绿色施工的外部环境和管理机制。
11)坚持不懈地抓好环保投入和技术创新工作,不断研究推广新工艺、新技术。
12)根据绿色施工方案,结合工程特点,设专职部门对该工程绿色施工的效果及采用的新工艺、新技术、新设备、新材料进行自我评估。
1)收集雨水、中水等可再利用水,循环使用。对收集水进行以下三步控制:使用前,应检测水质,根据水质情况进行不同的利用,避免用酸性或碱性过大的水冲洗设备、车辆,造成损害;使用中,应定期对储水池、水箱进行消毒、清洗,避免二次污染;使用后,对水质进行再次检测,若检测合格可再次利用,若检测不合格应采取过滤等处理措施,确保使用后排放的水不会污染地下水。
2)采取有效措施减少现场临时给水管网的漏水现象;给水管网宜分区段安装计量装置且生活、生产用水应分别进行计量;使用节水型器具。
3)对混凝土洒水养护、砌筑用块材浇水、墙面洒水湿润等施工用自来水,应根据工程量估算其用水量,施工中控制用水量。
4)对基坑降水时抽取的地下水、沉淀池的水,可用作现场降尘、车辆冲洗、厕所冲洗等。
5)对施工班组进行施工用水定额限制,制定指标,定期进行考核并实行奖惩制度。
6)杜绝生活用水的浪费现象,确定每人每月生活用水限额并实行奖惩制度。
1)现场临时用电采用节能电线、节能灯具,临时用电设备采用自动控制装置。
2)临时用电实行TN-S系统并合理调配用电机械设备,保证三相平衡,既安全又节电。
3)电焊机的耗电量较大,应选择节能型电焊机并将焊接作业尽量安排在22:00以后进行,以避开用电高峰时间。
4)控制现场施工照明用电。根据现场平面形式、尺寸以及建筑物的位置、尺寸等,合理布置照明灯具,力求减少光源数量;根据季节、天气、施工内容合理安排照明时间。
5)现场办公室应合理配置采暖、空调、风扇等设备并规定使用温度标准和使用时间,分段、分时使用,以节约电能。
6)生活区采用高效节能的用电设备和照明器具;使用节能型开关(声控、光控和延时开关等);采用自动控制的电流控制箱,对生活区用电进行自动控制,超限则自动断电。
7)合理利用太阳能、风能和其他可再生能源为现场施工和生活服务。
1)在保证工程安全与质量的前提下,制定节材措施,如进行施工方案的节材优化,建筑垃圾减量化,尽量利用可循环材料等。
2)现场施工设施宜采用可循环利用材料搭设,如:材料高空转运平台采用可拆卸再利用的钢平台,加工棚、安全防护通道、货架、防护栏杆等尽量采用标准化的装配式结构。
3)最大限度地回收利用废弃物,变废为宝;对施工垃圾进行分拣、分类处置,如将废旧的木料、纸张、塑料、金属材料等进行分类,分送至专门的废品收购站以回收利用。
4)固体废弃物、拆除旧有建筑物产生的垃圾,可用作场地填筑材料或作为施工现场道路的路基使用。
3.5.1 降低噪声污染措施
1)设置隔音设施,如混凝土输送泵设置吸音降噪屏罩,木料加工棚采用隔音棉毡封闭等。现场设置噪声监测点,实施动态监测。
2)安全防护脚手架应搭设至楼层作业面3 m以上,架体立面满挂密目安全网和防噪围挡,使楼层作业面上产生的噪声能得到部分吸收、反射或阻隔,减少噪声向周围环境的扩散。
3)合理规划施工作业时间,噪声大的作业尽量安排在白天进行,原则上22:00后停止此类作业。
4)夜间作业派专职人员对各种机械作业的噪声进行监管,如对运输车辆控制其匀速行驶,所有运输车辆一律禁止鸣笛。
5)采用低噪声机械设备,及时对施工设备进行维修保养,尤其对机械的摩擦部位进行保养、润滑或及时更换旧机械零件,以降低机械运转时的噪声并可延长设备的使用寿命,使其保持低能耗、高效率状态。
3.5.2 减少粉尘污染措施
1)扬尘控制应根据不同施工阶段、不同材料采取分类控制措施和指标。
2)减少松散材料的使用,如水泥、砂子等;对进入施工现场的松散材料及现场产生的松散施工垃圾进行苫盖,防止粉尘飘散。
3)根据气候情况,施工现场可采取洒水降尘措施。
4)现场加工场地和人行道路可采用预制块材铺设或采用水泥方格砖铺设,方格内种草,可减少裸露黄土地,也可使雨水能自由渗入土壤中。
3.5.3 降低光污染措施
1)夜间施工时,对强光照明灯应加设灯罩;装在高处的照明灯需设置固定弧光防护罩并采取俯角照射,使灯光方向集中于施工区域内,不得射向居民区。
2)电焊作业处应进行围挡,避免电焊弧光对周围的影响。
3)进场的玻璃等高反光材料应进行遮盖,避免其在阳光或灯光照射下出现反光现象。
1)在施工现场分别设置施工垃圾、生活垃圾存放处,做到施工、生活垃圾分类处理;对有害有毒垃圾应进行跟踪回收。
2)对生活垃圾应设置封闭性垃圾容器,将可回收垃圾、不可回收垃圾进行分别存放、分别处理。
3)对于抽取较多地下水的工程,在基坑支护结构的外侧应有止水措施(如设置止水帷幕),必要时可进行地下水回灌,以控制基坑周边地下水的流失。
4)对需要排放的地下水、施工污水设置过滤系统并进行检测,其水质必须符合GB8978—1996《污水综合排放标准》,地下水回灌时应保证其未受到施工污染。
1)施工现场平面布置应紧凑、合理[5],减少废弃地和死角,提高临时设施占地有效利用率,尽量减少施工用地。
在城区施工时,可充分利用原有建筑物为施工服务并采取措施减少临时建筑,如根据分期进场的施工人员数量搭设临建,避免临建空置或将施工人员安排在现场外居住。在郊外施工时,注意保护生态环境,最大限度地减少对自然环境的侵占,节约使用农田、山地,工程竣工后注意对自然环境的复原工作。
2)现场的施工区、办公区、生活区应相对独立设置,分区强化管理,有利于形成整洁卫生、井然有序的施工现场。
3)施工区中,布置混凝土输送泵和其他振动设备位置时,应尽量远离周围居民区并采取隔音隔振措施;布置易产生噪声的材料堆场、加工棚位置时,亦应远离居民区,以降低噪声影响。
4)在确定办公区、生活区位置时,应考虑使用方便、不妨碍施工、不受施工生产的影响,远离有毒有害物质并符合消防、环保、保卫要求。
5)充分利用场地自然条件,合理设计现场临时建筑物的形状、朝向、间距、窗墙面积比等,使其具有良好的照明、通风、采光效果。
6)现场办公和生活用房宜采用经济美观、占地面积小、对周边地貌环境影响较小且易于对现场平面布置进行动态调整的多层标准化装配式轻钢活动板房,同时其墙体、屋面应采用隔热、保温性能好的节能型建材,可减少空调、取暖设备的使用时间及能耗。
7)临时水电管网布置。尽可能利用拟建室外永久性给排水管道和供电线路,以减少临时水电管网的设置。优化现场临时用电线路的设计,减少线路总长度,合理选择电缆和电线,以减少电能损失。施工用水管网布置力求总长度最短,其管径、水泵型号、水流量等需视工程规模大小进行设计并通过计算确定。
8)施工道路尽可能利用原有道路或拟建永久性道路,道路宜环形布置,避免各种车辆的掉头。
1)合理确定施工工期,避免赶工期现象,可避免出现不必要的资源消耗量的增加。
2)在安排施工进度计划时,对各分项工程均应在人员、材料、机械、方法、环保各方面进行全方位考虑,合理安排其起始、结束时间。
3)宜合理组织各分项工程的穿插作业,可有效缩短工期。
4)需考虑气候、自然条件等因素,合理安排施工进程和施工顺序,对易受气候影响的某些施工项目应尽量避开在冬季、雨季施工,不但可保证工程质量,也可节约施工成本。
编制绿色施工组织设计,应根据不同工程的建筑、结构设计特点及其建设位置、自然条件、环境等情况,结合施工单位自身的技术、管理条件,认真加以研究,全面系统地、有针对性地确定其具体编制内容及注意事项,才能使施工组织设计真正达到指导绿色施工的目的。