王智利
上海建工四建集团有限公司,上海 201103
随着社会经济的发展,房建行业有了蓬勃发展。近年来,建筑工程数量越来越多,规模越来越大,并且取得了显著成就。房建工程建设需要消耗大量能源资源,对生态环境的影响和破坏也比较严重。随着人们环保意识的增强,许多绿色节能技术开始被推广应用到房建工程建设中。在房建施工中合理应用绿色施工技术,能够在确保施工质量和施工效率的基础上,有效降低施工阶段的能源资源消耗量,保护生态环境。因此,建筑施工企业应当重视研发绿色施工技术,不断提高施工技术水平,并将其推广应用到实际施工中,以此实现企业经济效益和社会效益的提升,推动房建行业向着现代化方向发展[1]。
本文以东莞保利都汇大厦为例,该项目总建筑面积为90171m2。共计4个单体。4个单体均设两层地下室相互连通。地上面积71683m2,由一栋23层的1#北塔楼、一栋28层的3#南塔楼及两栋4层的裙楼组成。本文以该项目为例,对绿色施工技术在房建施工中的应用进行探讨。
房建工程在施工过程中会对环境造成污染,其中扬尘现象是较为严重的环境污染问题之一,对人体健康的危害也比较大。扬尘现象主要出现在土方开挖与回填阶段、建筑材料、废弃的运输和处理阶段,因此,施工单位需要对这一问题加以重视。通过围墙上地面喷淋系统,以及所建设的建筑物脚手架设置的高空喷淋系统,可有效地控制施工现场环境维持在一个稳定的水平[2]。
众所周知,建筑行业属于高耗能行业,因此,在房建施工过程中,施工单位应当关注节能材料的选择,在应用具体材料时考虑因地制宜,尽可能选用当地的建筑材料,减少材料在使用消耗及能源消耗和环境污染。在各个施工阶段,施工单位可以采取合理措施对其进行反复利用,提高其利用效率,在减少材料消耗的同时,降低施工成本。现阶段,大部分在建项目在各个施工阶段均采用传统工艺建造,以至于大量的材料损耗,导致相应能源损耗。为改善现施工现状,大力推进建筑建造全过程的资源节约和综合循环利用。
通过SMW工法桩工艺、基坑降水回收及雨水收集回收利用技术、铝合金模板+折叠式升降脚手架新建造体系、PC预制轻质隔墙板+免抹灰工艺,可有效提高在建项目全过程的资源节约及相应能源的节约和循环利用效率。
随着国家大力推广城市化建设,其在建项目越来越多,建筑密度越来越大,城市化建设也给空气环境带来了相应的污染,故绿色节能技术的应用在环境保护工作中尤为重要。
本项目采用地面喷淋系统(图1)和高空喷淋系统(图2)结合技术方案,通过在工地四周围墙及各塔楼脚手架或折叠式升降脚手架上布置环形喷淋管网,形成大面积水雾,吸附空中的灰尘颗粒和杂质,同时在喷淋一段时间后,地面将形成一片湿润状态,可抑制灰尘,降低扬尘对人体的危害,且可有效地改善地表温度,使施工现场温度降低3~5K,降低作业人员中暑概率[3]。
通过项目布置的环境监测仪监测,项目施工环境长期可控制在一个良好的环境状态(PM 2.5:50~100)。
图1 地面喷淋系统
图2 高空喷淋系统
随着行业的发展,各施工企业的环境保护意识也越来越强,采用各种防尘降温措施,但随之其水能源的消耗也大幅增长,未能实现绿色施工目标“四节”中的节水这一目标要求。故本项目的喷淋系统采用水资源回收利用技术,在满足防尘降温的目标前提下,实现水资源的节约及循环利用。
本项目通过延基坑顶一周设置环形水沟,延水沟方向每20m设置一个1m×1m×1m沉淀池,水沉淀后排至雨水收集器。地下施工阶段基坑井点降水外排水和施工全过程中的雨水以及喷淋系统释放的水均可通过环形水沟排至雨水收集器,再由增压泵输送至喷淋系统,确保水资源的循环利用,降低用水量,节约水资源。通过对比分析,本项目同比集团其他在建项目,就防尘降温这一措施用水量每月可节约500m3。
随着我国建筑市场的不断发展,以及建造技术的提升,地下空间的开发成为各建设项目的竞争指标。其中,基坑支护在地下空间开发中尤为重要,基坑技术方案的选择直接影响其地下空间的可开发空间、成本、进度、质量。
以本项目为例,基坑周长500m,基坑开挖深度8m,基坑所处土层为砂质粘土与粉质粘土,地下水位高度3m。根据建设单位提供的基坑支护方案,采用旋挖桩连续墙+内支撑系统,桩径(600mm),桩长12m,工期30d。此方案在30d工期难以完成施工,且后期破除内支撑为重难点工程,不仅影响后续施工进度,也带来极大的安全隐患。
因基坑所处土层为砂质粘土与粉质粘土,该土层可与水泥深层搅拌形成水泥搅拌桩止水帷幕。为确保其质量及进度。将原技术方案优化调整为SMW工法桩支护(一排三轴水泥搅拌桩,型钢为H400×400×13×12m)SMW工法桩如图3、图4所示,取消内支撑系统。该方案最大的优点为其用到的H型钢可拔出回收循环利用,直接节约钢筋、砂、石子用量,达到节约成本目的。本技术方案同比原技术方案,节约用钢量1000t,混凝土用量约3000立方,以及减少泥浆排放量3000m3,节约成本约200万。
图3 SMW工法桩
图4 SMW工法桩
随着建筑业的发展,行业对其结构质量要求越来越高,其传统木模+钢管脚手架工艺难以解决此难题。往往会因模板加固不到位,导致涨模、暴模而产生大量建筑垃圾。且传统工艺极大消耗木材、钢材,不仅造成能源损耗,且因生产这些材料,而产生空气污染[4]。
本项目采用铝合金模板替代传统模板板工艺,对比木模工艺,单栋塔楼施工时铝膜仅需配一套模板,可周转200次,木模需配三套模板,单套模板可周转8~18次,直接节约木模板162300m2,木方4150条,减少建筑混凝土垃圾约200m3。
而折叠式升降式脚手架对比传统钢管脚手架工艺,层高3m,建筑高度为100m的塔楼,传统钢管脚手架搭设高度需覆盖100m,而折叠升降搭设高度仅需覆盖13.2m即可。用比传统工艺,节约钢材用量1000t。
随着铝合金模板+折叠式升降脚手架新建造体系的投入应用,在解决结构施工问题后,其行业目光开始投入到装修施工中。因铝膜的投入应用,其结构质量得到飞跃性的提升,其结构精度可不进行抹灰工艺就可进行精装施工。但由于传统的内隔墙砌体工艺,导致其仍需要进行抹灰施工,仍需投入大量的材料消耗,以及或多或少因空鼓产生大量建筑垃圾。PC预制轻质隔墙板+免抹灰工艺的出现,与铝合金模板+折叠式升降脚手架新建造体系的高度契合而形成建造全过程的全新建造体系。
本项目采用PC预制轻质隔墙板+免抹灰工艺替代传统的砌体抹灰工艺,对比传统工艺,可省掉挂网、甩浆工序,节约现场的用水量。
随着科学技术的发展,绿色施工技术也得到了很大的完善和发展,绿色节能技术种类越来越多,其绿色节能技术不仅应用在建造过程,而且应用到整个建筑生命周期。在正式施工之前,施工单位需要对该地区地理位置、气候条件等因素进行综合考虑,合理设计建筑结构、朝向以及通风采光,充分利用自然光和自然通风;其次,加强对清洁能源的应用,包括太阳能、地热能以及沼气能等,将其合理应用到热水器、照明系统中,降低房屋建筑在使用过程中的能源消耗[5]。
综上所述,社会经济的发展带动了房建行业的发展,随着人口数量的增加,房屋建筑数量越来越多,对能源资源的消耗量也越来越大。同时,房建施工还会对周围环境造成破坏,影响社会经济的可持续发展。绿色建筑是现代建筑行业的发展趋势,也是实现社会经济可持续发展的重要途径。在这种情况下,建设各责任主体单位必须加强对绿色施工技术的研究与应用。在房建工程施工过程中,尽可能选用节能环保的施工材料和施工机械设备,合理应用绿色施工技术,积极开发新型清洁能源,从多种途径降低房建施工对资源能源的消耗量、改善生态环境。