绿色施工技术在房建施工技术中的应用研究

杨清钏 宋瑛瑛 李 鑫 涂敏祥 俞 畅

1 项目概况

某公路工程服务区综合建筑项目，承担该服务区综合性的服务、商务、办公和居住等多方面的职能。该项目总建筑面积约1.5 万m2，其中地上建筑面积约1.47 万m2，地下建筑面积约300 m2，建筑高度为27.55 m，包括地上二层、局部夹层和局部地下一层。该建筑主体结构采用钢筋混凝土框架结构，大厅屋面为网架，抗震设防烈度为9 度，设计使用年限为50 年。

在前期项目论证分析过程中，研究人员结合实际情况分析后发现，该项目所处区域为山地地形，交通路网较为稀疏，而且生态环境较为脆弱。在实际施工过程中存在以下困难：施工中产生的固体废弃物难以及时运离现场；废水和扬尘等问题可能对周边环境造成严重影响；该地区气候条件较为恶劣，对于施工效率和施工质量将产生不利影响[1]。综合考虑以上几方面问题，施工单位综合研究后决定全面推行绿色施工技术开展作业。

2 绿色施工技术在建筑项目中的应用

2.1 应用BIM技术规划整体施工

通过前期勘查作业获知，该项目施工过程中可用场地较为狭小，且存在施工深化设计要求高与施工安全风险高等难点。针对这些问题，技术部门应用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术，将前期勘查数据输入计算机软件，由此建立BIM 模型，如图1 所示。

图1 服务区综合建筑项目BIM 模拟图（来源：作者自绘）

一方面，通过仿真模型，对该工程重点施工方案与关键施工工艺进行模拟仿真，并在仿真过程中调整材料用量、占地面积等指标，确保在满足房建工程使用和安全系数等方面要求前提的下，将材料和空间占用量降至最低水平[2]。另一方面，研究人员应用BIM 技术对该工程施工用地问题进行综合分析，并通过Revit 软件模拟环形通路的铺设方案，采用临时道路与永久道路相结合的方式指导铺设施工现场道路，真正做到“永临结合”，减少资源浪费。

2.2 绿色施工技术在施工材料方面的应用

为实现该项目施工过程中的减排目标，工程技术人员较为重视新材料的应用。在实际施工过程中，通过以下几方面达成预期目标：第1，墙面环保材料选用具备较高防水性与透气性能的纤维水泥浆涂覆建筑外墙外立面，并使用1 : 3 的聚合物水泥砂浆找平处理墙面。第2，针对内部公共空间墙体的建筑材料，选用聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）环保墙纸和木纤维墙纸材料，这些材料可有效避免甲醛等气体的产生，也能兼顾审美需要。第3，为进一步降低室内与室外环境之间的热传导，避免室内温度上升过快，使用低辐射镀膜玻璃取代普通玻璃。

在外墙墙体的施工作业中，施工人员从降低墙体结构的角度着手，外墙装饰面选用本土石材作为主要材料，将外墙传热系数降至0.38 W/ （m2·K）的较低水平。确定该材料后，采用湿铺贴模式进行墙体施工作业。在该模式下，首先使用标号为32.5 的白水泥对施工区域进行防碱处理。处理完成后，确定石材与钢筋网至少具备5 个衔接点，并使用不锈钢材料的金属丝有效衔接石材与钢筋网。在铺贴的注浆环节，采用分层灌注方式加以实施，每层灌注高度设置为180 mm，待其完全初凝后再灌注水泥砂浆，并在灌浆完成后将石材逐步铺贴到墙面上。

在外窗的施工作业中，使用最新的高效节能门窗取代传统的塑钢结构，其传热系数可达到2.3 W/（m2·K）的水平。在具体施工时，首先使用墨斗弹线确定外窗安装位置，将窗户成功嵌入墙体，然后使用发泡聚氨酯进行填充，填充完成后再用密封膏进行嵌缝处理，完成施工作业[3]。

2.3 绿色施工技术在钢结构焊接环节的应用

针对以往建筑钢结构施工焊接过程中普遍存在的金属物飞溅、烟尘和有害气体等问题，施工单位技术部门研究后决定，采用冷金属过渡焊接技术（Cold Metal Transfer，CMT）取代传统焊接技术，具体流程如下：第1，准备焊接工作区域并清洁表面，以确保焊接接头质量。同时，选择合适的焊接设备、电极和丝材，并设置适当的焊接参数，本次设置参数如下：焊丝直径为1.2 mm，焊丝材料为316L不锈钢，保护气体为97.5%Ar+2.5%O2的混合气体。第2，使用焊接夹具将要焊接的工件和焊接部件进行定位和固定。第3，启动CMT 焊接过程的电弧预热待焊接的钢材。第4，开始喷丝和焊接过程。CMT 焊接技术通过脉冲电弧和丝材的旋转与推送相结合，精确控制焊丝的喷射和退缩，以实现稳定而精确的焊接。同时在焊接过程中，由焊工根据需要适时控制丝材的推送和退缩，以保持合适的喷丝电弧和金属传输。第5，完成焊接后，进行冷却和后处理[4]。

2.4 绿色施工技术在混凝土浇筑环节的应用

在混凝土浇筑环节中，为贯彻绿色施工技术的相关理念，施工单位重点针对材料优选和降低振捣过程中的噪声两方面进行研究，决定采用自密实混凝土施工技术。该技术能够使混凝土拌和物具备高填充性与高流动性特点，减少振捣噪声，提升硬化后混凝土的耐久性和力学性能。

在具体应用中，将水（使用处理后的中水）、磨细矿渣粉、级配石子、Ⅱ区中砂、高细度水泥、硅粉以及缓凝高效减水剂按照一定的配合比配置完成并搅拌均匀，从而获得性能优良的自密实混凝土。最后，采用大型混凝土泵车运输并由施工人员手持输送管道进行浇筑。

在具体的混凝土浇筑过程中，施工单位将绿色施工技术落实到浇筑过程的多个细节中，具体表现在以下几方面：第1，在进行浇筑过程的中，针对混凝土浇筑区域进行临时封闭处理，以降低噪声对其他施工工序的影响。第2，在浇筑过程中，由操作人员在施工区域上方进行喷雾处理，以降低混凝土浇筑环节带来的扬尘问题。第3，为降低机械设备的使用时间和能耗，针对不同的浇筑区域特点分别采用不同的浇筑策略。对于高度不足2.0 m 的墙面，应采取自由下落的方式进行浇筑；而对于高度超过2.0 m 的墙面，则应采取滑膜导流方式完成相应的浇筑工作。第4，在浇筑完成后，对于本施工环节产生的砂石和土石方类建筑垃圾，使用填埋、垫路等方法提升其再利用率，使该项指标可以达到50%以上。

2.5 污水处理技术应用

在本项目施工过程中，不可避免会产生一定量的建筑排水和生活废水，而且污水难以及时运至污水处理厂。为降低污染问题，提升水资源的节约效果，工程单位采用原位处理方法对污水进行处理。

处理过程主要包括以下几个步骤：第1，收集施工过程中产生的污水；第2，在污水中投入聚合氯化铝（Polyaluminum Chloride，PAC）并快速混合，确保PAC 在污水中发生水解，使得污水中的微小颗粒可以产生团聚，最终去除水中的含磷污染物质；第3，将聚丙烯酰胺（Polyacrylic Amide，PAM）和污水进行快速搅拌混合以实现沉淀的效果，并通过常规固液分离方式去除沉淀物；第4，使用过滤设备处理沉淀后的废水；第5，使用紫外线（Ultraviolet，UV）灯具对过滤后的废水进行消毒，确保其转变为中水，使其具有循环应用价值[5-6]。

2.6 可再生能源利用

本次施工采取提高太阳能利用率的方法，通过可再生能源的利用降低对电能的需求。在施工场地布置环节，采用太阳能电池板材料（图2），并将其与蓄电池相连，为施工过程中使用的照明灯具提供电能。通过利用太阳能发电，能减少对传统电能的依赖。

选择太阳能锅炉蓄能器作为一种新型的热能蓄能装置，它能够通过太阳能收集和储存热能，并在需要时释放出来，用于供应建筑的热水等热能需求。通过采用这种装置，可以减少对传统能源的使用，提高能源利用效率。在此基础上，为进一步避免太阳能锅炉蓄能器在使用过程中造成的热能浪费等问题，施工单位技术部门综合研究后，决定采用FX3U-48M 型智能控制系统调整太阳能锅炉蓄能器的运行工况，使之始终与实际能量需求相契合。

2.7 降尘措施的应用

为避免施工过程中扬尘问题造成周边环境污染，工程单位应用如下措施实现降尘目标。首先，使用级配石、炉渣或砂石等材料进行必要的路面硬化。根据天气变化情况，每天进行5 ～10 次的洒水作业，以减少道路扬尘问题。其次，施工现场所用的碎石和砂等材料，由于不具备库房存放条件，全部采用严密苫盖措施，避免其受到风力影响而出现扬尘。再次，施工场地专门规划垃圾清运道路，在施工垃圾的清理过程中，均使用封闭容器吊运，并在清运过程中增加洒水次数以实现降尘。最后，对运输中容易散落飞扬、流漏物料的车辆，应用覆盖措施将其封闭严密，最大限度降低扬尘问题的发生概率。

3 对绿色施工技术应用效果的相关评价

在本次房建工程施工完成后，由施工方、监理方和业主方共同组织评估工作小组，检验绿色施工技术的应用效果。

评估过程参考《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）中的具体要求进行，评估方法则应用层次分析法（AHP），具体流程如下：第1，应用文献识别和专家访谈方法确定本次绿色施工技术效果的验收评价指标，主要包括绿色施工理念、资源节约与保护、环境保护和绿色施工综合管理4 项。第2，在确定评价指标后，编制正向五级量表，面向该项目的施工方、业主方和监理方等多部门人员发放调查问卷进行调查。调查完成后，回收有效问卷，对调查数据进行整理。第3，基于整理得到的调查数据，应用AMOS 23.0 软件求解评价指标的权向量，并进一步应用专家打分方法构建各种风险的单因素隶属矩阵。第4，应用五级评分标准，并基于单因素矩阵进行模糊综合评价，对各个指标进行打分，最终得到的评分数据如表1所示。

根据表1 中的数据，基于最大隶属度原则等进行综合评估后确定，在本次房建工程项目中，绿色施工技术应用效果整体评级为“较高”，且该评价与项目施工作业中的实际表现基本契合。这表明在本次房建工程施工作业中，绿色施工技术在各个方面，基本能够严格按照技术要求执行与落实，也证明了本次绿色施工技术的应用具有一定的现实意义。

4 结语

在本次研究工作中，以某公路工程服务区建筑项目为研究对象，结合实际情况对该项目中的绿色施工技术从多角度应用方面进行较为全面的探究，并应用AHP 对绿色施工技术的应用效果进行评价。结果显示，本次房建工程项目中的绿色施工技术整体应用水平较高，对同类施工项目具有良好的推广和参考价值。