绿色施工技术在建筑工程中的应用策略①

韩 杰

(甘肃一安建设科技集团有限公司 兰州 730060)

随着全球环境问题日益严峻,绿色施工技术作为减轻建筑行业对环境影响的重要手段,其研究与应用受到了广泛关注。笔者以甘肃省科学院高技术产业园项目作为研究对象,探讨了绿色施工技术在实际工程中的应用策略,目的是为建筑行业的环境保护和资源节约提供新的思路和方法。

1 工程概况

1.1 基本情况

甘肃省科学院高技术产业园项目,位于兰州高新区定连园区,是区域内科技创新的重要基地。项目总建筑面积达到126 057.92 m2,包含了多元化的建筑结构设计:创新孵化大厦地上12层,局部达13层,建筑面积30 432.02 m2,地下2层,面积为12 551.81 m2;中试车间一、二、三,地上6层,局部7层,总建筑面积65 861.57 m2,其中中试车间一采用钢结构,跨度为70 m;学术报告厅、职工餐厅及活动室、倒班宿舍等辅助建筑也依据科研人员的需求精心设计。项目自2021年2月1日开工,预计至2025年1月31日完成。该项目在设计上融入了绿色施工技术,如雨水回收、建筑垃圾资源化利用等,旨在实现可持续发展的目标。

1.2 绿色施工目标

甘肃省科学院高技术产业园项目的绿色施工目标,紧密围绕了实现建筑工程在节能降耗、环境保护、健康安全等方面的高标准要求。首要目标是确保整个施工过程符合绿色施工的理念,通过精确控制,旨在最小化对环境的负面影响,同时达到节能降耗的效果,具体体现在资源使用的高效率和废弃物产生量的最小化。其次项目致力于建立完善的健康、安全、环保专项控制措施,通过这些措施的实施,目标成为全国建筑业绿色施工示范工程的典范。最后项目还将通过合理的施工管理和技术应用,减少施工过程对周边居民生活的影响,杜绝施工扰民造成严重社会影响事件,以社会责任感引领工程实践,确保项目在促进科技创新发展的同时,也成为绿色施工领域的标杆。

2 封闭降水及水收集综合利用技术的应用

2.1 雨水回收利用技术的应用

甘肃省科学院高技术产业园项目在施工过程中,积极采用雨水回收利用技术,这一措施主要通过设置专门的雨水收集系统,包括雨水收集管道、蓄水池以及相应的过滤、沉淀装置,实现对施工区域内降雨的高效收集与再利用[1]。雨水回收系统的具体参数可见表1。具体到项目中,雨水经过收集后,首先通过初步的过滤去除较大颗粒杂质,随后进入沉淀池进一步清除悬浮物,最终存储于蓄水池中,如图1所示。

图1 雨水回收利用流程

表1 雨水回收系统技术参数

项目区域内年平均降雨量为250mm,项目占地面积约为126 000 m2,通过计算,每年可收集雨水量达到31 500 m3。这部分水资源被广泛应用于施工现场的降尘、绿化灌溉、洗车等日常需水场景,特别是在结构养护、基坑支护等关键施工环节中的用水,显著降低了对外部水资源的依赖,有效地促进了项目绿色施工目标的实现。

2.2 现场生产废水利用技术的应用

对于该项目而言,现场生产废水利用技术是另一项关键的绿色施工技术。该技术涵盖了基坑降水、施工过程中产生的废水及生活废水的收集、处理和再利用。通过建立一套完善的废水处理系统,包括沉淀池、过滤装置以及循环利用管道,项目能够实现对这些废水的有效处理与回收[2]。具体实施过程中,所有收集到的废水首先进行固液分离,去除大颗粒固体杂质,然后通过化学或物理方法进一步净化,最终达到可再利用的标准,其流程可见图2。

图2 现场生产废水利用流程

以此技术应用为例,项目每日平均处理废水100 m3,年处理量则达到36 500 m3,这些经处理的水被用于施工现场的各种需水环节,如土钉墙支护用水、混凝土养护用水等,极大程度上提升了水资源的利用效率,同时也减少了施工对周边水环境的影响。

2.3 综合利用效益分析

在此项目中,封闭降水及水收集综合利用技术不仅体现在雨水回收与现场生产废水的利用上,其综合利用效益更是多方面的。通过上述技术的应用,项目成功实现了对降雨及废水的高效收集与再利用,年均节约用水量可达68 000 m3。除了直接的水资源节约之外,这一技术还带来了其他环境与经济效益,比如降低了施工现场对外部水资源的需求,减轻了周边水体的污染压力,同时,通过减少水资源的外购量,也为项目节约了相当一部分成本[3]。更重要的是,这一系列技术的应用,有效推动了绿色施工理念在项目中的落地实施,对于促进建筑行业的可持续发展具有积极示范作用。

3 建筑垃圾减量化与资源化利用技术应用

3.1 施工过程中的建筑垃圾减量化策略

项目在施工过程中,采取了一系列建筑垃圾减量化措施,以最大程度减少建筑废弃物的产生。首先,项目采用绿色施工新技术,如使用模块化和预制建筑组件,如图3所示。这些措施可以在制造过程中更精确地控制材料用量,从而减少现场裁剪和调整所产生的废料[4]。

图3 模块化和预制建筑组件

其次,项目实施了精细化施工管理,通过精确计算材料需求,减少因过量购买和剩余材料而产生的废弃物。最后,采用了标准化的施工流程,如统一的施工方法和材料使用标准,有效地减少了建筑垃圾的产生。

3.2 建筑垃圾的分类收集与堆放

在项目施工中,对建筑垃圾实施了严格的分类收集与堆放管理,以促进建筑垃圾的资源化利用。项目施工现场设置了专门的建筑垃圾收集点,对散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、废旧木材、钢筋余料等可回收材料进行分类收集。通过设置不同的收集容器和明确的标识,确保了建筑垃圾的有效分离,为后续的资源化利用提供了便利。此外,施工团队还实施了建筑垃圾的定期清理和分类堆放策略,减少了环境污染和施工现场的安全隐患。

3.3 建筑垃圾的资源化利用

该项目在建筑垃圾的资源化利用方面采取了有效措施。碎石类、粉类建筑垃圾经过合理的级配处理后,用作基坑的回填材料,既解决了废弃物的处理问题,又节约了新材料的使用。打桩截下的钢筋混凝土桩头和砌块碎块,经过破碎和筛分后,可作为道路建设或其他土木工程的填充材料[5]。废旧木材和钢筋余料通过回收利用,可供其他项目使用或作为制造新产品的原料。这些措施不仅减少了建筑垃圾对环境的负担,也提高了资源的循环利用率(见图4)。

图4 建筑垃圾的资源化利用

4 施工扬尘与噪声控制技术应用

4.1 施工扬尘控制技术应用

该项目在施工扬尘控制方面采用了先进技术,以降低环境污染并保证施工现场的空气质量。首先,该项目通过安装自动喷淋降尘系统来有效控制施工现场的扬尘问题。该系统由蓄水系统、自动控制系统、语音报警系统、变频水泵、主管、三通阀、支管及微雾喷头等组成,主要安装在临时施工道路和脚手架上。以该项目中一条长度100 m 的临时施工道路为例,系统设计的水泵流量为5 m3/h,喷头设计覆盖半径为5 m,保证了整个施工道路的覆盖和降尘效率。通过实时监控扬尘浓度,当扬尘浓度超过设定阈值(如150μg/m3)时,自动喷淋系统即启动,喷射微雾水珠,有效降低扬尘浓度至50μg/m3以下,达到国家环保标准。自动喷淋降尘系统的主要技术参数可见表2。

表2 自动喷淋降尘系统的主要技术参数

施工现场车辆的自动冲洗技术也是控制扬尘的关键措施之一。施工现场设有自动冲洗系统,该系统通过红外和位置传感器实现智能化控制,自动启动清洗程序,确保每辆进出现场的车辆都能得到有效清洗,减少车辆将泥土带出现场而产生的扬尘。冲洗系统的水池设计采用四级沉淀分离技术,有效确保了水的循环利用,每次冲洗消耗的水量约为150 L,通过精细的水质管理,循环利用率达到95%以上,既节约了水资源,又降低了施工现场的扬尘排放。自动喷淋降尘系统的主要技术参数可见表3。

表3 施工现场车辆自动冲洗系统的主要技术参数

4.2 施工噪声控制技术应用

在噪声控制方面,该项目采取了多项措施以减少施工期间对周围环境的噪音影响。一方面,项目采用隔声屏技术,通过设置高效的隔声屏障来吸收和遮挡施工噪声。以施工现场边界一侧长200 m 的隔声屏为例,隔声屏高度设定为3 m,通过专用的隔音材料(如吸音棉)和结构设计(如双层隔声板),达到平均降噪效果25 d B。通过在施工现场关键区域设置隔声屏,将施工噪声限制在国家标准85 d B 以下,有效减轻了施工噪声对周围居民和环境的影响。

另一方面,对于噪声较大的施工设备,如搅拌机、混凝土输送泵等,项目采用了隔声罩技术,将其封闭在隔声罩内部,通过罩体的密封和吸声材料减少噪声的传播,如图5所示。以施工现场的混凝土搅拌机为例,隔声罩的外层采用2 mm 厚的钢板,内层附加沥青阻尼胶浸透的吸音棉,罩内外层之间填充吸声材料,形成双层结构,有效降低了设备运行时产生的噪音。隔声罩的使用使得设备的噪声水平从原来的100 dB 降低至75 d B以下,显著改善了施工现场的噪音环境。

图5 隔声罩技术原理

5 结语

笔者深入探讨了绿色施工技术在建筑工程中的应用策略,并以甘肃省科学院高技术产业园项目为案例,展示了其在实际工程中的有效性。通过采用雨水回收、废水资源化处理、建筑垃圾减量化及资源化利用、施工扬尘和噪声控制等措施,不仅提升了工程项目的环境友好性,还促进了资源的节约和循环利用。