淺析超高層核心筒自動噴淋養護降塵智能系統的應用

樊懷亮　張坤　羅兵　吳婧

摘要：本文針對城市中心超高層建筑施工降塵及養護自動化進行闡述，提出一種自動識別、移動端操控、快速養護降塵的思路，即小型氣象站收集信息識別揚塵高度——移動端操控——現場自動噴淋養護系統工作的降塵養護模式，保證了現場揚塵受控的同時，節約了人力資源，解決了超高層核心筒剪力墻外側養護不到位的難題，同時設置水資源循環利用系統，利用基坑降水的水資源經檢測合格后進行降塵養護，現場設置排水溝匯流至三級沉淀池，實現水資源循環利用。

關鍵詞：自動噴淋? 智能養護? 水資源循環利用

1? 引言

隨著時代的發展，超高層建筑雨后春筍般的涌現，為各大城市中心增光填色，眾所周知，質量是企業賴以生存的生命線，在國內超高層領域，核心筒外墻無操作面的持續養護是保證混凝土強度達標的重要舉措，同時，在城市水資源匱乏、城市中心環保要求高的大環境下，施工現場如何能保證節約水資源、滿足環保施工要求的同時，對混凝土進行持續性養護，這給施工企業提出了新的難題。

2? 系統原理

本系統通過施工現場消防水箱、高壓水泵、水泵控制系統、過濾器、高壓油管軟連接、電磁閥、無線遙控開關、霧化噴頭、水管道及管道配件等組成噴淋養護降塵系統，根據塔樓核心筒周長計算噴淋干管長度;根據噴頭數量確定所需流量，最終計算出水泵的流量及水管的管徑;根據塔樓高度來確定泵的揚程，水管的耐壓等級，其原則是必須滿足現場需求。

智能操控系統中氣象站的數據作為反映現場是否需要使用噴淋降塵的依據。噴淋泵的啟停由PLC控制變頻器調節頻率，由此來控制噴淋，使噴淋流量與現場揚塵量符合規定的設計標準。該系統使用前先對設備功能進行自檢，完成變送器工作狀態、模擬量的采集精度及檢測結果狀態的指示和報警的檢測。自檢正常后，當PM值超過設定值時， PLC 控制變頻器啟動，水泵運行，系統原理如圖1所示。

3? 系統要點

3.1? 水源選擇

現場施工用水采用基坑降水中地下水源，同時對雨水、廢水進行收集，經三級沉淀檢測合格后用于現場，同時，現場設置消防水箱對合格水源進行儲存，消防水箱內設浮球閥及溢流管，水少自動填充，水多自動泄水，完全自動操控，無需人工介入，施工現場內部設置排水溝及三級沉淀池，實現水資源循環再利用，詳見圖2、圖3、圖4所示。

3.2? 自動噴淋直管布設

在爬架提升裝置的底層及三層圍繞核心筒四周設置超高層自動噴淋養護降塵系統主干管，降塵管道采用DN50鍍鋅鋼管，管道連接方式為絲接，養護管道采用DN40PPR管，管道連接方式為熱熔，主干管轉角處采用高壓油管軟連接，爬模爬升時斷開，爬升完畢后恢復;支管采用DN15雙螺紋鍍鋅鋼管，長度為200mm;每隔2m布置一個霧化噴頭，霧化噴頭與鍍鋅鋼管連接方式為絲接，詳見圖5、圖6。

3.3? 系統工作

自動噴淋養護降塵智能系統系統通過小型氣象站采集揚塵信息，揚塵超標主動開啟全自動變頻調速供水設備，噴淋泵的啟停由PLC控制變頻器調節頻率，項目人員僅需遠程操控移動端即可實現現場養護降塵， 如圖7、圖8所示。

4? 系統特點

4.1? 節約資源：噴霧降塵系統將水霧化后，不但可對較大的范圍進行噴灑，形成飄飛的飛霧，吸附空中的灰塵顆粒和雜質，在現場風速低于二級風情況下，可使施工現場大氣中顆粒物濃度減少84%，同時在高空噴淋一段時間后，地面將形成一片濕潤狀態，使空氣濕度加大，有效抑制灰塵的再次揚起，不再需要灑水車，因此可節省大量的人力、物力和水資源;

4.2? 噴淋降塵：利用降水井或消防水池上中的水通過“自動噴淋養護系統”將水霧化，因此利用率高，耗水量少，與以往噴霧降塵設備（霧炮車、噴霧機）相比，一次投資后使用成本較低，而且維護費用低;

4.3? 無二次污染發生：灑水車進行噴灑時，因水量不好控制，因此有時會產生積水問題，引發二次污染，而自動噴淋養護降塵系統因采用噴霧方式，霧化的水不會產生聚集，因此不會發生二次污染;

4.4? 噴淋降溫：夏季工地的地表溫度接近40℃，中午時分根本無法施工作業。利用自動噴淋養護降塵系統，每天進行定時噴淋，能有效實現施工現場“人工降雨”，使施工現場溫度降3℃-5℃，減少人工中暑的概率，有效改善施工現場酷熱的工作環境。

4.5? 噴淋養護：整個施工期間都可以通過噴淋出的水霧對主體結構進行養護（根據現場實際需要調整噴頭水量使之形成“霧”“雨”以達到養護的最佳效果），養護面積可以覆蓋整個結構區域。

4.6? 高空消防：“自動噴淋養護降塵系統”能在施工現場發生安全（火災等）問題時，通過調節噴淋裝置，加大噴灑水量，從高空全方位覆蓋施工現場，配合現有的安全消防措施。與傳統消防的區別在于：傳統消防只能夠依賴人工控制火情，一旦錯過控制火勢的黃金時間，所造成的損失便極難挽回。“自動噴淋養護降塵系統”能夠在火災發生的第一時間憑借它“地勢高”“覆蓋廣”的優勢控制火熱蔓延。

4.7? 智能化控制：采用無線遠程遙控開啟/關閉噴霧系統，噴霧降塵系統可以適應現代化城市的發展需要，尤其適用新城市的規劃建設。

5? 實施效果

采用自動噴淋養護降塵智能系統，通過氣象站獲取信息，智能自動或人工手動對工地噴淋、噴霧，達到很好的降塵效果，抑制工地揚塵，治污減霾;在高溫天氣，通過噴淋、噴霧對工地進行降溫，提高了施工效率，加快了施工速度;同時解決了超高層核心筒外墻混凝土養護不到位的難題，節省人力、物力，并預防及減少火災的發生。

通過應用自動噴淋養護降塵智能系統，保證了混凝土養護質量，降低了現場揚塵高度，對現場降溫、消防起到了積極的作用，同時美化了現場環境，得到政府和相關單位一致認可，社會效益顯著。

6? 結語

本文對超高層施工中自動噴淋養護降塵智能系統進行了闡述，提出了一種可行的適用于施工現場的自動養護及噴淋降塵做法，旨在為類似工程提供經驗，少走彎路，有不足之處，請批評指正。

參考文獻：

[1]黃維，辛亮，魯文婷，自動噴淋養護系統在PBA暗挖車站中的應用，建筑技術2017

[2]蔡濤，樓亞虎，建筑施工現場消防自動噴淋系統的安裝和應用，中國科技信息2012