綠色施工技術在房建施工技術中的應用研究

楊清釧 宋瑛瑛 李 鑫 涂敏祥 俞 暢

1 項目概況

某公路工程服務區綜合建筑項目，承擔該服務區綜合性的服務、商務、辦公和居住等多方面的職能。該項目總建筑面積約1.5 萬m2，其中地上建筑面積約1.47 萬m2，地下建筑面積約300 m2，建筑高度為27.55 m，包括地上二層、局部夾層和局部地下一層。該建筑主體結構采用鋼筋混凝土框架結構，大廳屋面為網架，抗震設防烈度為9 度，設計使用年限為50 年。

在前期項目論證分析過程中，研究人員結合實際情況分析后發現，該項目所處區域為山地地形，交通路網較為稀疏，而且生態環境較為脆弱。在實際施工過程中存在以下困難：施工中產生的固體廢棄物難以及時運離現場；廢水和揚塵等問題可能對周邊環境造成嚴重影響；該地區氣候條件較為惡劣，對于施工效率和施工質量將產生不利影響[1]。綜合考慮以上幾方面問題，施工單位綜合研究后決定全面推行綠色施工技術開展作業。

2 綠色施工技術在建筑項目中的應用

2.1 應用BIM技術規劃整體施工

通過前期勘查作業獲知，該項目施工過程中可用場地較為狹小，且存在施工深化設計要求高與施工安全風險高等難點。針對這些問題，技術部門應用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術，將前期勘查數據輸入計算機軟件，由此建立BIM 模型，如圖1 所示。

圖1 服務區綜合建筑項目BIM 模擬圖（來源：作者自繪）

一方面，通過仿真模型，對該工程重點施工方案與關鍵施工工藝進行模擬仿真，并在仿真過程中調整材料用量、占地面積等指標，確保在滿足房建工程使用和安全系數等方面要求前提的下，將材料和空間占用量降至最低水平[2]。另一方面，研究人員應用BIM 技術對該工程施工用地問題進行綜合分析，并通過Revit 軟件模擬環形通路的鋪設方案，采用臨時道路與永久道路相結合的方式指導鋪設施工現場道路，真正做到“永臨結合”，減少資源浪費。

2.2 綠色施工技術在施工材料方面的應用

為實現該項目施工過程中的減排目標，工程技術人員較為重視新材料的應用。在實際施工過程中，通過以下幾方面達成預期目標：第1，墻面環保材料選用具備較高防水性與透氣性能的纖維水泥漿涂覆建筑外墻外立面，并使用1 : 3 的聚合物水泥砂漿找平處理墻面。第2，針對內部公共空間墻體的建筑材料，選用聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）環保墻紙和木纖維墻紙材料，這些材料可有效避免甲醛等氣體的產生，也能兼顧審美需要。第3，為進一步降低室內與室外環境之間的熱傳導，避免室內溫度上升過快，使用低輻射鍍膜玻璃取代普通玻璃。

在外墻墻體的施工作業中，施工人員從降低墻體結構的角度著手，外墻裝飾面選用本土石材作為主要材料，將外墻傳熱系數降至0.38 W/ （m2·K）的較低水平。確定該材料后，采用濕鋪貼模式進行墻體施工作業。在該模式下，首先使用標號為32.5 的白水泥對施工區域進行防堿處理。處理完成后，確定石材與鋼筋網至少具備5 個銜接點，并使用不銹鋼材料的金屬絲有效銜接石材與鋼筋網。在鋪貼的注漿環節，采用分層灌注方式加以實施，每層灌注高度設置為180 mm，待其完全初凝后再灌注水泥砂漿，并在灌漿完成后將石材逐步鋪貼到墻面上。

在外窗的施工作業中，使用最新的高效節能門窗取代傳統的塑鋼結構，其傳熱系數可達到2.3 W/（m2·K）的水平。在具體施工時，首先使用墨斗彈線確定外窗安裝位置，將窗戶成功嵌入墻體，然后使用發泡聚氨酯進行填充，填充完成后再用密封膏進行嵌縫處理，完成施工作業[3]。

2.3 綠色施工技術在鋼結構焊接環節的應用

針對以往建筑鋼結構施工焊接過程中普遍存在的金屬物飛濺、煙塵和有害氣體等問題，施工單位技術部門研究后決定，采用冷金屬過渡焊接技術（Cold Metal Transfer，CMT）取代傳統焊接技術，具體流程如下：第1，準備焊接工作區域并清潔表面，以確保焊接接頭質量。同時，選擇合適的焊接設備、電極和絲材，并設置適當的焊接參數，本次設置參數如下：焊絲直徑為1.2 mm，焊絲材料為316L不銹鋼，保護氣體為97.5%Ar+2.5%O2的混合氣體。第2，使用焊接夾具將要焊接的工件和焊接部件進行定位和固定。第3，啟動CMT 焊接過程的電弧預熱待焊接的鋼材。第4，開始噴絲和焊接過程。CMT 焊接技術通過脈沖電弧和絲材的旋轉與推送相結合，精確控制焊絲的噴射和退縮，以實現穩定而精確的焊接。同時在焊接過程中，由焊工根據需要適時控制絲材的推送和退縮，以保持合適的噴絲電弧和金屬傳輸。第5，完成焊接后，進行冷卻和后處理[4]。

2.4 綠色施工技術在混凝土澆筑環節的應用

在混凝土澆筑環節中，為貫徹綠色施工技術的相關理念，施工單位重點針對材料優選和降低振搗過程中的噪聲兩方面進行研究，決定采用自密實混凝土施工技術。該技術能夠使混凝土拌和物具備高填充性與高流動性特點，減少振搗噪聲，提升硬化后混凝土的耐久性和力學性能。

在具體應用中，將水（使用處理后的中水）、磨細礦渣粉、級配石子、Ⅱ區中砂、高細度水泥、硅粉以及緩凝高效減水劑按照一定的配合比配置完成并攪拌均勻，從而獲得性能優良的自密實混凝土。最后，采用大型混凝土泵車運輸并由施工人員手持輸送管道進行澆筑。

在具體的混凝土澆筑過程中，施工單位將綠色施工技術落實到澆筑過程的多個細節中，具體表現在以下幾方面：第1，在進行澆筑過程的中，針對混凝土澆筑區域進行臨時封閉處理，以降低噪聲對其他施工工序的影響。第2，在澆筑過程中，由操作人員在施工區域上方進行噴霧處理，以降低混凝土澆筑環節帶來的揚塵問題。第3，為降低機械設備的使用時間和能耗，針對不同的澆筑區域特點分別采用不同的澆筑策略。對于高度不足2.0 m 的墻面，應采取自由下落的方式進行澆筑；而對于高度超過2.0 m 的墻面，則應采取滑膜導流方式完成相應的澆筑工作。第4，在澆筑完成后，對于本施工環節產生的砂石和土石方類建筑垃圾，使用填埋、墊路等方法提升其再利用率，使該項指標可以達到50%以上。

2.5 污水處理技術應用

在本項目施工過程中，不可避免會產生一定量的建筑排水和生活廢水，而且污水難以及時運至污水處理廠。為降低污染問題，提升水資源的節約效果，工程單位采用原位處理方法對污水進行處理。

處理過程主要包括以下幾個步驟：第1，收集施工過程中產生的污水；第2，在污水中投入聚合氯化鋁（Polyaluminum Chloride，PAC）并快速混合，確保PAC 在污水中發生水解，使得污水中的微小顆粒可以產生團聚，最終去除水中的含磷污染物質；第3，將聚丙烯酰胺（Polyacrylic Amide，PAM）和污水進行快速攪拌混合以實現沉淀的效果，并通過常規固液分離方式去除沉淀物；第4，使用過濾設備處理沉淀后的廢水；第5，使用紫外線（Ultraviolet，UV）燈具對過濾后的廢水進行消毒，確保其轉變為中水，使其具有循環應用價值[5-6]。

2.6 可再生能源利用

本次施工采取提高太陽能利用率的方法，通過可再生能源的利用降低對電能的需求。在施工場地布置環節，采用太陽能電池板材料（圖2），并將其與蓄電池相連，為施工過程中使用的照明燈具提供電能。通過利用太陽能發電，能減少對傳統電能的依賴。

選擇太陽能鍋爐蓄能器作為一種新型的熱能蓄能裝置，它能夠通過太陽能收集和儲存熱能，并在需要時釋放出來，用于供應建筑的熱水等熱能需求。通過采用這種裝置，可以減少對傳統能源的使用，提高能源利用效率。在此基礎上，為進一步避免太陽能鍋爐蓄能器在使用過程中造成的熱能浪費等問題，施工單位技術部門綜合研究后，決定采用FX3U-48M 型智能控制系統調整太陽能鍋爐蓄能器的運行工況，使之始終與實際能量需求相契合。

2.7 降塵措施的應用

為避免施工過程中揚塵問題造成周邊環境污染，工程單位應用如下措施實現降塵目標。首先，使用級配石、爐渣或砂石等材料進行必要的路面硬化。根據天氣變化情況，每天進行5 ～10 次的灑水作業，以減少道路揚塵問題。其次，施工現場所用的碎石和砂等材料，由于不具備庫房存放條件，全部采用嚴密苫蓋措施，避免其受到風力影響而出現揚塵。再次，施工場地專門規劃垃圾清運道路，在施工垃圾的清理過程中，均使用封閉容器吊運，并在清運過程中增加灑水次數以實現降塵。最后，對運輸中容易散落飛揚、流漏物料的車輛，應用覆蓋措施將其封閉嚴密，最大限度降低揚塵問題的發生概率。

3 對綠色施工技術應用效果的相關評價

在本次房建工程施工完成后，由施工方、監理方和業主方共同組織評估工作小組，檢驗綠色施工技術的應用效果。

評估過程參考《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2019）中的具體要求進行，評估方法則應用層次分析法（AHP），具體流程如下：第1，應用文獻識別和專家訪談方法確定本次綠色施工技術效果的驗收評價指標，主要包括綠色施工理念、資源節約與保護、環境保護和綠色施工綜合管理4 項。第2，在確定評價指標后，編制正向五級量表，面向該項目的施工方、業主方和監理方等多部門人員發放調查問卷進行調查。調查完成后，回收有效問卷，對調查數據進行整理。第3，基于整理得到的調查數據，應用AMOS 23.0 軟件求解評價指標的權向量，并進一步應用專家打分方法構建各種風險的單因素隸屬矩陣。第4，應用五級評分標準，并基于單因素矩陣進行模糊綜合評價，對各個指標進行打分，最終得到的評分數據如表1所示。

根據表1 中的數據，基于最大隸屬度原則等進行綜合評估后確定，在本次房建工程項目中，綠色施工技術應用效果整體評級為“較高”，且該評價與項目施工作業中的實際表現基本契合。這表明在本次房建工程施工作業中，綠色施工技術在各個方面，基本能夠嚴格按照技術要求執行與落實，也證明了本次綠色施工技術的應用具有一定的現實意義。

4 結語

在本次研究工作中，以某公路工程服務區建筑項目為研究對象，結合實際情況對該項目中的綠色施工技術從多角度應用方面進行較為全面的探究，并應用AHP 對綠色施工技術的應用效果進行評價。結果顯示，本次房建工程項目中的綠色施工技術整體應用水平較高，對同類施工項目具有良好的推廣和參考價值。