基于環(huán)保理念的建筑揚塵治理研究

李素偉 宋發(fā)景

摘 要： 以大氣環(huán)境的現(xiàn)狀為切入點，提出了建筑行業(yè)揚塵是城市大氣污染的主要“污染源”。從建筑揚塵產生的主要原因及造成的危害入手，分析了建筑揚塵治理的必要性，以科霖爾公司建筑揚塵治理實際項目為例提出建筑揚塵治理的措施。

關鍵詞： 建筑； 揚塵； 治理； 環(huán)保

中圖分類號： F 205 文獻標志碼： A 文章編號： 1671-2153（2017）03-0104-05

0 引 言

大氣污染、空氣質量紅色預警，PM2.5指數(shù)嚴重超標等現(xiàn)象已引起社會各界人士的關注，環(huán)保理念被普遍接受。針對大氣污染源的問題，以往學者關注的主要是工業(yè)廢氣排放造成的污染，而由建筑施工引起的揚塵造成大氣污染的問題往往被人忽視。近年來，隨著城市建設跨越式發(fā)展的加快，建筑業(yè)迅速崛起，建筑各階段施工中造成的揚塵已成為城市大氣污染的主要“污染源”，所以，有效控制城市建筑業(yè)帶來的揚塵問題成為解決城市空氣污染的重中之重。本文主要從建筑揚塵產生的原因和造成的危害進行分析，并借助于科霖爾公司在建筑施工中的實例提出具體的治理方案。

1 建筑揚塵產生的原因

城市建筑揚塵產生在建筑施工的各個階段，就其產生的原因主要有場地清理過程中的揚塵、土方開挖及堆放產生的揚塵、施工過程攪拌水泥產生揚塵、施工道路及車輛運輸過程產生的揚塵、施工現(xiàn)場管理不善、裝飾裝修等過程中產生的建筑揚塵等，下面對每階段建筑揚塵產生的具體原因進行詳細分析。

（1） 場地清理產生揚塵。建筑建設具備開工的前提條件是“五通一平”，即“通電、通路、通給水、通訊、通排水、土地平整”。“平”就是指土地平整和道路平整。因此在土地平整過程中，隨著人員和機械的運動、碾壓、擾動風等因素，使本處于平靜或靜止狀態(tài)的粉塵形成揚塵；同時平整后的基礎面，受日曬、溫差、風蝕的共同作用，產生了面域非常廣的揚塵面。

（2） 基礎施工和地基開挖產生揚塵?；A施工是對施工現(xiàn)場土地進行一定深度的開挖，在這一過程中需要對靜止顆粒物施加外力，而導致其加速運動形成的揚塵；對原有干燥土壤固化面進行破碎及將深層細顆粒組成土壤挖出，人為制造出顆粒粉塵，在太陽和風的作用下形成揚塵；車輛對挖出的土運輸途中，反復碾壓下，加劇了表層含水量少的顆粒物的細化和含水量的流失，在外界力作用下形成揚塵。

（3） 場地道路產生揚塵。王社扣[1]根據(jù)美國環(huán)保署AP-42方法和觀測資料指出在土壤揚塵、鋪裝道路揚塵和城區(qū)施工揚塵中鋪裝道路揚塵是3類PM10粉塵的最大污染源，而建筑施工現(xiàn)場道路的鋪設及使用主要是供渣土運輸、材料運輸?shù)裙こ誊囘M出場。一方面，工程車及所載物總荷載較大，有些車輛嚴重超載，運輸過程中對路面沖擊、摩擦、輾壓、顛簸使路面龜裂，以致路況日益惡化或難以得到根本改善，形成皺折和坑穴等造成塵土積累現(xiàn)象嚴重，這些積塵在外界風力作用下造成揚塵。另一方面，由于晝夜溫度不均衡變化引起的路面不同材料和層次之間擠壓產生的粒徑小于2.5μm的揚塵，極易受外界擾動的影響進入大氣中。再者，有效的防塵措施沒有跟上，外來泥土或散落物、車身和輪胎夾帶土方對硬化路面污染后沒有及時清理，在車輛反復碾壓和車輛尾氣的共同作用下形成濃度較高的瞬時揚塵，造成施工現(xiàn)場污染嚴重。

（4） 材料堆放產生揚塵。施工現(xiàn)場基礎開挖出的土壤、施工材料較多，這些材料長時間暴露在空氣中在日照和外界風的共同作用，其表層含水量變少，后期的裝卸車和攪拌時小顆粒物在外力的作用下形成揚塵。并且在施工過程中，由于管理措施不夠完善，建筑垃圾、建筑材料堆放遮擋不夠完整、嚴密；材料運輸進出場時清理不及時等造成建筑揚塵。

（5） 室內裝修產生揚塵。室內裝修工序復雜也是產生揚塵的主要階段。在這一過程中，木質家具的加工需要高速運動的鋸、木工刨床、木工車床等機器，這些機器工作過程中產生的木屑粉塵，飛濺速度快，塵源固定；暗線開槽，在用開槽機或無齒鋸將混凝土結構墻面切割出需要寬度和深度的布線槽時，需將阻擋材料或多余材料施加外部摩擦力破壞其整體性，阻擋材料或多余材料就形成了揚塵；石材的打磨與切割產生粉塵；重新開設空調孔和過墻線孔，空調孔大多采用濕法，基本沒有揚塵產生，但過線孔較小，現(xiàn)場作業(yè)則是直接通過電錘或鉆頭擠壓和摩擦將阻擋材料粉狀，從而形成揚塵。

2 建筑揚塵治理的必要性

由建筑揚塵產生的原因分析可知，建筑揚塵已成為大氣顆粒污染物的主要來源，大氣污染、空氣質量嚴重不達標，已經給城市環(huán)境和形象、道路安全造成嚴重危害，并嚴重影響人身健康，同時，在一定程度上影響經濟和社會的發(fā)展。所以，隨著城市建設速度的加快，建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建筑揚塵已成為亟待解決的問題。

（1） 空氣質量危害。建筑揚塵是城市PM2.5的主要組成部分，PM2.5是霧霾的主要載體，建筑建設揚塵大量進入環(huán)境空氣中，致使空氣中顆粒物濃度增高，而大氣中的顆粒物是最主要的大氣污染物質之一。惡劣的空氣質量不僅嚴重影響人民的生產、生活，生態(tài)環(huán)境也遭到破壞?？諝庵械膿P塵可散射太陽光，對大氣能見度和氣候造成影響，給交通和市民的生活造成極大的不便。另外，近年來省內各城市持續(xù)性霧霾發(fā)生頻數(shù)與空氣污染程度，尤其是空氣中揚塵顆粒物的污染程度關系密切。

（2） 城市環(huán)境和形象危害。空氣中灰塵、顆粒物增多容易形成降水，其中的酸性物質，可以形成酸沉降，對金屬，建筑材料及文物表面具有極強的腐蝕作用。揚塵攜帶的病菌和腐蝕性成分，人們無處可逃，居民的幸福度急劇下降，整個城市也會因為揚塵變得不再干凈衛(wèi)生，整個城市的精神面貌都將受到極大地損壞。

（3） 道路安全的危害。建筑建設揚塵遮擋駕駛人員視線，增大車輛事故機率，同時較嚴重的霧霾，影響車輛行進速度，造成重大的經濟損失。揚塵還會使場地內部通行車輛的主要部件磨損加快，保養(yǎng)、維修費用和耗油量增加，最終導致運輸成本提高。并且灰塵對電子儀器設備的危害很大，大量灰塵被吸入電子儀器設備內，嚴重影響了電子儀器設備的正常運行，造成安全隱患。

（4） 人體及動植物健康危害。建筑揚塵是建筑工程施工階段對建筑業(yè)從業(yè)人員職業(yè)健康威脅較大的一個因素[2]，建筑揚塵主要是對施工現(xiàn)場作業(yè)人員和場地周邊活動人員的危害較嚴重，揚塵進入空氣后成為有毒有害物質的載體，這些顆粒物對人體的呼吸系統(tǒng)的健康有顯著影響。與人類相同，揚塵顆粒物對植物的影響主要體現(xiàn)在抑制光合作用和呼吸作用正常進行，影響植物的正常生長，甚至導致死亡，降低農作物產量及質量。

3 建筑揚塵治理方案

十二屆全國人大常委會第十六次會議通過新修訂的大氣污染防治法中要求：總量控制，源頭治理。環(huán)境保護部部長陳吉寧赴河北省石家莊市開展2017年第一季度空氣質量專項督查時要求：力爭從源頭上實現(xiàn)減排。本文以科霖爾公司在實際項目中的案例進行分析。

3.1 無組織排放的有序管理

建筑揚塵受環(huán)境、人為、土質、氣象條件因素影響，污染源具有點多面廣、過程復雜、排放隨機性大、起塵量難以量化、擴散范圍廣、管理難度大等特點，可知建筑揚塵空間擴散范圍是一個很難定量的問題。但對于城市和居民影響最為直接的就是建筑建設揚塵，更需要從總量控制和源頭進行治理，于是科霖爾公司系統(tǒng)對建筑施工全周期中的揚塵塵源進行分析，對塵源的揚塵性質、產生原因、產生過程系統(tǒng)掌握，將自然力和機械力影響的無組織揚塵抑制在塵源上，人為影響的無序揚塵約束為有序揚塵，從建筑施工全周期中揚塵的4個階段按施工時間和工序相結合的方式對該無組織排放揚塵實現(xiàn)有序管理，具體施工揚塵工位如圖1所示。

3.2 建筑施工全周期的有效抑塵

建筑全生命周期中的揚塵主要體現(xiàn)在施工階段[3]，施工階段又分為4個階段：

地基與基礎階段：該階段揚塵主要體現(xiàn)在場地平整、場地道路、車輛尾氣、土方開挖、渣土外運、材料堆放、切削與焊接、基礎施工、模板拆除等工序和工位；

主體階段： 該階段揚塵主要體現(xiàn)在場地道路、工程車尾氣、主體外表面、主體內表面、材料堆放、切削與焊接、模板拆除等工序和工位；

裝飾裝修及安裝階段：該階段揚塵主要體現(xiàn)在平面積塵、場地道路、車輛尾氣、材料堆放、水泥混合、暗線開槽、石材切割、木工切割、墻體鉆孔、涂飾工程等工序和工位；

市政和綠化階段：該階段揚塵主要體現(xiàn)在土壤堆積及裸露、場地道路、車輛尾氣等工序和工位。

科霖爾公司針對性地對揚塵機理不同的工位設計了定制化的抑塵措施，揚塵措施有單一使用、有區(qū)域共用、有協(xié)作完成，真正做到建筑建設全方位揚塵工位的全覆蓋式管理，如圖2所示。

3.3 可視化和智能化監(jiān)測

科霖爾公司通過綜合手段對建筑建設揚塵工位實施跟蹤治理，同時通過可視化和智能化的檢測手段，對揚塵治理效果和揚塵治理措施進行實時監(jiān)控?？梢暬椭悄芑O(jiān)測設備通過專業(yè)的監(jiān)測設備在重點揚塵工位和國家要求檢測的位置進行監(jiān)測，該設備可以實時監(jiān)測施工現(xiàn)場濕度、PM2.5顆粒濃度[4]、噪聲情況、風向及風速等，并把這些情況以數(shù)據(jù)的形式集成至建筑建設管理平臺或監(jiān)控平臺，通過對數(shù)據(jù)的對比，可實時監(jiān)控揚塵和噪聲是否超標，風速和風向是否適合該工位施工，濕度的大小來確定是否需要開啟抑塵設施，施工現(xiàn)場設置該檢測設備根據(jù)需要進行運動跟隨式監(jiān)測及抑塵，監(jiān)測位置如圖3所示。

3.4 實時數(shù)據(jù)化監(jiān)測、監(jiān)控

科霖爾公司基于智能化考慮，將建筑建設期間的抑塵設施與可視化和智能化的監(jiān)控平臺實施互聯(lián)，當揚塵超過設定閥值時，程序命令指定的抑塵設施自動開啟抑塵功能或提示開啟抑塵，同時實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)信息和提示信息發(fā)送至數(shù)據(jù)移動收端或通過互聯(lián)網(wǎng)的形式傳輸至總控平臺，實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、監(jiān)控和操作。表1為某建筑施工現(xiàn)場檢測、監(jiān)控的反饋信息。

4 結束語

城市建設飛速進行，建筑揚塵污染已經引起各個方面人員的重視，國內外學者針對建筑揚塵原理、危害、現(xiàn)狀等方面做了很多研究，企業(yè)、政府逐步研究不同的治理方案和措施，但具體成效還不明顯 ，大氣污染日益嚴重，建筑揚塵治理還需要做出更多的努力，希望在后續(xù)的工作中研究出更有效的治理措施。

參考文獻：

[1] 王社扣 ，王體健. 南京市不同類型揚塵源排放清單估計[J]. 中國科學院大學學報，2014（03）：351-359.

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[3] 黃玉虎，田剛. 不同施工階段揚塵污染特征研究[J]. 環(huán)境科學，2007（12）：2885-2888.

[4] 史宇，林蘭鈺. 基于GIS的北京市林地覆被與PM2.5分布關聯(lián)性分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學報，2016（12）：1960-1966.