棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中綠色施工技術(shù)研究*

劉旭川

(甘肅建投土木工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 蘭州 730060)

棚戶區(qū)是指城市中由簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)房屋與棚廈房屋構(gòu)成的建筑區(qū)域,出現(xiàn)棚戶區(qū)的主要原因是城市發(fā)展缺少規(guī)范性方案,導(dǎo)致城市在建設(shè)中缺乏規(guī)范,從而造成宅院與房屋呈現(xiàn)凌亂不齊、破舊不堪的現(xiàn)象[1]。相比城市民居建筑結(jié)構(gòu),棚戶區(qū)建筑大多具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能少、防護(hù)性能差(包括防火、防震、防水等)、環(huán)境污染程度高、無(wú)公共活動(dòng)場(chǎng)地、采暖設(shè)施與通風(fēng)條件差的特點(diǎn)。為了改善棚戶區(qū)居民居住環(huán)境,全面保障城市建設(shè)工作的規(guī)范化,有關(guān)單位提出了針對(duì)棚戶區(qū)的規(guī)劃改造工作方案,盡管相關(guān)工作的實(shí)施已初步取得了成果,但隨著城市發(fā)展水平地進(jìn)一步提升,居民開(kāi)始將關(guān)注重點(diǎn)置于建筑環(huán)保性能方面[2]。因此,在開(kāi)發(fā)商提供資金固定的前提下,使用綠色施工技術(shù)代替現(xiàn)有的施工技術(shù),加大對(duì)清潔能源、低污染材料的使用,提高我國(guó)建筑行業(yè)的持續(xù)化發(fā)展能力。為了實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)工作,并推進(jìn)棚戶區(qū)改造建設(shè),應(yīng)將節(jié)能性原則與可持續(xù)發(fā)展原則作為施工原則,在施工中盡量應(yīng)用可再生、低污染的材料[3]。同時(shí),在施工中做好對(duì)廢棄材料的合理、循環(huán)使用,保證資源使用的循環(huán)性。因此,筆者以蘭州新區(qū)棚戶區(qū)項(xiàng)目為例,對(duì)綠色施工技術(shù)在其中的應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)研究。

1 工程項(xiàng)目概況

筆者此次研究的工程項(xiàng)目為火家灣棚戶區(qū)改造項(xiàng)目,該項(xiàng)目位于蘭州新區(qū),通過(guò)與工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的交涉,獲得此工程項(xiàng)目相關(guān)概況信息[4],如表1所示。

表1 蘭州火家灣棚戶區(qū)改造項(xiàng)目概況信息

在掌握項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)信息的基礎(chǔ)上,對(duì)此工程項(xiàng)目的建設(shè)施工內(nèi)容進(jìn)行分析。房屋建筑B 地塊B 標(biāo)段施工內(nèi)容包括:14 236.20 m2的13#住宅樓、16 783.82 m2的13#住宅樓地下一層與地上30層剪力墻建設(shè)施工;16 783.76 m2的16#住宅樓地下一層與地上11層剪力墻建設(shè)施工。建筑項(xiàng)目中與消防工程相關(guān)的建設(shè)施工不納入本次基礎(chǔ)招標(biāo)范圍。

根據(jù)施工方與建設(shè)方簽訂的合同,分析此建筑工程項(xiàng)目在施工中的承包范圍。明確該項(xiàng)目中的電梯采購(gòu)、安裝等項(xiàng)目不屬于施工方作業(yè)范圍。要求施工方在施工中,按照設(shè)計(jì)的施工方案進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)化施工,保證建筑綜合性能提升的同時(shí),使建筑竣工后驗(yàn)收質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2 棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中綠色施工技術(shù)的研究

2.1 高強(qiáng)度混凝土配合比設(shè)計(jì)與施工鋼筋選型

為實(shí)現(xiàn)對(duì)棚戶區(qū)建筑的改造優(yōu)化建設(shè),筆者提出在使用中,采用高強(qiáng)度混凝土與鋼筋作為主體結(jié)構(gòu)施工材料,通過(guò)此種方式,保證設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度等級(jí)要求[5]。為滿足混凝土施工材料的質(zhì)量需求,在施工前應(yīng)控制混凝土材料各成分的使用量,通過(guò)多次試驗(yàn),確定混凝土材料的最終配合比例。具體操作可分為:

(1)通過(guò)對(duì)粗骨料與細(xì)骨料用量的測(cè)量,設(shè)計(jì)材料配合過(guò)程中的用水比例。

(2)根據(jù)砂石的細(xì)度、模數(shù)、石塊配料等級(jí),進(jìn)行用砂量的調(diào)整。

(3)根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求,調(diào)整配合材料中的水灰比值,保證材料使用合理[6]。

根據(jù)上述內(nèi)容,對(duì)高強(qiáng)度混凝土原材料的質(zhì)量要求進(jìn)行設(shè)定,如表2所示。

表2 設(shè)定高強(qiáng)度混凝土原材料質(zhì)量要求

完成對(duì)高強(qiáng)度混凝土制備原材料的選用后,根據(jù)工程施工實(shí)際需求,選擇三級(jí)鋼作為綠色施工中的鋼筋材料。相比HRB-14000等級(jí)的二級(jí)鋼,此次選用的HRB-35000三級(jí)鋼,不僅具有更高的強(qiáng)度與荷載能力,還具有更加良好的經(jīng)濟(jì)性能,可節(jié)約施工成本。對(duì)三級(jí)鋼筋的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行描述,如圖1所示。

圖1 棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中的鋼筋施工

按照?qǐng)D1所示的方式,進(jìn)行棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中的鋼筋施工,既保證施工成果符合規(guī)范,又實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)更多材料的節(jié)約。

2.2 棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中裝飾裝修施工工藝

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)棚戶區(qū)的綠色改造,還應(yīng)在上述研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中裝飾裝修施工工藝。在施工中,選用陶土外墻磚代替?zhèn)鹘y(tǒng)裝飾施工材料,減少切割外墻磚導(dǎo)致的材料浪費(fèi)現(xiàn)象[7]。同時(shí),利用建筑房屋、走廊等區(qū)域的邊角料進(jìn)行其他部位的加工。按照放線、裁板、打孔→聚苯板綠色環(huán)保材料與拆模板的粘結(jié)處理→鋼筋結(jié)構(gòu)網(wǎng)的綁扎處理→安裝免拆模板與復(fù)合結(jié)構(gòu)的剪力墻體→澆筑建筑裝飾外立面→外墻裝飾涂料施工→外墻細(xì)部施工→養(yǎng)護(hù)與拆模的順序,進(jìn)行棚戶區(qū)墻體的裝飾施工。對(duì)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中裝飾裝修施工過(guò)程進(jìn)行描述,如圖2所示。

圖2 棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中裝飾裝修施工

為提高墻體裝飾施工中的保溫性能,需要在施工中根據(jù)工程實(shí)際需求,對(duì)比燒磚、空心墻磚、混凝土加氣磚等環(huán)保材料在建筑墻體中應(yīng)用的綜合性能,根據(jù)不同材料的熱絕緣系數(shù)與傳熱系數(shù),選擇與改造工程項(xiàng)目更為適配的施工材料。

2.3 綠色施工中的LED 照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)建筑建成后的節(jié)能性能,在施工中使用LED 節(jié)能技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的照明用電技術(shù)。在建筑屋頂安裝太陽(yáng)能電池板或新能源環(huán)保光能電池板,將太陽(yáng)能電池板與建筑中的DC 直流供電系統(tǒng)進(jìn)行連接,作為建筑整體的照明系統(tǒng)。

在施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)照明裝置可采用聲光控制技術(shù)設(shè)計(jì),在工程施工前,預(yù)埋地下管線,作為施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)照明的主要應(yīng)用。所有管線在建筑中采用暗埋的方式進(jìn)行鋪設(shè),通過(guò)此種方式,不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑用電成本的節(jié)約,同時(shí)也可以避免由于傳統(tǒng)照明管線明裝導(dǎo)致的觸電風(fēng)險(xiǎn)。

3 施工技術(shù)應(yīng)用效果

為檢驗(yàn)筆者提出的施工技術(shù)在實(shí)際建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用效果,以蘭州火家灣棚戶區(qū)改造項(xiàng)目為例,按照本文設(shè)計(jì)的方案,對(duì)棚戶區(qū)綠色施工改造技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

在進(jìn)行此項(xiàng)目改造建設(shè)中,先設(shè)計(jì)高強(qiáng)度混凝土配合比,選取高強(qiáng)度鋼筋,再根據(jù)業(yè)主方的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑裝飾裝修施工,最后在建筑中集成LED 照明技術(shù),實(shí)現(xiàn)建筑在建成投入使用后的節(jié)能性能。將建筑內(nèi)所有房屋的電能表進(jìn)行連接,記錄不同時(shí)段建筑中用戶正常用電耗能。將記錄的結(jié)果與棚戶區(qū)改造建設(shè)前全天耗能數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),使用后者記錄數(shù)值減去前者統(tǒng)計(jì)數(shù)值,得到棚戶區(qū)改造后節(jié)約耗能量,并將此結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中,記錄此建筑在0∶00～24∶00的節(jié)能情況,根據(jù)不同時(shí)段獲取的數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行整理,將整理后的數(shù)據(jù)使用平滑的曲線進(jìn)行連接,通過(guò)此種方式得到不同時(shí)段下棚戶區(qū)建筑改造節(jié)能結(jié)果,如圖3所示。

圖3 不同時(shí)段下棚戶區(qū)建筑改造節(jié)能分析

根據(jù)常規(guī)建筑耗能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知,每天的6∶00～9∶00、16∶00～11∶00是建筑高耗能時(shí)間段。從圖3可看出,在6∶00～9∶00、16∶00～11∶00時(shí)間段內(nèi),建筑節(jié)約能耗量最高,同時(shí),在其他不同時(shí)段,棚戶區(qū)建筑耗能也有一定降低。

出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原因是:按照本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)進(jìn)行建筑改造建設(shè)施工,大量的LED 照明代替了傳統(tǒng)照明,減少了傳統(tǒng)不可再生能源供電的消耗,實(shí)現(xiàn)了基于太陽(yáng)能等清潔能源的供電,從而為建筑節(jié)能提供了良好基礎(chǔ)。

因此,在完成實(shí)驗(yàn)后,可以得出如下結(jié)論:

本文所設(shè)計(jì)的綠色施工技術(shù),在棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用,可以起到節(jié)約建筑耗能的效果,實(shí)現(xiàn)在提供居民用戶正常供電服務(wù)的同時(shí),減少不可再生能源供電消耗。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)傳統(tǒng)改造建設(shè)方案的研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)建設(shè)方案會(huì)增加建筑民居環(huán)境建設(shè)與建筑后續(xù)投入使用中的能耗。為解決棚戶區(qū)建筑存在的高耗能問(wèn)題,筆者從高強(qiáng)度混凝土配合比設(shè)計(jì)與施工鋼筋選型、棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中裝飾裝修施工工藝、綠色施工中的LED 照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,對(duì)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目中綠色施工技術(shù)展開(kāi)研究。完成對(duì)施工技術(shù)的研究后,以蘭州火家灣棚戶區(qū)改造項(xiàng)目為例,設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用實(shí)驗(yàn),按照本文設(shè)計(jì)的方法,對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行改造施工,分析不同時(shí)段棚戶區(qū)建筑改造節(jié)能情況,本文設(shè)計(jì)的施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可解決建筑在投入使用后的高耗能問(wèn)題,保證建筑具有綠色、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。但在深入研究時(shí)發(fā)現(xiàn),此次設(shè)計(jì)的方法也存在著一些不足,如沒(méi)有從雨水循環(huán)利用角度進(jìn)行建筑屋頂?shù)脑O(shè)計(jì),如果建筑所在區(qū)域出現(xiàn)短期高強(qiáng)度降雨,會(huì)出現(xiàn)居民住宅區(qū)水泥瀝青路面積水的問(wèn)題。因此,在進(jìn)行綠色施工技術(shù)的深化研究時(shí),將從節(jié)水角度進(jìn)行綠色施工方案的進(jìn)一步完善。