大型医疗建筑绿色施工技术
1 工程概况
四川大学华西天府医院项目规划建设总用地17.5万m2,总建筑面积约26万m2,建设规模为1 200张床位,包括门诊、住院、医技、手术、科研、教育,是天府新区高起点规划、高标准设计、高品质建设打造的绿色生态医院,同时是汇集中型箱式物流、气动物流及垃圾被回收智能化系统的人文智慧医院、大型公益三甲综合医院。
针对项目占地面积大、结构复杂、无标准层等特点,从目标设定出发,现场实现常规做法标准化、重点区域系统化、创新做法智能化,将绿色施工应用到全项目建设周期。
2 目标建立
结合大型医疗建筑施工特点,根据GB/T50640—2010《建筑工程绿色施工评价标准》、GB/T50905—2014《建筑工程绿色施工规范》等规范,制定6项绿色施工目标:(1)环境保护建筑垃圾总产量≤40kg/m2,回收利用率≥50%;昼间噪声≤70dB,夜间噪声≤55dB;污水酸碱度满足6≤p H≤9,符合成都市地方标准;基础施工阶段扬尘高度≤1.5m,结构施工阶段扬尘高度≤0.5m;避免强光对人眼视觉影响,达到环保部门规定,无居民投诉;(2)节材与材料资源利用围挡等周转材料回收利用率100%;模板周转≥5次;基础、主体施工阶段混凝土损耗率≤0.3%;基础、主体施工阶段钢筋损耗率≤3%;建筑材料包装回收率达100%;500km内就地取材>70%总用量;(3)节水与水资源利用施工用水6m3/万元产值;办公用水2m3/人/月;生活用水3m3/人/月;节水设备配置率达100%;非传统设备回收再利用率>30%;(4)节能与能源利用施工用电80kW·h/万元产值;办公用电50kW·h/人/月;生活用电60kW·h/人/月;节能设备配置率达100%;(5)节地与土地资源保护临时设施占地有效利用率>90%;职工宿舍使用面积满足2.5m2/人的要求;办公、生活用地/总施工用地<10%;采用商品混凝土及预拌砂浆;(6)绿色施工创新技术创效目标为自行产值的1.9%。
3 常规做法标准化
3.1 制度先行,管理保障
建立以项目经理为第一责任人的绿色施工管理体系,编制《项目绿色施工管理策划》,将此工作作为员工责任状的重要组成部分。现场九牌一图加入环境保护管理制度牌,设置宣传标牌及环保标识。
3.2 防尘降噪,全面环保
全范围覆盖场内裸土,采用商品拌合料,杜绝现场搅拌,减少扬尘。配置车辆冲洗池、环保除尘雾炮机、立体式喷淋、自制洒水车等设备,持续降尘。结合周边路况及劳务人员住宿位置设置噪声监测点,定期监测施工期间早晚噪声值,超限时及时采取措施。为施工人员配备劳保用品,机械配防护罩,避免产生光污染。利用智慧工地平台与现场扬尘监控设备进行联网监控,保证扬尘值在控制范围内。
3.3 永临结合,废材利用
永久消防水管作为临时用水管使用,楼梯间照明使用永久照明端口,临边防护栏杆采用永久性楼梯栏杆,实现永临结合。场区内办公生活用房、配套设施、钢筋加工厂等均采用装配式临时设施,场内安全通道护栏及建筑内洞口100%采用可周转工具式防护。
钢筋采取人工、软件结合翻样的方式,利用钢筋长度统一模数避免产生余料。现场注重废材的回收再利用,使用废旧钢筋制作马凳、排水沟雨篦子、灭火器笼等构件,利用废模板制作人行通道、用电防护挡板、电泵保护箱、移动式电缆架及灭烟台,利用混凝土余料制作预制过梁及支撑垫块等。
3.4 指标分类,循环节水
将节水指标纳入专业分包或劳务合同条款,制定现场用水管理办法。施工现场、办公区、生活区的用水节水器具配置率达100%。进行分区用水计量,设置精密计量水表,通过物联网实时监控各区域用水量,实现用水整体管控。
项目自制污水处理器,通过收集雨水、净化污水实现水资源的循环利用。利用场区周边管沟收集雨水,同时利用水泵收集基坑降水,再通过收集管网汇集到三级沉淀池后经沉淀过滤,作为混凝土养护、道路清洗、喷淋降尘与浇灌的施工用水。
3.5 记录分析,设备节能
总配电室配置设备节电器,供电箱使用限电器,整体施工照明控制室配置时控开关,合理控制用电时长。通过智慧工地平台定期对主要耗能设备,如塔式起重机、施工电梯、空气能热水器等进行用电量统计,同时分别统计生产作业区、生活区、办公区用电量,并形成记录。
选择使用符合《节约能源法》能源效率标准的用能机械,合理安排施工顺序及工作面分配,优化各区域机具数量,配合公司层级统一资源调配,实现设备合理周转。临时设施使用热工性能达标的墙体和屋面板,顶棚设置吊顶,临建生活区使用空气能热水器,合理利用空气热能,现场照明实现节能灯具全覆盖,并设置太阳能路灯辅助照明,减小能耗。
3.6 合理规划,绿化节地
通过阶段性总平面规划对各施工阶段进行动态场平布置,利用市政道路结合施工场地设置马道及场内临时道路。在红线范围内,紧凑布置现场,充分利用项目周边市政道路作为施工材料运输通道及临时作业场地。办公生活区中,充分布局房屋及道路,最大限度利用原有硬化场地,减少场地再硬化区域。道路规划在满足使用及消防疏散要求的基础上,按永久道路和临时道路相结合的原则进行布置,减少道路占地面积。
对裸露土地进行固化、绿化,对开挖边坡进行喷浆保护,实现施工用地绿化与硬化面积达80%。现场材料分类堆放规整,措施得当,将硬化范围控制到最优。
4 重点区域系统化
4.1 打造公园式场区环境
通过合理规划,最大限度减少内部混凝土硬化范围,办公生活区总体绿化率达45%。办公室布置绿植,生活区进行绿化。场区大门及场内裸土范围布置绿植,利用原地貌移栽绿植,并开展植树造林活动,打造场内园林区,场内整体绿化面积>8 000m2。
4.2 立体式喷淋降尘防暑
将水雾式喷淋安装在塔式起重机大臂上,基坑周边布置节水型喷淋,配合小型洒水车,实现全方位立体式降尘,同时高温天气有效实现防暑降温。
4.3 自制循环水利用系统
项目自制小型污水处理器,通过收集雨水、净化污水实现水资源的循环利用。循环水日常储水量50m3,可用于清洗现场、卫生间、车辆,用于施工、空压机用水等,并取得一定经济效益。
4.4 一体化临时水电供应
临电、消防、给排水多功能一体化支架的设计与应用,在保证临电、消防、给排水功能的前提下做到美观整洁,且保护电缆。项目在全场区应用此设计,现场机电管理规范化,且大量节约水源及材料。
5 创新做法智能化
在完善绿色施工常规措施后,基于大型医疗建筑施工特点,项目尤其注重绿色施工新技术应用,将创新与智能融入绿色施工中。
5.1 BIM技术辅助绿色施工
在施工中实现土建、机电、幕墙、装饰全专业BIM应用,信息化、可视化、高精度施工,一遍成活一次成优,助力后期运维。建立全专业BIM模型,提交机电管线冲突分析报告,减少错漏碰缺带来的返工浪费,优化机电管线排布、机房布局,减少材料损耗。利用BIM技术创建虚拟样板,不仅减少传统样板制作消耗,且具有更高的针对性、更快捷的信息共享性。
5.2 智慧工地联通环保控制
针对大型医疗建筑特点,项目聚力打造集工程进度、质量、安全、劳务、全景监控、BIM技术、环境监测、机械设备、物资、党建、资料管理于一体的智慧建造指挥中心。
智能水电监测系统利用物联网技术,实现远程自动化抄表,真实反映水电使用情况。用水数据集约化自动采集整理,实时分析,科学管理工地能耗。在塔式起重机运行过程中,通过塔式起重机智慧管理系统,实现碰撞预警、区域保护、限位保护、数据分析、远程管理5大功能,提升塔式起重机作业安全性,优化塔式起重机的管理工作。环境监测及除尘联动控制系统实现环境监测、降尘智能化管理,保证全时段环境状况处于管控状态。
5.3 数字化加工新模式
基于大型医疗建筑机电安装的复杂性,项目内部修建约1 700m2机电设备安装数字化加工厂,内设2条先进的风管生产线和1条水管生产线,实现智慧建造、精益建造,助力绿色施工;实现现场模式向工业模式转变,劳动密集型向技术密集型转变,节约大量运输费用、地面堆场、人力投入并减少现场焊接;一次性实现环保、节地、节材、人力优化4大目标。
5.4 新型悬挑外架创新节材
地上结构外脚手架局部位置使用新型悬挑架(见图1),使用率约占全部外脚手架的35%。相比传统工字钢悬挑架,新型悬挑架可节约56%的工字钢;同时无需穿墙安装,杜绝外墙渗水,避免对室内施工产生交叉影响。
6 实施成效
项目按初期各项绿色施工目标进行阶段性总结评价,成效显著:(1)环境保护通过建筑垃圾处理、噪声控制、扬尘控制等措施的逐步落实,完成各项既定目标;(2)节材与材料资源利用基础、主体施工阶段,混凝土、钢筋等原材的损耗率均在目标要求范围内;(3)节水与水资源利用及节能与能源利用实现人均月用水、用电量及每万元产值耗水量、耗电量低于目标限制值;(4)节地与土地资源保护临时设施占地有效利用率达95%,办公、生活用地占比8%,超额完成目标;(5)在践行绿色施工措施过程中,实现一定的经济创效。
图1 新型悬挑外脚手架
7 结语
本文从大型医疗建筑绿色施工管理出发,通过四节一环保核心指标的控制,采用目标化、系统化、创新化的实践达到节能减排、绿色施工的各项目标。但需注意的是,建筑业全面节能减排、绿色施工首先需从人员意识出发,落实行动,因地制宜,根据不同工程建设特点,将绿色施工先进理念融入整个施工过程,勇于创新、善于尝试,打造更多优质绿色建筑,促进社会可持续发展。
[2] 中国建筑股份有限公司,中国建筑第八工程局有限公司.建筑工程绿色施工评价标准:GB/T 50640—2010[S].北京:中国计划出版社,2011.
[3] 中国建筑股份有限公司,中国建筑技术集团有限公司.建筑工程绿色施工规范:GB/T 50905—2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
[4] 刘海峰.大型工程绿色施工项目管理实践[J].建筑施工,2016,38(2):249-251.
[5] 徐子涵,张虎.建筑施工绿色建筑施工技术[J].绿色环保建材,2019(9):166.
[6] 杨代武.绿色施工在建筑工程中的应用研究[J].绿色环保建材,2019(9):189,192.