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绿色施工技术在超高层建筑中的应用探讨
周可璋 卢宁 雷少华
中建八局第四建设有限公司 山东青岛 266000
【摘 要】详细介绍了超高层建筑施工中采用绿色施工技术，推广使用新材料、新技术，总结施工中对水污染的控制措施，取得了良好的经济效益和社会效益。
【关键词】绿色施工； 超高层建筑；节能降耗；环境保护
1 工程概况
沈阳佳兆业中心工程位于沈阳市沈河区青年大街与文萃路交汇处，由2栋高度183.55m公寓和1栋171.8m的办公楼组成，裙楼地下4层，地上7层。整个项目规划用地面积约21422㎡，总建筑面积283648㎡。主楼采用混凝土框架-剪力墙结构体系，筏板基础。
2绿色施工技术的应用
2.1钢筋直螺纹连接技术的应用
本工程20以上粗直径钢筋全部采用直螺纹机械连接技术，既节约了钢材又保证了工程质量。
2.2对拉螺杆回收技术
本工程为混凝土-框架剪力墙结构体系，柱和墙的截面尺寸较大，为保证工程质量，模板均采用对拉螺栓进行固定。通过在对拉螺栓外套上塑料套管，待模板拆除后可以将对拉螺杆进行回收，进行重复使用。这样既保证了工程的质量，又节约了钢材。通过这种措施使本工程的对拉螺杆回收率达到了95%，共计回收对拉螺杆20余吨。
地下室外墙施工时，加固模板的对拉螺杆采用了可周转式对拉螺杆。模板拆除后，将可周转头拆除，用于下层周转。避免拆模后对拉螺杆必须采用气焊割除，造成钢材浪费。
图2.2-1可周转对拉螺栓
2.3木方接长利用技术
工程中存在大量的短木方，采用接长机接长后，原本需要处理掉的废料大部分都可以再次利用、既节约了材料，又节约了资源。
图2.3-1木方接长技术
2.4临时和永久设施相结合利用
结构施工过程中需要大量的施工用水和消防用水，如果额外安装用水管道，在工程竣工后需要拆除，增加了施工成本。因此为减少用水管道的浪费，采取管道安装工程与主体结构同步施工的方法，将建筑物永久用水管道作为主体结构施工阶段的施工用水和消防用水。仅此项节约500m镀锌水管，同时还避免了临时水管的后期拆除工作，缩短了施工周期。
3新材料的应用
3.1本工程从设计开始就把HRB400级钢筋作为本工程重点试用的钢材， HRB400级钢筋强度高、性能稳定、焊接和机械连接性好。
HRB400 级热轧带肋钢筋是指屈服强度为400N/mm2的钢筋。当钢中加入微量合金元素V、Ti 或Nb 后可使晶粒细化、改善延性、碳含量降低，而钢筋屈服强度提高，并具有良好的可焊性。HRB400 级钢筋是目前国内重点推广的新钢种之一，它包含20MnSiV 、20 MnSiNb 和20 MnTi三个品种。在国内得到越来越多的应用。但应指出，直径12 mm 以下的小直径HRB400 级钢筋往往没有明显的屈服点，这在设计时应引起注意。同时由于钢筋两面带有纵肋给开盘矫直造成一定影响，应防止表面严重擦伤，且钢筋的弯曲度应满足标准规定。
HRB400 级热轧带肋钢筋的技术指标应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998 的规定。钢筋直径为6～50mm，钢筋的强度标准值为400 N/mm2，强度设计值为360 N/mm2。
图3.1-1钢筋直螺纹连接技术
HRB400 级热轧带肋钢筋可应用于非抗震和抗震设防地区的民用与工业建筑和一般构筑物，可用作钢筋混凝土结构构件的纵向受力钢筋和预应力混凝土构件的非预应力钢筋以及用作箍筋和构造钢筋等。
3.2粉煤灰小型空心砌块的应用
建筑所有外墙墙体材料选用绿色环保型粉煤灰小型空气砌块，不但轻质高强，隔音效果好，而且具有良好的保温性和抗渗性，节约了大量土地资源。如图所示。粉煤灰小型空心砌块的材料弹性模量为混凝土的10%，泊桑系数比混凝土大50%。
因此，相比之下有较好的韧性，不易脆裂。这不仅有利于建筑物抗震时不易发生墙体脆性破坏，而且电锯切割开槽、冲击钻钻孔、人工钻凿洞时，均不易引起砌块破损，有利于装修及暗埋管线，同时运输装卸过程中也不易损坏。
3.3GRC轻质隔墙板的应用
本工程办公楼地下4层，地上35层，总建筑面积51554㎡。主楼8层至35层办公室内隔墙全部采用90mm厚GRC轻质隔墙板。
该轻质空心隔墙板最大的优点是自重轻、耐久性好、防水、防火、保温、隔音性能好、不变形、不龟裂、施工简便，绝大部分是干作业，有利于建筑工业化。同时也有利于减少土地资源的浪费，节约了能源。
4工具式施工器具的应用
在施工现场中大量推广使用符合中建CI标准的定型化设施，包括电箱棚、钢筋加工防护棚、标准灯架、工具式砂轮防护罩、电梯门洞防护门（如图所示）、工具式楼梯栏杆（如图所示）、电焊机推车、乙炔、氧气瓶推车、悬挑卸料钢平台（如图所示）等。
图4-1可周转工具式电梯防护门
工具式装配器具不但能满足标准化施工，安全文明施工，还具有安全，拆装方便的特点。待工程竣工后可以回收，重复利用，降低了施工成本。
图4-2可周转卸料平台
图4-3可周转工具式防护栏杆
5施工面混凝土洗泵水排放措施
由于本工程为超高层，混凝土输送高度大，每次混凝土施工完成或中断后，清理泵管中的残余混凝土以及大量清洗水，通过泵管打至板面。由此大量清洗水沿电梯井道或管道井下流到已完成的施工层，造成楼面污染。因此采用在标准层建立蓄水池的技术措施。
将清洗泵管水直接从风井排出，风井采用模板封闭，每隔6层封闭一次，模板表面采用水泥砂浆找坡层，面层采用JS-Ⅱ型防水涂料进行封闭，避免水流入下层。 楼层卫生间、管井部位采用200mm宽300mm高及200mm高实心砖墙砌筑进行封闭，并抹八字角，避免水流入。排水区域内采用JS-Ⅱ型防水涂料进行防水处理。
此项排水措施每6层设置封闭一次，排水楼层应避开有跃层的楼层。蓄水池内的水兼做养护水之用，待相应楼层弃用后，采用人工将水泥浆及砌体清理干清，运至场外。
图5-1楼层引流渠及蓄水池
6施工区生活区使用LED节能灯措施
图6-1 LED节能灯
1）经济效果分析
高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长：LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。一次投入可多循环利用。
2）环境效果分析
环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。不含汞、铅等对环境污染很大的重金属，因此LED照明不会象传统的灯具那样有很多蚊虫围绕在光源旁使环境变得更加干净卫整洁。
7变频调速设备加压供水措施
传统临时供水为自动减压连续供水，水泵处于连续运转，用电量较大。本工程采用变频调速设备加压供水。水泵处于非连续运转，节电效果明显。
本工程为高层项目垂直运输效率较低。在施工过程中，需定期查看或指定水泵管理员，造成人员闲置。若不设置专人，劳务为了满足自己的生产需求，加压泵经常性无人看管，加压泵长时间满负荷运转容易引起给楼层阀门的正常施工。增加给水系统材料的折旧率，造成不必要的税收。
变频调节技术原理及实例
图1.1 施工现场临时给水系统
图1.2 变频调节系统加设远程压力表
图1.3变频调节系统加设变频柜
结语
通过工程全生命周期的绿色施工措施，利用科学管理和技术革新，最大限度的节约资源和减小对环境负面影响，逐步实现“四节一环保”，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，为社会节约资源和能源做出应有的贡献。
绿色施工是未来建筑行业发展的必由之路，也是科学发展、可持续发展的具体实施。通过设计优化、技术创新等方式，节能减排，做到资金投入和环境回报的平衡和共赢。
沈阳佳兆业中心工程地处沈阳市青年大街，是沈阳市实施金廊工程重点建设项目。对工程的环境保护，文明施工，和节能降耗具有很高的要求。因此在工程开工伊始，项目部就制定了绿色施工管理体系，全面落实绿色施工方案，高标准，高起点的对整个工程的实施进行动态管理。不仅节约了资源、降低了能耗、减少了施工对周边环境的干扰和影响， 而且实现了工程质量、安全、文明、效益、环保的综合效益，对施工企业产生了较好的经济效益。本工程被评为“2012年辽宁省安全文明标准化施工工地”。
周可璋 卢宁 雷少华
中建八局第四建设有限公司 山东青岛 266000
【摘 要】详细介绍了超高层建筑施工中采用绿色施工技术，推广使用新材料、新技术，总结施工中对水污染的控制措施，取得了良好的经济效益和社会效益。
【关键词】绿色施工； 超高层建筑；节能降耗；环境保护
1 工程概况
沈阳佳兆业中心工程位于沈阳市沈河区青年大街与文萃路交汇处，由2栋高度183.55m公寓和1栋171.8m的办公楼组成，裙楼地下4层，地上7层。整个项目规划用地面积约21422㎡，总建筑面积283648㎡。主楼采用混凝土框架-剪力墙结构体系，筏板基础。
2绿色施工技术的应用
2.1钢筋直螺纹连接技术的应用
本工程20以上粗直径钢筋全部采用直螺纹机械连接技术，既节约了钢材又保证了工程质量。
2.2对拉螺杆回收技术
本工程为混凝土-框架剪力墙结构体系，柱和墙的截面尺寸较大，为保证工程质量，模板均采用对拉螺栓进行固定。通过在对拉螺栓外套上塑料套管，待模板拆除后可以将对拉螺杆进行回收，进行重复使用。这样既保证了工程的质量，又节约了钢材。通过这种措施使本工程的对拉螺杆回收率达到了95%，共计回收对拉螺杆20余吨。
地下室外墙施工时，加固模板的对拉螺杆采用了可周转式对拉螺杆。模板拆除后，将可周转头拆除，用于下层周转。避免拆模后对拉螺杆必须采用气焊割除，造成钢材浪费。
图2.2-1可周转对拉螺栓
2.3木方接长利用技术
工程中存在大量的短木方，采用接长机接长后，原本需要处理掉的废料大部分都可以再次利用、既节约了材料，又节约了资源。
图2.3-1木方接长技术
2.4临时和永久设施相结合利用
结构施工过程中需要大量的施工用水和消防用水，如果额外安装用水管道，在工程竣工后需要拆除，增加了施工成本。因此为减少用水管道的浪费，采取管道安装工程与主体结构同步施工的方法，将建筑物永久用水管道作为主体结构施工阶段的施工用水和消防用水。仅此项节约500m镀锌水管，同时还避免了临时水管的后期拆除工作，缩短了施工周期。
3新材料的应用
3.1本工程从设计开始就把HRB400级钢筋作为本工程重点试用的钢材， HRB400级钢筋强度高、性能稳定、焊接和机械连接性好。
HRB400 级热轧带肋钢筋是指屈服强度为400N/mm2的钢筋。当钢中加入微量合金元素V、Ti 或Nb 后可使晶粒细化、改善延性、碳含量降低，而钢筋屈服强度提高，并具有良好的可焊性。HRB400 级钢筋是目前国内重点推广的新钢种之一，它包含20MnSiV 、20 MnSiNb 和20 MnTi三个品种。在国内得到越来越多的应用。但应指出，直径12 mm 以下的小直径HRB400 级钢筋往往没有明显的屈服点，这在设计时应引起注意。同时由于钢筋两面带有纵肋给开盘矫直造成一定影响，应防止表面严重擦伤，且钢筋的弯曲度应满足标准规定。
HRB400 级热轧带肋钢筋的技术指标应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998 的规定。钢筋直径为6～50mm，钢筋的强度标准值为400 N/mm2，强度设计值为360 N/mm2。
图3.1-1钢筋直螺纹连接技术
HRB400 级热轧带肋钢筋可应用于非抗震和抗震设防地区的民用与工业建筑和一般构筑物，可用作钢筋混凝土结构构件的纵向受力钢筋和预应力混凝土构件的非预应力钢筋以及用作箍筋和构造钢筋等。
3.2粉煤灰小型空心砌块的应用
建筑所有外墙墙体材料选用绿色环保型粉煤灰小型空气砌块，不但轻质高强，隔音效果好，而且具有良好的保温性和抗渗性，节约了大量土地资源。如图所示。粉煤灰小型空心砌块的材料弹性模量为混凝土的10%，泊桑系数比混凝土大50%。
因此，相比之下有较好的韧性，不易脆裂。这不仅有利于建筑物抗震时不易发生墙体脆性破坏，而且电锯切割开槽、冲击钻钻孔、人工钻凿洞时，均不易引起砌块破损，有利于装修及暗埋管线，同时运输装卸过程中也不易损坏。
3.3GRC轻质隔墙板的应用
本工程办公楼地下4层，地上35层，总建筑面积51554㎡。主楼8层至35层办公室内隔墙全部采用90mm厚GRC轻质隔墙板。
该轻质空心隔墙板最大的优点是自重轻、耐久性好、防水、防火、保温、隔音性能好、不变形、不龟裂、施工简便，绝大部分是干作业，有利于建筑工业化。同时也有利于减少土地资源的浪费，节约了能源。
4工具式施工器具的应用
在施工现场中大量推广使用符合中建CI标准的定型化设施，包括电箱棚、钢筋加工防护棚、标准灯架、工具式砂轮防护罩、电梯门洞防护门（如图所示）、工具式楼梯栏杆（如图所示）、电焊机推车、乙炔、氧气瓶推车、悬挑卸料钢平台（如图所示）等。
图4-1可周转工具式电梯防护门
工具式装配器具不但能满足标准化施工，安全文明施工，还具有安全，拆装方便的特点。待工程竣工后可以回收，重复利用，降低了施工成本。
图4-2可周转卸料平台
图4-3可周转工具式防护栏杆
5施工面混凝土洗泵水排放措施
由于本工程为超高层，混凝土输送高度大，每次混凝土施工完成或中断后，清理泵管中的残余混凝土以及大量清洗水，通过泵管打至板面。由此大量清洗水沿电梯井道或管道井下流到已完成的施工层，造成楼面污染。因此采用在标准层建立蓄水池的技术措施。
将清洗泵管水直接从风井排出，风井采用模板封闭，每隔6层封闭一次，模板表面采用水泥砂浆找坡层，面层采用JS-Ⅱ型防水涂料进行封闭，避免水流入下层。 楼层卫生间、管井部位采用200mm宽300mm高及200mm高实心砖墙砌筑进行封闭，并抹八字角，避免水流入。排水区域内采用JS-Ⅱ型防水涂料进行防水处理。
此项排水措施每6层设置封闭一次，排水楼层应避开有跃层的楼层。蓄水池内的水兼做养护水之用，待相应楼层弃用后，采用人工将水泥浆及砌体清理干清，运至场外。
图5-1楼层引流渠及蓄水池
6施工区生活区使用LED节能灯措施
图6-1 LED节能灯
1）经济效果分析
高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
寿命长：LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。一次投入可多循环利用。
2）环境效果分析
环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。不含汞、铅等对环境污染很大的重金属，因此LED照明不会象传统的灯具那样有很多蚊虫围绕在光源旁使环境变得更加干净卫整洁。
7变频调速设备加压供水措施
传统临时供水为自动减压连续供水，水泵处于连续运转，用电量较大。本工程采用变频调速设备加压供水。水泵处于非连续运转，节电效果明显。
本工程为高层项目垂直运输效率较低。在施工过程中，需定期查看或指定水泵管理员，造成人员闲置。若不设置专人，劳务为了满足自己的生产需求，加压泵经常性无人看管，加压泵长时间满负荷运转容易引起给楼层阀门的正常施工。增加给水系统材料的折旧率，造成不必要的税收。
变频调节技术原理及实例
图1.1 施工现场临时给水系统
图1.2 变频调节系统加设远程压力表
图1.3变频调节系统加设变频柜
结语
通过工程全生命周期的绿色施工措施，利用科学管理和技术革新，最大限度的节约资源和减小对环境负面影响，逐步实现“四节一环保”，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，为社会节约资源和能源做出应有的贡献。
绿色施工是未来建筑行业发展的必由之路，也是科学发展、可持续发展的具体实施。通过设计优化、技术创新等方式，节能减排，做到资金投入和环境回报的平衡和共赢。
沈阳佳兆业中心工程地处沈阳市青年大街，是沈阳市实施金廊工程重点建设项目。对工程的环境保护，文明施工，和节能降耗具有很高的要求。因此在工程开工伊始，项目部就制定了绿色施工管理体系，全面落实绿色施工方案，高标准，高起点的对整个工程的实施进行动态管理。不仅节约了资源、降低了能耗、减少了施工对周边环境的干扰和影响， 而且实现了工程质量、安全、文明、效益、环保的综合效益，对施工企业产生了较好的经济效益。本工程被评为“2012年辽宁省安全文明标准化施工工地”。