隨著哥本哈根世界氣候大會(huì)召開，“低碳”成為熱詞，以節(jié)能、環(huán)保、綠色、低排放為特點(diǎn)的低碳建筑應(yīng)運(yùn)而生。低碳建筑是指在建材與設(shè)備制造、施工建造及建筑使用全生命周期內(nèi)，減少石化能源消耗、提高能效、降低二氧化碳排放，并已逐漸成為國(guó)際建筑界的主流趨勢(shì)。一個(gè)關(guān)鍵事實(shí)是：建筑在二氧化碳排放總量中占比近50%，遠(yuǎn)超運(yùn)輸和工業(yè)領(lǐng)域，因此發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)繞不開建筑的“節(jié)能”與“低碳”。

從綠色低碳環(huán)保的角度來講，開展裝配式建筑工程施工，能有效的降低對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的污染，從根本上實(shí)現(xiàn)低碳排放的施工目標(biāo)，加快推動(dòng)建筑領(lǐng)域朝向綠色環(huán)保方向快速發(fā)展。本文通過對(duì)綠色低碳環(huán)保下的裝配式建筑進(jìn)行探討，具有一定現(xiàn)實(shí)研究意義。

一、工程概況

北湖核心區(qū)東側(cè)片區(qū)B地塊安置房項(xiàng)目工程總承包（EPC）二標(biāo)段，位于濟(jì)南市天橋區(qū)，七一路以西、東濼河路以東、北園大街以北，項(xiàng)目總建筑面積21.17萬平方米，其中地上約15萬平方米、地下約6萬平方米，涵蓋高層住宅樓、地下車庫(kù)、配套商業(yè)、換熱站、門衛(wèi)等14個(gè)單體建筑。住宅樓層數(shù)為19層至33層不等。項(xiàng)目共安置1378戶、4410人。

該項(xiàng)目作為濟(jì)南市重要的民生保障工程，項(xiàng)目自開工之初就確立了“高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高品質(zhì)交付”的建設(shè)目標(biāo)，工程始終將綠色低碳理念貫穿設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全過程。

二、主要研究?jī)?nèi)容

（一）地基基礎(chǔ)綠色施工研究

北湖片區(qū)地處黃河沖積平原，淤泥土質(zhì)深厚、地下水位高，給基坑工程和基礎(chǔ)施工帶來巨大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)深基坑滲漏、復(fù)雜地質(zhì)成孔效率低、車庫(kù)防水難度大等痛點(diǎn)，開展了四項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。

深基坑防滲漏技術(shù)。項(xiàng)目基坑深度約9米，采用鉆孔灌注樁+旋噴錨索支護(hù)+止水帷幕的方案。由于淤泥土質(zhì)嚴(yán)重，錨索滲漏問題較為普遍。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制了一種錨索孔口涌水封堵裝置，在止水帷幕與錨桿孔對(duì)應(yīng)的位置開設(shè)安裝孔，孔內(nèi)設(shè)置封堵組件，包括封堵球、壓力介質(zhì)注入管及塞體。施工時(shí)通過壓力介質(zhì)注入管向封堵球內(nèi)注入水、空氣或水泥漿進(jìn)行壓力充填，使封堵球膨脹至與安裝孔內(nèi)壁抵緊，有效封堵錨桿孔，防止富水地層內(nèi)的水涌入基坑。該裝置對(duì)錨索滲漏節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有效加強(qiáng)，基坑滲漏率較傳統(tǒng)工藝降低60%以上。

復(fù)雜地質(zhì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)。項(xiàng)目同時(shí)采用反循環(huán)鉆機(jī)及旋挖鉆機(jī)兩種成孔機(jī)械。反循環(huán)鉆機(jī)在土質(zhì)層中成孔效率較高，但入巖后鉆進(jìn)速度慢，入巖后鉆進(jìn)1米平均用時(shí)3小時(shí)；旋挖鉆機(jī)在土質(zhì)層中容易塌孔，但入巖后鉆進(jìn)效率高，入巖后鉆進(jìn)1米平均用時(shí)0.5小時(shí)。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用兩種鉆機(jī)接力套打的成孔方法，土質(zhì)層用反循環(huán)鉆機(jī)、巖石層用旋挖鉆機(jī)，充分發(fā)揮兩種機(jī)械的特性和優(yōu)勢(shì)，大幅提高成孔速度和質(zhì)量，形成了一套完善的反循環(huán)加旋挖鉆機(jī)接力套打成孔體系，整體成孔效率提高約40%。

車庫(kù)防排一體化技術(shù)。項(xiàng)目底板采用S-CLF強(qiáng)力交叉層壓膜自粘防水卷材，皮膚式防水系統(tǒng)能與混凝土反應(yīng)形成致密的防水體系，即使出現(xiàn)滲漏水點(diǎn)也不會(huì)竄水，將滲漏水風(fēng)險(xiǎn)降至最低。頂板采用“防排一體化”系統(tǒng)，通過高分子防護(hù)排蓄水異型片上多余的水經(jīng)虹吸排水槽有組織地排至集水井，實(shí)現(xiàn)雨水和滲透水的循環(huán)再利用，同時(shí)保持土壤透氣性和透水性，保障植物根系正常生長(zhǎng)。

除塵挖掘機(jī)技術(shù)。傳統(tǒng)土方作業(yè)采用移動(dòng)霧炮隨挖掘機(jī)移動(dòng)降塵，安置時(shí)間長(zhǎng)、施工效率低。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在挖掘機(jī)上集成除塵噴灑裝置，噴灑覆蓋半徑大于2m，省去了霧炮移動(dòng)安置時(shí)間，同時(shí)滿足除塵降塵要求，土方作業(yè)區(qū)PM10濃度較傳統(tǒng)方式降低約35%。

（二）裝配式低碳建造技術(shù)研究

圍繞裝配式混凝土結(jié)構(gòu)住宅建造關(guān)鍵技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從模板體系、構(gòu)件安裝、節(jié)點(diǎn)優(yōu)化等方面開展全鏈條創(chuàng)新，形成了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。

工具式鋁合金模板一體化技術(shù)。項(xiàng)目主樓地上部分全面應(yīng)用鋁合金模板技術(shù)，結(jié)合快拆體系操作輕便快捷，周轉(zhuǎn)率高，有效降低施工成本。

隔離式納塑外模板結(jié)合鋁模板施工技術(shù)。項(xiàng)目創(chuàng)新應(yīng)用隔離式納塑保溫外模板，采用錨固連接件與混凝土牢固連接，保溫板實(shí)現(xiàn)100%牢固粘結(jié)，與內(nèi)側(cè)澆筑的混凝土實(shí)現(xiàn)同材質(zhì)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到節(jié)能結(jié)構(gòu)一體化的技術(shù)要求，確保粘結(jié)強(qiáng)度和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑物保溫與結(jié)構(gòu)同壽命。復(fù)合保溫外模板采用多層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)置內(nèi)外側(cè)粘結(jié)增強(qiáng)層和加強(qiáng)筋，提高了保溫模板的抗折、抗壓、抗沖擊等力學(xué)性能，達(dá)到現(xiàn)澆混凝土模板使用技術(shù)要求，減少了模板用量。

可折疊式ALC墻板安裝機(jī)具研發(fā)。ALC墻板傳統(tǒng)人力安裝效率低、質(zhì)量難保證、安全系數(shù)低。市場(chǎng)上的安裝機(jī)具普遍構(gòu)造復(fù)雜、體型笨重，在住宅布局緊湊的空間中移動(dòng)不靈活。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制了一種簡(jiǎn)易可折疊式ALC墻板安裝機(jī)具，鋼框架由矩形鋼管焊接而成，后端設(shè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，前端上部設(shè)有可折疊軌架，通過斜拉桿鉸接固定。需要通過狹窄空間時(shí)，拆除斜拉桿即可向后折疊。工作時(shí)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)通過滑輪和鋼絲繩將ALC板吊起安裝。該機(jī)具減少了勞動(dòng)力投入，安裝效率提高約50%，施工安全性顯著提升。

重型預(yù)制樓梯縱向分段施工技術(shù)。施工現(xiàn)場(chǎng)常用塔吊最大起重量為4噸，當(dāng)預(yù)制樓梯自重超限或吊裝幅度過大時(shí)，需更換大型塔吊或租用場(chǎng)外大型起重設(shè)備，增加施工成本。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用重型預(yù)制樓梯縱向分段施工技術(shù)，將重型預(yù)制樓梯分段制作、分段吊裝，減少了吊裝重量，避免了更換大型塔吊的額外費(fèi)用支出，施工安全性更高。

（三）智慧精益建造技術(shù)研究

項(xiàng)目以“安全第一、質(zhì)量為本、文明至上、關(guān)愛民生”為指導(dǎo)思想，以“知道工地過去、了解工地現(xiàn)在、預(yù)見工地未來”為目標(biāo)，打造智慧工地管理系統(tǒng)，涵蓋碳排放監(jiān)測(cè)、全息沙盤、AI行為分析等30余項(xiàng)功能。

大體積混凝土智能測(cè)溫技術(shù)。大體積混凝土施工采用預(yù)先埋入的熱敏傳感器，通過數(shù)據(jù)采集器與智慧工地平臺(tái)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)溫及溫度預(yù)警，對(duì)大體積混凝土內(nèi)外溫差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)養(yǎng)護(hù)措施，有效控制內(nèi)外溫差，避免混凝土開裂。測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳平臺(tái)，可隨時(shí)查詢歷史曲線，為施工質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)支撐。

細(xì)碎金屬收集裝置研發(fā)。主體結(jié)構(gòu)施工清理時(shí)，建筑垃圾中混雜大量鐵釘?shù)燃?xì)碎金屬，難以分離，造成材料浪費(fèi)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)借鑒“強(qiáng)磁除鐵器”“金屬粉塵吸塵器”的工作原理，研制了一種細(xì)碎金屬收集裝置：利用吸塵器的氣壓差產(chǎn)生吸力，將金屬和其他垃圾一同吸入桶內(nèi)，再通過桶內(nèi)磁鐵分離出金屬并收集。該裝置有效回收了建筑垃圾分類中的金屬?gòu)U料，減少了材料浪費(fèi)，體現(xiàn)了精益建造的綠色理念。

穿插式可伸縮護(hù)欄研發(fā)。高層施工中臨邊防護(hù)護(hù)欄因工序穿插需要頻繁拆裝，人工耗費(fèi)大、材料損耗快。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)了穿插式可伸縮防護(hù)欄桿，底部和頂部采用60×30×3槽鋼約束護(hù)欄，頂部留有5mm空隙，需要挪動(dòng)時(shí)向一側(cè)推動(dòng)即可供人員通過，施工完畢后恢復(fù)原狀。該護(hù)欄操作方便，整體穩(wěn)定性和安全性好，可多次周轉(zhuǎn)使用，大幅降低了護(hù)欄使用成本和材料浪費(fèi)。

智慧工地綜合管理平臺(tái)。項(xiàng)目智慧工地系統(tǒng)包含人員實(shí)名制、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、塔吊監(jiān)測(cè)、升降機(jī)監(jiān)測(cè)、基坑監(jiān)測(cè)、高支模監(jiān)測(cè)、AI行為分析、碳排放監(jiān)測(cè)、全息沙盤等30余項(xiàng)功能。其中碳排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)建造階段碳排放計(jì)算方法，統(tǒng)計(jì)工地每日水電、柴油等消耗，通過碳排因子計(jì)算得出碳排放量，指導(dǎo)項(xiàng)目采取減排措施。AI行為分析系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別未戴安全帽、未系安全帶等不安全行為，有效降低現(xiàn)場(chǎng)安全隱患。

BIM技術(shù)全周期應(yīng)用。項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段、施工階段到運(yùn)維階段全面應(yīng)用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了裝配式構(gòu)件深化設(shè)計(jì)、管線綜合排布、施工模擬、質(zhì)量管控等全流程數(shù)字化管理，提高了工程建設(shè)的科技含量和管理效率。

三、社會(huì)效益

依托北湖核心區(qū)東側(cè)片區(qū)B地塊安置房項(xiàng)目，“裝配式住宅綠色低碳建造關(guān)鍵技術(shù)”成果經(jīng)山東土木建筑學(xué)會(huì)組織的科技成果評(píng)價(jià)專家組評(píng)審，一致認(rèn)為該成果整體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在地基基礎(chǔ)綠色施工、裝配式低碳建造、智慧精益建造等方面具有突出創(chuàng)新性和推廣價(jià)值，榮獲山東土木建筑學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；工程質(zhì)量方面，項(xiàng)目榮獲詹天佑住宅小區(qū)金獎(jiǎng)，是中國(guó)土木工程領(lǐng)域工程質(zhì)量的重要榮譽(yù)，在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了廣泛的示范效應(yīng)。中施企協(xié)在該項(xiàng)目組織了綠色施工觀摩，收到建設(shè)單位濟(jì)南濱湖地產(chǎn)有限公司的表?yè)P(yáng)信，社會(huì)效益顯著。

下一步，山東建工集團(tuán)將持續(xù)深耕裝配式建筑綠色低碳建造技術(shù)領(lǐng)域，加快科技成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，不斷推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為山東省建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多建工智慧。

                                                  （三直屬公司 鄭曉冉）