建筑业十项新技术在南航宿舍工程中的应用

建筑业十项新技术在南航宿舍工程中的应用

赵庆凯

中国新兴建设开发法有限责任公司一公司北京丰台100071

摘要：北京新机场南航基地第二标段生产运行保障设施单身倒班宿舍项目Ⅰ期，位于北京市大兴区北京新机场工程红线范围内，总建筑面积143753㎡，地下防水等级为I级，结构耐火等级一级，8度抗震设防。2017年10月15日开工，计划竣工日期为2019年7月26日。本工程主要应用建筑十项新技术中的模板脚手架技术、绿色施工技术、机电安装工程技术和信息化技术四大项。

关键词：建筑业，十项新技术，南航，单身宿舍

北京新机场南航基地第二标段生产运行保障设施单身倒班宿舍项目Ⅰ期工程，为北京市2019年度形象工程，也是施工单位列入的内部重点工程。工程伊始，施工单位便对该工程倾注了大量精力，并选用了公司品牌项目部，组成最精干的施工队伍，高质量严要求，从基础到装修均以高标准的姿态进行施工。并在工程施工中应用了建设部推广的建筑业10项新技术中的多项内容。

1工程概况

北京新机场南航基地第二标段生产运行保障设施单身倒班宿舍项目Ⅰ期工程，位于北京市大兴区北京新机场工程红线范围内，总建筑面积143753㎡，中国新兴建设开发有限责任公司总承包。2017年10月15日开工，计划竣工日期为2019年7月26日。工程质量目标为：结构工程为北京市结构长城杯金奖、竣工工程为北京市建筑长城杯金奖、最终目标为中国建设工程鲁班奖。

图1工程鸟瞰图

2建筑及结构概况

2号楼为安全员单身宿舍，3号楼为乘务员单身宿舍，7号楼为飞行员单身宿舍，8号楼为乘务员单身宿舍，5号楼为配套服务用房设置在东侧的庭院内。

地下二层平时主要为地下车库、机房等，战时为人防；地下一层为厨房、餐厅、自行车库、乒乓球室、台球室、安全员训练用房、安全员搏击室、机房等。2号楼、3号楼、7号楼及8号楼为29.400m，5号楼为13.000m，基底标高（m）-11.900m。地下防水等级为I级。

该工程为筏板基础，地下结构为：钢筋混凝土框架剪力墙，地上结构为：钢筋混凝土框架，地基基础设计等级二级，结构耐火等级一级，地下室防水等级一级，8度抗震设防。

为减少占地面积，按照施工阶段规划编制，分为三个阶段即基础阶段、结构阶段和装饰装修阶段，施工总平面布置实施动态管理。

3“建筑业10项新技术”的应用

本工程大力推广了科技创新和新技术应用，并制定了各项管理目标。工程中应用了住房和城乡建设部新推广的2017版“建筑业10项新技术”和北京市建设领域科技成果新技术，为工程质量个施工进度打下了良好基础。本工程主要应用建筑十项新技术中的模板脚手架技术、绿色施工技术、机电安装工程技术和信息化技术四大项。

3.1施工现场水收集综合利用技术

施工过程中，项目部对施工现场水收集和综合利用给与高度重视，该项技术包括：雨水回收利用、基坑施工降水回收利用、以及现场生产废水回收利用、生活废水回收利用技术。

3.1.1建立雨水收集系统；

3.1.2购置污水处理站。

3.2施工现场太阳能和空气能利用技术

施工现场太阳能光伏发电照明技术，是利用太阳能电池组件，将太阳的光能直接转化为电能储存起来，再用于施工现场照明系统的技术。太阳能发电电池装置主要由控制器、光伏组件、蓄电池（组）和逆变器（当照明负载为直流电时，不使用）及照明负载等组成。该技术中的照明灯具负载为直流负载，灯具选用了工作电压为12V的LED灯，在生活区安装了太阳能发电电池装置，使道路照明使用率达到了90%以上。

3.2.1光伏组件：具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出、最小不可分割的太阳电池组合装置，又称太阳电池组件。对太阳光日照充足的地区用了多晶硅太阳能电池；对阳光相对不足、阴雨天比较多的地区，用了单晶硅太阳能电池，选用的太阳能电池，输出的电压比蓄电池的额定电压高了20%~30%，以保了证蓄电池的正常充电。

3.2.2太阳能控制器：用于控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护和过放电进行保护；在温差较大的地方，具备温度补偿和路灯控制功能。

3.2.3蓄电池：选用了铅酸电池，小微型系统中，选用了锂电池。根据临建照明系统的整体用电负荷数，蓄电池额定工作电压选用了12V，容量为日负荷消耗量的6倍左右，有效地保证了日负荷消耗用电。

3.3绿色施工在线监测评价技术

该技术是根据建筑工程绿色施工评价标准（GB/T50640-2010），通过在施工现场安装智能仪表，并借助GPRS通讯和计算机软件技术，实现随时随地以数字化的方式，对施工现场施工噪声、水耗、能耗、施工扬尘、大型施工设备安全运行状况等各项绿色施工指标数据，进行实时监测、记录、分析、评价和预警的监测和评价。

3.4施工扬尘控制技术

3.4.1自动喷淋降尘系统也在该工程中得到了有效应用，其组成包括蓄水系统、自动控制系统、语音报警系统、以及变频水泵、主管、支管、三通阀、微雾喷头等连接而成，主要安装在临时施工道路、脚手架上。

在塔吊安装完成后，通过塔吊旋转臂安装了塔吊自动喷淋降尘系统，该系统用于塔臂覆盖范围内的降尘和混凝土养护。系统组成包括加压泵、塔吊、喷淋主管、万向旋转接头、喷淋头、卡扣、扬尘监测设备、视频监控设备。

3.4.2雾炮降尘系统主要有电机、高压风机、水平旋转装置、高压泵、仰角控制装置、导流筒、储水箱等装置，雾化喷嘴、其特点为风力强劲、射程高而远、且穿透性好，实现了精量喷雾，其雾粒细小能快速抑制尘埃起到降尘作用，不但覆盖面积增大，且效率也大为提高、速度也大为加快。

3.4.3工程中还设置了施工现场车辆自动冲洗系统。这个由供水系统、循环用水处理系统、承重系统、冲洗系统、自动控制系统组成的施工现场车辆自动冲洗系统，采用了红外、位置传感器启动，实现了自动清洗及运行指示的智能化控制。其水池采用了四级沉淀和分离，确保了水循环使用。

3.5基于BIM的管线综合技术

3.5.1深化设计及设计优化

机电工程施工中，许多工程的设计图纸由于诸多原因，设计深度往往满足不了施工的需要，因此，在施工前进行了深化设计。有效地避免了各种管线错综复杂，管路走向密集交错的机电系统在施工中发生碰撞情况，避免了出现拆除返工现象，更减少了设计方案的重新修改，节约了材料、保证了工期，减少了项目成本。该深化设计，再根据建筑专业要求及净高要求将综合模型导入了相关软件进行机电专业和建筑、结构专业的碰撞检查，根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让建筑结构。机电本专业的碰撞检测，是在根据“机电管线排布方案”建模的基础上对设备和管线进行综合布置并调整，从而在工程开始施工前发现问题，通过深化设计及设计优化，使问题在施工前得以解决。

3.5.2多专业施工工序协调

通过BIM技术的可视化、参数化、智能化特性，专业技术人员进行了多专业碰撞检查、净高控制检查和精确预留预埋，并利用了基于BIM技术的4D施工管理，对施工工序过程进行了模拟，对各专业进行了事先协调，对发现碰撞点进行了提前解决，减少了因不同专业沟通不畅而产生的技术错误，大大减少了返工，节约了施工成本，而这些问题有些是无法通过经验判断来及时发现并解决的。

3.5.3施工模拟

利用了BIM施工模拟技术，使得复杂的机电施工过程，变得简单、可视、易懂。BIM4D虚拟建造形象直观、对设备、材料到货情况进行了有效地预警，同时通过进度管理，将现场实际进度完成情况反馈回“BIM信息模型管理系统”中，与计划进行对比、分析及纠偏，实现施工进度控制管理。

3.6组合铝合金模板施工技术

本工程为结构形式为框架结构，部分框架柱之间间距较小，最小处柱间间距仅为200mm，如按照传统模板施工方法进行结构施工，无法有效的保证柱模板支设质量，后期拆模时也无法保证拆模时不会对框架柱边角的造成损坏而影响观感质量。而新型组合式铝合金模板，安装省时省工省费用，真正做到缩短工期降低成本提高安装的效率。且铝合金模板质量轻，便于人工搬运，在材料周转和施工安装上尤其体现其施工快捷、流水方便的优点。在创新上，在间距较小位置的柱模板安装前先将两块模板背楞进行组装，模板四周根据柱间距使用圆钢管调节组合模板间距同时进行固定，以适应不同框架柱的截面尺寸，减少材料的加工和浪费，解决了模板支设困难的问题，拆模后整体光洁平整。为现场模板施工生产活动大大提高了效率。

3.7工具式定型化临时设施技术

工具式定型化临时设施技术，包括标准化箱式房、定型化临边洞口防护、加工棚，预制装配式马道、可重复使用临时道路板等。

3.8模板脚手架技术

该工程中也成功使用了成熟的10项新技术之一的模板脚手架技术。

3.8.1销键型钢管脚手架支撑架的立杆上每隔一定距离都焊有连接盘、键槽连接座或其他连接件，横杆、斜拉杆两端焊有连接接头，通过敲击楔形插销或键槽接头，将横杆、斜拉杆的接头与立杆上的连接盘、键槽连接座或连接件锁紧。

3.8.2销键型钢管脚手架支撑架分为φ60系列重型支撑架和φ48系列轻型脚手架两大类：

3.8.2.1φ60系列重型支撑架的立杆为φ60×3.2焊管制成（材质为Q345）；立杆规格有：0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m，每隔0.5m焊有一个连接盘或键槽连接座；横杆及斜拉杆均采用φ48×2.5焊管制成，两端焊有插头并配有楔形插销，搭设时每隔1.5m搭设一步横杆。

3.8.2.2φ48系列轻型脚手架的立杆为φ48×3.2焊管制成（材质为Q345）；立杆规格有：0.5m、1m、1.5m、2m、2.5m、3m，每隔0.5m焊有一个连接盘或键槽连接座；横杆采用φ48×2.5，斜杆采用φ42×2.5、φ33×2.3焊管制成，搭设时每隔1.5～2m设一步横杆（根据搭设形式确定）。

3.9施工噪声控制技术

为减少噪声污染，工程中使用施工噪声控制技术。通过选用低噪声设备、采用隔声屏、隔声罩等措施有效降低了施工现场及施工过程的噪声。

3.10绿色施工在线监测评价技术

绿色施工在线监测评价技术涉及到了管理、技术、材料、工艺、装备等多个方面。根据绿色施工现场的特点以及施工流程，在确保施工各项都能得到监测的前提下，使得绿色施工监测内容包括环境保护、材料资源利用、水资源利用、能源利用、城固检测等各个方面，达到了以最小的成本获得最大限度的绿色施工数据的目的（绿色施工监测内容见图3）。

图3在线监测系统图

监测及量化评价系统构成以传感器为监测基础，以无线数据传输技术为通讯手段，包括现场监测子系统、数据中心和数据分析处理子系统。其中数据中心负责接收数据和初步的处理、存储，数据分析处理子系统则将初步处理的数据进行量化评价和预警，并依据授权发布处理数据。

4结语

建筑业十项新技术在南航工程中的应用非常成功，工程实体及内页质量均达到优良，得到建设、监理、设计、质监等各方的肯定和赞誉，尤其是建设方对工程质量非常满意，更是给与了高度评价。工程已获得北京结构长城杯金杯、北京市绿色安全样板工地、全国优秀质量管理小组等奖项。

参考文献

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[2]赖振彬等.基于无线传感器网络的绿色施工检测系统的研究，建筑节能2015.1.20.

[3]吴碧桥.绿色施工创新技术—结合《建筑业10项新技术（2017）》解读，施工企业管理2018.8.1.

[4]单彩杰等.建筑业10项新技术（2017版）绿色施工技术综述，建筑技术2017.12.25.

[5]王强，BIM在建筑机电管线排布方面的应用，中国房地产业2018.6.11.