塔吊噴淋降塵系統(tǒng)在綠色施工中的應用

1、塔吊噴淋降塵系統(tǒng)在綠色施工中的應用張帥摘要：揚塵污染問題仍然是綠色施工的主要問題。本文簡單分析了當 前施工企業(yè)常用的抑塵降塵措施后，提出了新型的塔吊噴淋降塵系 統(tǒng)，并詳細分析了其工作原理及安裝施工要點。該系統(tǒng)適合廣泛推廣 應用。關鍵詞：降塵噴淋安裝綠色施工目前，在倡導綠色施工的背景下，揚塵污染問題依然比較嚴重。 在西北風猖狂的黃土高原尤為突出。施工現(xiàn)場道路硬化、設置綠化帶、灑水車灑水是多數施工企業(yè)采 取的常用方法。但在秋冬春季節(jié)，植被干枯或尚未長出，沙塵暴肆虐、 揚塵污染異常嚴重的情況下，以上處理方法并不能完全解決揚塵污染 問題。1揚塵污染源黃土高原土質疏松，臨近西伯利亞，西北風頻繁且風力較大

2、。當風力達到二三級時，便可形成揚塵污染。它是建筑工地的主要污染 源。其次還有土方開挖后灑落于地面的灰土及水泥、建筑廢棄物形成 的粉末等。2目前常用的解決揚塵污染的措施及缺點密目網遮蓋在污染源上遮蓋密目網是目前廣泛使用的方法，但該方法存在以下缺點：2.1.1占地面積較大的施工場地將耗用大量的密目網，成本較高。 2.1.2密目網結實程度低，易破損，污染源容易通過破損處散發(fā)出來。 密目網只能控制被遮蓋的污染源，散發(fā)在空氣中的污染源仍然在肆虐 著，影響環(huán)境質量。道路硬化施工現(xiàn)場道路硬化是防止揚塵污染的較好方式，但落在道路表面 的污染源仍然無法控制，在清理之前容易形成揚塵污染。采用工人定 期清理路面的方

3、式，增加了人工費用，提高了施工成本。設置現(xiàn)場綠化帶現(xiàn)場綠化帶面積有限，除塵效果并不好，冬季效果更差。灑水車灑水灑水車灑水只能抑制地表粉塵，彌漫在空氣中的粉塵仍然無法清 除，且需配備專職灑水車司機，增加了施工成本。3塔吊噴淋降塵系統(tǒng)的工作原理塔吊噴淋降塵系統(tǒng)簡介塔吊噴淋降塵系統(tǒng)是安裝在塔吊上的灑水系統(tǒng)，利用塔吊自由旋 轉的功能達到現(xiàn)場360。降水除塵的目的（如圖1）。與普通噴嘴水霧 降塵相比，塔吊噴淋降塵系統(tǒng)降水高度較高、水壓較大，容易將彌漫 在空氣中的粉塵、顆粒吸附，達到完全除塵的目的。同時可用于混凝 土養(yǎng)護。圖1施工現(xiàn)場塔吊噴淋效果示意圖其原理是利用高壓水泵將蓄水池中的水提升到塔吊懸臂噴頭處

4、， 噴出的水滴與空氣中的固體粉塵粘結，增加其重力而使其自由下落， 物理學上稱其為重力沉降。由于粉塵等固體顆粒物在空氣中呈弧線運 動，無法驟然改變運動方向，當其向噴灑而出的水滴運動并與其仍存 在一定距離時，便開始繞著水滴所形成的拋物線做繞流運動。粉塵等 固體顆粒物與水滴發(fā)生碰撞時，塵粒便會與水滴接觸濕潤并被攔截下 來，物理學上稱之為攔截補塵作用（如圖2）。塔吊噴淋降塵系統(tǒng)灑水面積的計算與控制塔吊隨著層高的增加逐漸頂升。同樣壓力的水，不同高度的噴 頭（或塔吊），噴灑出的水滴流量面積是不同的。噴頭噴發(fā)出的水滴 以錐體的形式灑落于地面，錐體中心線與地面的夾角稱作霧化角，用 a表示；噴頭高度用 h表示。

5、則每個噴頭的噴灑面積為 S= （h*tana）2（如圖3、圖4）。施工中采取單獨控制每個噴頭的方式控 制灑水量。圖3霧化角圖圖4流量分布示意圖塔吊噴淋降塵系統(tǒng)為智能噴淋系統(tǒng)安裝自動控制系統(tǒng)定時定點對施工現(xiàn)場進行噴水降塵。如從早晨 6點開始到下午8點為其工作時間，每小時噴灑一次，每次噴水5-10 分鐘，無需人工控制，隨時保證現(xiàn)場環(huán)境清潔無污染。4塔吊噴淋降塵系統(tǒng)的安裝塔吊噴淋降塵系統(tǒng)安裝的技術難點持續(xù)旋轉的機械連接輸送管道是承壓水輸送的關鍵。如何保證持續(xù)旋 轉和防滲漏嚴密性的高要求是其技術難點。施工現(xiàn)場采用卡箍式可曲 撓橡膠接頭和彎頭解決該技術難題。要保證在噴淋降塵過程中，塔吊仍然持續(xù)工作。塔吊

6、在工作過程中 振動極大，而供水管道則需要在一個相對穩(wěn)定的環(huán)境中工作。采用聚 乙烯（PE）管或PP-R管作為承壓水送水管道，采用柔性連接的方法， 防止因硬性連接而造成連接件崩裂的狀況。該噴淋系統(tǒng)需要自動識別現(xiàn)場揚塵情況，因此要增加智能控制系統(tǒng)自 動識別裝置。供水管道的冬季回水及雨天的停止噴灑問題是其另一難 點。需要安裝防凍溫控系統(tǒng)和雨天感應系統(tǒng)。塔吊噴淋降塵系統(tǒng)的安裝蓄水池的埋置將蓄水池埋置在塔吊底部，頂蓋高于地面300mm左右。如采用無 頂蓋蓄水池，池深不得超過1500mm。蓄水池箱體要水平安裝，基坑 底面要平實。水箱給水與浮球閥的安裝進水管進入蓄水池后彎曲90度左右變?yōu)樗剑c浮球閥連接。

7、并且嚴格控制溢水口高度，以免影響浮球閥靈敏度。高壓水泵的安裝高壓水泵安裝于蓄水池附近，或安裝于水箱支架上。在安裝之 前，須按照規(guī)范要求對設備與材料進行嚴格檢查，確定其無損壞和銹 蝕現(xiàn)象。并檢查零部件的完整性，是否存在缺損現(xiàn)象，檢查完畢方可 進行安裝。水泵進入立管處須安裝壓力表和止回閥。二次增壓泵安裝 在塔吊機身頂部供水立管與水平橫管連接處。當蓄水池附近的高壓泵 壓力足夠時，可不安裝二次增壓泵。供水立管與水平管的安裝供水管材采用聚乙烯（PE）管或PP-R管，采用熱熔方式進行焊 接。熱熔焊接前后要用潔凈棉布將加熱面擦洗干凈，并銑削焊接面， 使其與軸線垂直。焊接時要嚴格控制溫度變化，加熱面溫度應保持

8、均 勻。在保壓冷卻期間，禁止移動焊接件或在焊接件上施加任何外力， 必須無應力焊接。焊接完畢須按照規(guī)范要求進行質量檢測。卡箍式可曲撓橡膠接頭的安裝供水立管與噴水橫管之間要使用卡箍式可曲撓橡膠接頭進行連 接，上部安裝90度直角可曲撓橡膠彎頭，用于補償立管與橫管之間的位移。噴頭安裝噴頭的安裝是塔吊噴淋系統(tǒng)的重中之重。噴頭材料的選用采用定制型卡口噴頭，可選用PP材料進行制造，型號為 YWYT-BB-1/；或者選用定制型卡口噴嘴，卡口噴嘴只需在支管上開孔 即可。定制型卡口噴頭的噴霧形狀為實心錐形，覆蓋面為實心圓形， 其獨特的葉片設計和流量通道提供均勻且細小的水霧滴（如圖5）。圖5噴頭噴頭的安裝與控制定制

9、型卡口噴嘴沿塔吊敷設在水平橫管上，間距為2-3m，并以 60度實心錐形的方式進行噴灑。每個噴頭都由一個開關單獨控制， 可以選擇性地進行噴灑，避免因某一噴頭損壞而導致其他噴頭無法正 常工作。同時也避免因為過度噴灑造成的水資源浪費和現(xiàn)場泥濘的情 況。其缺點是電網管線使用較多，線路較復雜。智能控制系統(tǒng)及線路的安裝該噴淋系統(tǒng)需要安裝智能控制系統(tǒng)，對現(xiàn)場揚塵情況、噴灑時間 及系統(tǒng)故障進行分析、預報警和自動調整。每個噴頭安裝一條單獨的 控制線路，接入智能控制設備中，自動接受其打開或關閉的指令并進行工作。防凍溫控系統(tǒng)的安裝在管道、噴頭及控制閥處纏繞管道伴熱帶，利用伴熱帶產生的熱 量保持管道內部溫度，防止管道

10、內余水結冰，影響系統(tǒng)正常使用。也 可以采用聚氨酯材料對管道進行包裹，以便保溫。雨天感應系統(tǒng)為了保證降塵效果和控制施工現(xiàn)場的含水量，在控制系統(tǒng)中安裝 了雨天感應系統(tǒng)。當系統(tǒng)遇到雨天，傳感器傳遞信號給控制系統(tǒng)，自 動關閉控制閥，避免水資源浪費。5試運行和調試本噴淋降塵系統(tǒng)安裝完畢后，必須進行試運行。首先是強度和嚴 密性測試，分為沖洗和試壓兩部分。試壓需要兩個及以上的壓力表， 壓力表的精度要求在級以上，量程要達到倍的實驗壓力值。水壓強 度的測試點應設置在管道壓力最高處，注意該點壓力可以達到倍設計 工作壓力。由于安裝順序或安裝位置等緣故，部分設備器件無法參與 沖洗和試壓，則要對其進行隔離或拆除保護。及

11、時對噴淋系統(tǒng)的運行情況進行詳細記錄存檔，包括開機時間、 浮球閥供水情況、用水量、耗電量、噴頭工作狀況等，并對數據進行 及時分析。對水壓及噴淋效果進行觀測記錄，隨時調整噴頭角度。對 系統(tǒng)的噴灑均勻度、用水量進行分析評估，及時修正。如測試結果不合格，需要降低壓力、排凈水分，排查原因、修理 調整甚至重新安裝，直至合格為止。6相關注意事項該噴淋系統(tǒng)噴灑用水可采用基坑降水、地下水或收集的雨水，但不建 議循環(huán)用水，因為循環(huán)用水中含有大量粉塵等污染物，容易造成二次 污染。水量不夠時，可用自來水補充。應使用具有相應資質的單位和人員進行安裝。水流在輸送過程中容易產生靜電，應做好接地連接。塔吊標準節(jié)加節(jié)時，供水立

12、管應同步接長。要計算好垂直供水管的長 度和根數，每根長度以塔吊標準節(jié)長度為宜，利于同步。根據現(xiàn)場污染程度確定噴灑次數、噴灑間隔和噴灑時間，不能造成地 面泥濘現(xiàn)象。壓力泵應達到要求壓力，將蓄水池中的水送至指定高度。 如壓力泵壓力不足時，須在塔機上安裝二次增壓泵。7結語塔吊噴淋降塵系統(tǒng)有助于建筑施工的文明化進程，是綠色施工的 重要組成部分。其取材方便、成本低，且可充分利用基坑降水、地下 水資源和雨水，利于節(jié)水，適合施工企業(yè)廣泛推廣應用。參考文獻：葛世友.高壓噴霧濕式纖維柵除塵技術研究及應用D.北京：北 京科技大學，2007黃研等.施工現(xiàn)場定型化防塵裝置的探索與實踐 J.建筑施 工，2014，36(10)： 1152-1153蔣志新等.塔機旋轉噴淋、噴霧系統(tǒng)的設計J.建筑施工，2015,37(