试析绿色节能技术在建筑工程施工中的运用

张田庆，庞拓，朱扬，郭瑞兴，付正权

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

随着我国基础建设的不断发展，能源消耗也在日益增长，基础建设的不断扩张，导致能源利用率日益加剧，其中煤炭资源呈逐年下降态势[1]。北方地区冬日气温的自然性降低，对建筑墙体的保温系统提出了更高要求。建筑外墙保温系统作为围护结构中的重要组成部分之一，其使用率也在逐步提升，围护结构的绿色节能技术也是众多专家、学者重点研讨的课题之一[2]。本研究以建筑节能技术作为研究主线，通过实际建筑案例的施工材料比选及分析结果，绿色节能技术在建筑工程施工中的运用情况，了解建筑工程施工中保温材料的经济适用性，为我国建筑工程中围护结构绿色节能技术的有效运用提供一些参考性依据。

2 绿色节能技术在建筑工程施工中的运用价值

目前，世界各国都面临着能源危机问题[3]。中国也同样面临着能源供应和需求之间的严重失衡[4]。节能问题已成为一个热门的社会问题，受到了广泛关注。目前，建筑工程施工如何达成建筑节能的目标，在于对建筑材料的有效比选，确定比选方案，了解不同建筑材料的能耗，从而确定具体施工材料的选用[5]。建筑施工领域中，围护结构的应用量较大，我国节能、环保类保温材料也成为首选材料[6]。在建筑外墙施工中，全力推广建筑节能保温材料的使用，但建筑围护结构中保温材料的投资成本却不断在增加，经济性问题，也成为影响建筑节能围护结构施工运用优先选用的瓶颈。因此，在建筑工程施工中，绿色节能保温材料的运用要在考虑节能技术实施效果的同时，还要考虑经济效益。本研究分析绿色节能技术在建筑工程施工中的运用策略，主要是通过不同保温材料的比选确定相适宜的建筑节能材料，进而保证绿色节能技术在整体建筑工程项目中的有效运用。

3 绿色节能技术在建筑工程施工中的运用策略

3.1 绿色节能环保技术的运用原理

在建筑施工过程中，需要先行确定节能建筑的运行和维护投资估算，主要考虑节能材料和新技术的使用期限、采暖成本和维修费用。针对建筑围护结构中的保温材料的维修费用，假定设计年限是N，以此为计算周期，那么再将日常的维修周期设定为MRH，因此，得到的公式N除以M，即是N年内所需的维修次数，再将维修费设定为C（假定值），那么得到的就是围护结构保温系统的维护费用的现存价值，即P。

式中：P为维护费用现值；C为每次维修费；（P/F，i,n）是资金现值公式，式中的F是年金，P是现值，i为折现率，n为维修时建筑使用年数。

节能建筑的直接作用是降低建筑物的最大能耗，直接效益体现在降低能源成本上。我国公共机构能耗定额指标依照气候区域划分定额指标，分为“严寒和寒冷地区”和“夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区”，部分地区可能同时出现电能和热能的双重消耗。建筑采暖过程中的能源消耗问题，需要进行综合考虑，才能够准确评估各类围护结构产生的成本。

3.2 节能环保材料的施工材料比选

为了评价不同保温材料的节能效果，我们假设使用不同的保温材料应用在同一类建筑工程项目中，冬季采暖期达到所要求的温度标准，并计算相同条件下的同期折现率，最优比选为以下几种方案的设定：

方案一，普通保温砼在建筑围护结构外墙外保温中的应用；

方案二，再生保温砼在建筑围护结构外墙外保温中的应用；

方案三，将聚苯板保温应用于建筑围护结构的外保温中。

使用净现值法计算出各项目施工成本的初始，运行和维护费用、拆除费用，相同的前提下，计算期和折现率的一致情况下，比较成本的现值，该成本最小为最优方案的现值。

3.3 比选结果

3.3.1 工程实例介绍

某商业城项目高层办公楼位于某省某市某区，建筑面积6994.5㎡，建筑高度54.8m，基底面积430.1㎡，该工程围护结构施工的各部位情况，可见下表2所示。

表2 工程围护结构各部位情况

为了评价不同保温材料的节能效果，我们认为，通过使用不同的保温材料，该项目的围护结构，即外墙外保温系统，需要保证冬季采暖期（180天）和达到室内温度21℃的采暖要求，与此同时，计算同一时期，相同条件下的折现率，有以下解决方案：

方案一，普通保温砼在建筑围护结构外墙外保温中的应用；

方案二，再生保温砼在建筑围护结构外墙外保温中的应用；

方案三，将聚苯板保温应用于建筑围护结构的外保温中。

使用净现值法计算出各项目施工成本的初始，运行和维护费用，相同的前提下，计算期和贴现率的比较成本的现值，该成本最小为最优方案的现值。导热系数可参照下表3。

表3 修正后保温材料的导热修正系数表

3.3.2 具体比选结果

运营成本计算得到：

方案一，普通保温砼在建筑围护结构外墙外保温中的运营成本计算结果为58738.03元；

方案二，再生保温砼在建筑围护结构外墙外保温中运营成本计算结果为83242.54元；

方案三，将聚苯板保温应用于建筑围护结构的外保温中运营成本计算结果为76509.86元。

建筑围护结构传热量的计算结果：

表1 常用保温材料性能对比参考

由以上分析可知，再生砼保温在能源消耗及运营成本中，明显优于普通混凝土与聚苯板保温材料。由上述分析及计算结果可知，该工程外保温材料的选择，对整体建筑绿色节能技术实施效果有着较高的影响。以成本差异为基础，在相同的计算周期和相同的折现率下，采用净现值法对三种方案的优缺点进行评价。最终明确方案二的再生保温砼净现值，明显高于其他两种保温材料，该方案可以作为绿色节能技术在建筑工程施工中的主要保温材料运用，利用该方案可以发挥绿色节能技术的作用价值。

4 结语

综上所述，绿色节能技术在建筑工程施工中的运用主要是考虑材料的选择，以及不同环保材料产生的能耗情况，并对成本进行分析，从而确定最佳的比选方案，用于施工，进而保证建筑结构的绿色节能环保的可持续发展。