高文杰
山西宏厦建筑工程第三有限公司(045008)
随着我国经济的蓬勃发展,能源消耗量也不断增加,尤其在建筑行业中,实施建筑节能先进标准领跑行动,开展超低能耗及近零能耗建筑建设试点,推广建筑屋顶分布式光伏发电。编制绿色建筑建设标准,开展绿色生态城区建设示范,实施绿色建筑全产业链发展计划,推行绿色施工方式,推广节能绿色建材、装配式和钢结构建筑。目前进行的老旧住宅节能改造与抗震加固改造、加装电梯等工程,正在如火如荼的进行当中。推进利用太阳能、浅层地热能、空气热能、工业余热等解决建筑用能需求。建筑工程施工所需的能源和材料巨大,存在严重的能源和材料浪费问题,应用节能施工技术可以降低建筑施工和使用的能源消耗,突出建筑的环保和节能特点,有助于推动建筑行业的稳定以及生态化发展。
节能施工技术主要体现的就是要节约施工过程中所使用的能源与材料。在施工的过程中会使用到许多能源物质,从传统的施工技术来看,这些被消耗掉的能源大多数都是不可再生能源。例如煤和石油等,用掉一部分就会少一部分。尤其是煤炭大省山西,不可再生能源数量有限,因此在施工的过程中应当尽量减少对这些不可再生能源的使用与浪费,寻找可再生能源替代不可再生能源。这些可再生能源对于环境造成的污染很小,还可以对环境起到保护的作用。在节能施工的时候也需要节约材料资源,避免不必要的浪费。
可再生能源生产设施的建设成本高,但是使用的过程中对成本的消耗却很低,且这些可再生能源的生产设施有很多可以移动,在这一个建筑工程项目结束之后,可以将可再生能源生产设施移动到下一个项目中继续使用。因此,可以有效地减少对资源的使用成本。对比可再生能源和不可再生能源的使用成本,从长远的角度来看,还是可再生能源更胜一筹,能够为项目减少更多的成本。因为节能施工技术能够有效避免对材料的浪费,所以项目所使用材料的数量会减少,这样也就减少了材料的成本。节能施工技术还可以避免许多可能导致能源材料损耗的风险,也减少了因为失误而导致工期延长的问题,避免了因延长工期而产生的各种成本。
工民建工程必须在保障建筑质量的前提下使用节能施工技术,确保建筑的安全质量达标,否则所建设出的建筑就会成为“豆腐渣”工程。这样一来,施工企业虽然节省了能源与材料,但是在行业内的口碑却严重下降,未来的发展极为不利。这种质量不合格的建筑一旦投入使用,人们的生命与财产安全都难以得到保障,容易发生安全事故。在社会中,每一个人都在努力为社会作出贡献,任何一个人的身体受到伤害或者失去生命,对于社会和家庭都是巨大的损失。因此,工民建工程必须在保障施工质量的前提下应用施工节能技术。
在墙体的施工中,比较广泛应用的节能施工技术有玻璃幕墙技术和双层幕墙技术。传统的墙体都是由钢铁和混凝土组成,而玻璃幕墙的建筑材料选用的是铝合金钢骨加玻璃。利用玻璃和玻璃镀膜技术、反射和折射阳光的原理,来调节室内的温度,使房屋可以根据实际的情况应用不同的技术调节室内温度。玻璃幕墙与传统的墙体相比,更具有美观性,节约了能源。无论是在施工过程中,还是建筑物建成之后,使用玻璃幕墙技术都有效地控制了环境污染程度。玻璃幕墙技术于20世纪80年引进我国,上海的新梅合联合广场和杨树浦路水厂都应用了玻璃幕墙技术[1]。主动式幕墙也叫双层幕墙。主动式幕墙的外层是点式幕墙结构,内层应用的是中空玻璃。这样的设计不仅达到节能的效果,还保证了房屋温度的合理性。在南方,夏天炎热,冬天又没有很好的取暖方式,利用主动式幕墙技术能起到很好的调节作用。当夏季非常炎热时,居民可以打开墙体中间的排气装置,将墙体的热空气全部排出,从而降低室内的温度。在冬季时,就将排气装置关闭,使屋内的热气不容易流失,起到保温的效果。主动式幕墙运用了合理的技术手段,利用了可再生的太阳能,极大地保护了环境,节约了能源。
计量供热方式是现在比较流行节能建筑技术。按照居民对热量的需求可以进行分散供热,也可以根据当地的气候变化,集中供热,改变了供热模式。计量供热利用的也是太阳能源。计量供热运用自身的调节供热系统,将太阳能转化成热能,使室内的温度适中,达到节能保温的作用。
工民建工程屋顶是光照最为充足的位置,在工程施工建设中,通常会使用保温隔热材料,进而降低屋顶热能消耗,改善工程的节能效果。在以往的施工建设中,以混凝土作为主要浇筑材料,但是其冷热传导性较强,会加速建筑热能的流失,尤其当气候剧烈变化时,室内温度会急剧下降,对建筑的舒适性带来负面影响。采用屋面隔热施工技术,在屋面和混凝土之间设置一层隔热保温层,可以避免建筑热能快速流失,提升建筑的舒适和保温程度,降低能源消耗[2]。
随着我国科学技术的蓬勃发展,各种新型能源已经在工民建工程中获得广泛应用。建筑内部节能技术以清洁、绿色能源为基础,通过利用风能、太阳能等新型能源进行热能转换,在降低对生态环境污染的同时,发挥设备供热作用。在建筑内部节能施工技术应用中,太阳能是应用最为成熟的一项技术,例如太阳能热水器、太阳房、太阳能发电设备、空调制冷系统以及太阳能干燥器等,都以太阳能为能源,满足用户日常生活需求。正在推向市场的“零能耗”小屋正是应用太阳能的具体实例。“零能耗”小屋采用了被动式建筑节能方式,融合了多种绿色新材料的功能特性,通过部署光伏+储能的能源管理系统形成的智能微电网,实现绿色清洁能源的高效转化和利用,为建筑提供了源源不断的可再生能源供给;通过加装气凝胶自保温墙板,有郊隔断了屋内与外界的温度传递,实现了A级防火、隔热保温、绿色环保的优秀性能;通过铺设石墨烯电热膜地板,利用光伏发电和储能系统能量供给,激发自身远红外线热量辐射,实现空间内自然均匀升温效果,真正实现了绿色建材、冬天不冷、夏天不热的“零碳排放”目标[3]。
提升工民建工程的节能水平,可以使用方式较为简便的清洁能源以降低生产成本。传统的建筑施工,往往以煤炭、水泥、石灰等原始材料为主要建筑材料,致使在施工过程中出现环境污染严重、资源消耗量大的问题。使用清洁能源可充分满足节能减排理念,增强资源的可持续性。有效利用太阳能、利用太阳板将太阳能进行能量聚焦,从而不断产生建筑能量,满足工民建工程的施工需求[4]。
在工民建工程中,常见的节能施工技术主要有清洁能源的有效利用、材料节能技术、墙体节能施工技术以及建筑屋面施工节能技术。当前在应用节能施工技术的时候仍然存在一些问题,即施工单位的节能意识不强,项目承包方节能相关的知识不足,以及节能施工技术仍有很大的进步空间。解决这些问题的方法为国家出台应用节能施工技术的补助政策,地方政府组织当地的建筑企业进行节能施工教育培训,组织高校团队深入研究工民建工程节能施工技术。