牛秉军
(中铁建南方投资有限公司,广东 珠海 519000)
绿色节能施工指的是在生产建筑过程中,尽可能减少资源和能源消耗的一种施工模式,也是当代房屋建筑施工质量的重要评估标准之一。我国将绿色节能规定及标准写进建筑施工质量评估章程中,目的是规范房屋建筑施工单位,不断提升施工质量,规范绿色节能施工技术,实现资源合理利用,减少能源消耗[1]。加上当前人们环保意识的不断强化,为房屋建筑绿色节能施工提供了优越环境,节能减耗是目前房屋建筑施工技术的主要发展方向。鉴于此,本文以绿色节能技术为重点,围绕房屋建筑工程展开分析。
合理分配资源,减少资源浪费,保证可持续发展是房屋建筑绿色节能施工的核心。建造房屋时不能破坏自然界的原有生态,应实现自然与人的和谐共存状态。绿色节能施工包括很多节能技术,如太阳能加热、屋顶热能收集层等,都能用于房屋绿色节能建设。
2.2.1 光伏发电
以太阳能为能源,通过电池组件收集太阳能后,转化为直流电或交流电,由控制器转入蓄电池中,为房屋中热水器、灯泡照明提供电能等。太阳能光伏发电技术的成本低,且收集太阳能的设备使用寿命较长。
2.2.2 环保燃料
如甲醇、天然气等,这些燃料比以往的柴油、汽油等消耗更低,燃油消耗量是传统污染性燃料的1.3~1.8倍,因此,被划分为绿色环保型燃料。
除上述绿色能源外,风能、地热、水等都属于绿色能源,都可以尝试用于房屋建筑绿色节能施工技术中。
潍阳学校工程拟建场地位于潍坊市潍城区,仓南街以南,春鸢路以西。在大胥家小学原址上进行扩建,设置有教学区(A),核心区(B),生活及运动区(C),教学区(A)包括:小学1#楼、2#楼,中学1#楼、2#楼,幼儿园;核心区(B)包括综合楼;运动及生活区(C)包括1#、2#、3#宿舍楼,学生食堂,风雨操场。设计规模为小学30个班,中学15个班,幼儿园9个班,总建筑面积4.4万m2。
本项目总体指标需保证楼层质量和安全性,严格控制施工中的化学污染,减少粉尘、噪声和污水的产生,节约自然资源,构建绿色节能施工方案。为达到上述要求,实现建筑施工的绿色节能化,需达到表1所列标准。
表1 绿色节能技术施工指标
本次施工目标除绿色节能标准外,均为常规化目标,因此,重点分析绿色节能施工技术,方案如下。
3.3.1 LED照明技术
施工应用LED照明灯,采用太阳能发电系统、直流供电系统,市政用电存储到蓄电池中作为备用电源。每周对整个施工现场的LED灯进行检查维护,保证正常的施工照明。所有楼层的照明灯均选择LED灯,照明灯线路设计遵循极简原则,禁止绕弯路,减少电线损耗。
3.3.2 施工机具的绿色节能
塔吊、电梯、电动脚手架等施工机具,施工时必须按照现场情况选择合适功率的机具,以减少机具运行过程中燃油、电能的消耗。大功率设备尽量少用或不用。合理调整施工顺序,机具使用一次到位,避免反复使用,如相邻工序作业可联合使用某些机具,起到减少能耗的效果。本次为降低能耗,保护环境,采用变频塔吊技术,采用变频器测定塔吊各结构的用电情况,根据能耗情况在直流电与交流电之间切换,进而节约电能,同时有效预防机械故障。
3.3.3 用电系统的绿色节能
施工现场采用TN-S供电系统,利用放射式多路主干线进行配送电,各用电区域再次采用分级放射方式,将电能输送至用电设备[2]。所有设备均接地线,所有电箱的排烟管道,室内部分给予岩棉保温。
对施工现场用电系统做好管理,最大限度地节约用电,减少光污染,实现绿色施工。施工、办公、生活等用电区域分开,定期对用电情况进行计量。楼层施工时,注意合理安排风扇、空调及采暖位置的插座个数,减少设备浪费。在走廊、卫生间等区域,设置感应灯,避免长明灯现象。
此项目经过上述绿色节能施工,施工消耗材料、能源明显减少,施工成本降低,符合绿色节能施工原则。此外,在房屋建造中,绿色节能技术也得到充分体现,包括屋顶隔热层、房屋门窗、墙体等的绿色节能施工。
找平水泥砂浆、防水材料、保温层等是屋顶施工的主要工序,绿色节能技术用于屋顶施工,体现在保温层、隔热层和屋面热桥的处理。保温层可使用耐燃、抗碱性及老化性良好的材料,吸收热能后存储起来,在雨天、冬天等温度较低的情况下,住户可通过室内按钮启动保温层,增加室内热量。隔热层铺设在保温层下方,隔绝室内和室外,维持室内舒适温度。此外,屋顶施工完成后可全部铺上一层太阳能电池板,收集太阳能转换到蓄电池中,供给房屋后期所需的照明、热水器等装置[3]。
窗户是房屋建筑施工的必要项目,且每个房间至少一个窗户,窗户面积在房屋建筑施工中占比较大。窗户的材质、透光度等指标会直接对室内温度产生影响,因此,窗户设计也是房屋绿色节能施工的重要环节。(1)解决窗户玻璃的材料问题。采用新型玻璃材料,主要选用集保温、隔热、能量转化为一体的玻璃,不仅能隔绝外部热量保持室内温度,还能实现光能向热能或电能的转化。(2)解决玻璃的透光性问题。颜色太深的玻璃会影响住户的观景效果,颜色太浅的玻璃不利于保护住户的隐私,因此,在选择玻璃颜色时,需选择遮光性良好的浅色系玻璃,保证玻璃折射率符合绿色节能要求。(3)解决玻璃安全性问题,应根据玻璃的市场情况,选择性价比最高的防爆、防砸、强度较高的钢化玻璃,保证后期住户的安全[4]。
墙体是构成房屋建筑的重要部分,墙体建造时,除保证应有的硬度和强度外,还需保证墙体保温隔热性能良好。设计时必须深入比较各种保温隔热材料的传热系数,选择最好的材料用于施工。施工时先在墙体最内层设置内保温层,中间设置夹芯保温层,外部设置外保温层。3层防护体系中,外保温层的施工较为重要,需选择降噪、防晒、防雨等性能的材料,从而保护主体结构不受风吹日晒或雨水侵蚀,延长房屋的使用寿命。此外,墙体施工后需积极进行绿化作业,提高墙体美观性的同时,有助于净化空气和降低噪声。
选用绿色节能的地面材料,保证地面结构具有较强的抗冲击能力、防潮能力和保温效果。传统施工中使用的聚苯颗粒料浆、复合硅酸盐板等材料保温性能良好,但寿命短,且吸水后易膨胀,进而导致地面裂开。随着绿色节能观念的深入,研制出新型节能材料即泡沫玻璃,这种材质用于地面铺设能够有效降低热传导,泡沫玻璃低导热系数和小密度,能够预防水泡发和地面裂开情况,且具有良好的保温效果,因此,建议用于房屋建筑中[5]。
4.5.1 太阳能
热能是太阳提供能量的主要形式,关键是太阳能无污染,是一种不会枯竭的新型能源。在房屋建筑施工时,屋顶可设计电池板,或直接设计为太阳能收集幕墙装置,最终将能量转化为生活用电,多余能量存储到蓄电池中,进而达到节能减排的效果。但太阳能无法在阴雨天气使用,因此,后续还需加大研究力度,克服这一问题。
4.5.2 地源热泵技术
该项技术能促使低温热能转化为高温热能,常用于楼房地暖设计。冬天能持续供给地暖,调节室内温度,维持温度恒定。地源热泵夏季不工作,但可以吸收室内热量,存储后用于冬季地暖供应。这种绿色节能技术,推荐在建筑工程中使用。
当代建筑施工以高层建筑为主,如何在房屋建筑施工的同时减少污染和能源消耗,是全社会关注的问题。本文通过实际施工案例,系统分析绿色节能施工技术的要点,提出太阳能、地源热泵、节能灯等多项节能技术;同时介绍了墙体、屋顶保温隔热技术,实现高层建筑冬暖夏凉。绿色节能技术不仅仅是某一栋房屋建筑施工需要遵守的建设标准,而是整体建筑施工单位都要遵守的建设标准,房屋是人们日常生活的重要场所,质量和节能减排并进,才能保障建筑安全,延长使用寿命,防止后期楼房塌陷、漏水漏电等事故的发生。