摘要:從墻體節(jié)能技術(shù)、門窗節(jié)能技術(shù)、屋面節(jié)能技術(shù)以及地面節(jié)能技術(shù)4個(gè)方面出發(fā),探討綠色節(jié)能施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用。同時(shí)依托福州市某住宅小區(qū)的節(jié)能技術(shù)工程實(shí)例,著重介紹該工程的單體建筑節(jié)能設(shè)計(jì)概況,認(rèn)為"將節(jié)能元素滲透到施工部位和施工過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)中,做好各個(gè)綠色節(jié)能施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制,既可提高能源的利用率,又能節(jié)約房屋的使用成本,實(shí)現(xiàn)多方共贏局面"。
關(guān)鍵字:綠色節(jié)能;建筑施工;屋面綠化;關(guān)鍵點(diǎn)控制
0引言
進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,大批量的建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。在我國房屋建筑總建設(shè)量不斷飆升的同時(shí),中國建筑能耗總量也屢創(chuàng)新高。我國現(xiàn)階段在應(yīng)用綠色節(jié)能建筑方面的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于日本、美國等發(fā)達(dá)國家[1].一方面,現(xiàn)階段我國雖然推出綠色節(jié)能建筑行動(dòng)方案,但是國家在綠色節(jié)能建筑方面與其相對(duì)應(yīng)的規(guī)范和要求仍不完善; 另一方面,國內(nèi)學(xué)者對(duì)于綠色節(jié)能建筑施工方面的研究甚少,造成相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才極度缺乏,因此目前市場上的建筑只有極少部分符合綠色節(jié)能建筑的要求[2].因此,如何快速地推廣建筑工程的綠色節(jié)能施工技術(shù)是中國建筑業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
1建筑工程綠色節(jié)能施工
1. 1研究意義
中國是世界人口大國,房屋建筑需求量大,若能在房屋建筑上實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能施工,這勢必將大幅度降低我國的能源消耗總量。因此,推行建筑工程的綠色節(jié)能施工技術(shù)具有重要的意義: 一方面,這有利于緩解國家資源使用緊張的局面,也符合國家可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)能源節(jié)約型國家的理念; 另一方面,這一舉措的實(shí)施可以提高能源的利用率,節(jié)約房屋建筑的使用成本,實(shí)現(xiàn)多方共贏的局面。
1. 2目前存在的問題
在綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)方面,相比日本、美國等發(fā)達(dá)國家,我國還處于發(fā)展的初級(jí)階段,仍存在較多的問題。
(1) 現(xiàn)階段我國雖然推出綠色節(jié)能建筑行動(dòng)方案,但是國家在綠色節(jié)能建筑方面與其相對(duì)應(yīng)的規(guī)范和要求仍不完善,同時(shí)在監(jiān)督管理上也存在著較大的漏洞,嚴(yán) 重 阻 礙 了 綠 色 節(jié) 能 建 筑 施 工 技 術(shù) 的 推廣[3 - 4].
(2) 大部分的施工企業(yè)對(duì)于綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)不重視,企業(yè)中的專業(yè)施工技術(shù)人才對(duì)采用綠色節(jié)能施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足,所完成的建筑工程項(xiàng)目難以符合綠色節(jié)能建筑的要求。
(3) 由于綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)比傳統(tǒng)的建筑施工技術(shù)更加復(fù)雜,施工企業(yè)采用該技術(shù)勢必會(huì)帶來建設(shè)工期延長,建設(shè)投入增加等一系列的問題[5].近幾年國家雖已陸續(xù)發(fā)布一系列綠色建筑與建筑節(jié)能的法規(guī)政策、標(biāo)準(zhǔn)和激勵(lì)政策,推進(jìn)綠色建筑和建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)、施工的開展,但仍有一些施工企業(yè)顧及工期及投入的問題,采用綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的積極性并不高。
(4) 對(duì)于一些采用了綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)的企業(yè),由于缺少具備綠色節(jié)能施工技術(shù)的專業(yè)施工技術(shù)人才,完成的工程項(xiàng)目綠色節(jié)能效果不盡如人意。
2建筑工程綠色節(jié)能施工應(yīng)用
建筑工程綠色節(jié)能涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,一座完整的綠色節(jié)能建筑需要涉及從建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)到后期使用的方方面面。圖1為綠色節(jié)能施工的相互關(guān)聯(lián)圖,如圖所示,后期的綠色施工需要根據(jù)前期的建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)來進(jìn)行,因此從建筑的前期選址規(guī)劃開始就需要考慮建筑的綠色節(jié)能。而建筑工程綠色節(jié)能施工包括在施工組織設(shè)計(jì)、施工方案選擇、施工過程的材料選擇、施工工藝選擇以及施工廢棄料的處置等,綠色節(jié)能施工也影響著后期運(yùn)營維修的節(jié)能效益。因此,綠色節(jié)能技術(shù)貫穿于整個(gè)建筑的施工過程,相互影響、相互促進(jìn),實(shí)現(xiàn)建筑工程的綠色節(jié)能。本文注重討論建筑工程的綠色節(jié)能施工,主要從墻體節(jié)能技術(shù)、門窗節(jié)能技術(shù)、屋面節(jié)能技術(shù)以及地面節(jié)能技術(shù)4個(gè)方面對(duì)建筑工程綠色節(jié)能施工進(jìn)行分析和探討。
2. 1門窗節(jié)能技術(shù)
門窗作為空氣和熱量流通的主要通道,提高門窗的節(jié)能技術(shù),對(duì)提升建筑物整體的綠色節(jié)能效益尤為重要。對(duì)于門窗的節(jié)能技術(shù)主要是考慮如何減少房屋能量的消耗問題。
2. 1. 1采用新型節(jié)能門窗材料
建筑物內(nèi)部門窗玻璃宜采用中空的玻璃。相比于傳統(tǒng)的實(shí)心玻璃,中空的玻璃的 導(dǎo) 熱 性 可 降 低25% ~ 35% .冬天時(shí)可以減少房屋內(nèi)部熱量的消耗散失,減少室內(nèi)暖氣的使用率,從而實(shí)現(xiàn)建筑的綠色節(jié)能效益。在夏天時(shí)則可以減少室外高溫傳遞至室內(nèi),起到一定的隔離外界熱量作用,減少了室內(nèi)空調(diào)的使用率。
對(duì)于北方寒冷地區(qū),可采用低輻射玻璃,其特點(diǎn)在于透光率高、反射率低,同樣的陽光輻射下,通過玻璃反射的能量少,獲取太陽能輻射的熱量多,從而起到良好的保溫效果。
2. 1. 2提高連接處的封閉性
傳統(tǒng)的施工在門窗等連接處易出現(xiàn)氣密性差的問題,使得建筑物能量透過連接處白白消耗。因此,對(duì)于提高建筑物門窗框與墻體、窗框和玻璃、窗扇與窗扇之間的連接處縫隙的封閉性,減少能量的消耗。通常可以采用密封條、橡膠封閉、彈性壓條等進(jìn)行封閉處理,施工員須對(duì)完工后的連接處封閉性檢驗(yàn)。
2. 2屋面節(jié)能技術(shù)
炎炎夏日之時(shí),太陽直射房屋屋頂,通過屋頂將熱量傳遞至室內(nèi),使得屋內(nèi)的溫度上升; 在冬天時(shí)外墻在寒風(fēng)作用下溫度較低,由于內(nèi)外墻存在溫度差,使得室內(nèi)溫度通過墻體散失。因此節(jié)能技術(shù)對(duì)于屋面尤為重要。
2. 2. 1采用屋面節(jié)能材料
對(duì)于屋面材料,施工時(shí)須要選擇導(dǎo)熱能力和吸水能力弱的保溫材料。如建筑工程屋頂施工時(shí),施工員可在混凝土面板和排水層之間加入加氣混凝土砌塊、水泥聚苯板、水泥蛭石板、輕骨料混凝土板等導(dǎo)熱能力和吸水能力弱的保溫材料。屋面節(jié)能材料在選材階段應(yīng)著重檢查材料的導(dǎo)熱能力和吸水能力,施工工程嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和規(guī)范操作。
2. 2. 2開展屋面綠化
屋頂種植綠色植物,使得陽光無法直接照射至屋頂表面,保證了建筑物內(nèi)部的冬暖夏涼,減少了空調(diào)和暖氣的使用率。根據(jù)文獻(xiàn)[6]可知,采用屋面綠化的建筑物比普通建筑物的室內(nèi)溫度低2. 6℃,表面溫度低3℃ ~ 6℃。圖2為建筑綠化屋面結(jié)構(gòu),如圖所示,綠色屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖從上表面至下為: 隔離層、排水層、防水層、找平層。通過屋頂綠化的構(gòu)造不僅可以抑制由于太陽直射引起的室內(nèi)溫度增加,還可有效吸收建筑物排出的溫室氣體,實(shí)現(xiàn)建筑物的綠色節(jié)能,貫徹國家可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)能源節(jié)約型國家的理念。
2. 3墻體節(jié)能技術(shù)
墻體節(jié)能技術(shù)主要是指墻體的保溫技術(shù),保持室內(nèi)溫度的舒適。墻體的節(jié)能技術(shù)可分為內(nèi)墻保溫技術(shù)和外墻保溫技術(shù)。內(nèi)墻保溫技術(shù)相對(duì)而言,保溫節(jié)能效果不佳,并且占用室內(nèi)的建筑面積。而外墻保溫技術(shù)不僅保溫效果好,而且不占用室內(nèi)的建筑面積,具有廣泛的應(yīng)用前景。外墻保溫技術(shù)又分為外墻內(nèi)保溫、外墻自保溫和外墻外保溫3種技術(shù)。由于外墻受到風(fēng)吹日曬,其保溫層的耐久性是墻體節(jié)能技術(shù)的最大挑戰(zhàn)。
2. 3. 1外墻體自保溫
墻體自保溫技術(shù)體系是指按照一定的建筑構(gòu)造,采用節(jié)能型墻體材料及配套砂漿,使墻體的熱工性能等物理性標(biāo)準(zhǔn)的建筑墻體保溫隔熱技術(shù)體系,其系統(tǒng)性能及組成材料的技術(shù)要求須符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。該技術(shù)體系具有工序簡單、施工方便、安全性能好、便于維修改造和可與建筑物同壽命等特點(diǎn)。工程實(shí)踐證明,應(yīng)用該技術(shù)體系不僅可降低建筑節(jié)能增量成本,而且對(duì)提高建筑節(jié)能工程質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
墻體自保溫系統(tǒng)是通過加氣混凝土砌塊等墻體材料本身提高隔熱性能,其原理就像發(fā)面包一樣,里面有一個(gè)個(gè)小孔,這些材料分量較輕,保溫性能也比較好,適合應(yīng)用在框架結(jié)構(gòu)建筑中。值得一提的是,由于自保溫材料強(qiáng)度比較弱,且對(duì)應(yīng)用環(huán)節(jié)要求較高,可能會(huì)出現(xiàn)墻體開裂的現(xiàn)象。
2. 3. 2開展墻體綠化
墻體綠化是指由于城市用地緊張,在建筑物外墻上種植綠色植物( 攀緣類植物居多) ,從而達(dá)到降低噪音,凈化空氣,改善環(huán)境的新型綠化方式。墻體綠化如圖3所示,也稱之為垂直綠化,不但可以提高城市的外觀,而且具有良好的綠色節(jié)能效益。
夏日高溫天氣,綠色植物通過其茂盛的枝葉對(duì)太陽光和紫外線的遮擋,大幅度減少室內(nèi)溫度的上升。據(jù)文獻(xiàn)[7]記錄可知,綠色植物的覆蓋使得建筑物墻面溫度低于環(huán)境溫度2. 9℃ ~ 12 ℃,大部分時(shí)間段溫差超過9. 3 ℃; 綠化墻面室內(nèi)環(huán)境溫度較室外氣溫低約3℃ ~ 9 ℃,同時(shí)可減少室內(nèi)溫度的變化,緩解墻壁外表面晝夜溫度劇變。
外墻綠化使得陽光無法直接照射至墻體表面,冷氣也無法到達(dá)墻體外側(cè),保證了建筑物內(nèi)部的冬暖夏涼,減少了空調(diào)和暖氣的使用率。外墻綠化不僅可以抑制由于太陽直射引起的室內(nèi)溫度增加,還可有效吸收建筑物排出的溫室氣體,實(shí)現(xiàn)建筑物的綠色節(jié)能。在中國,越來越多的學(xué)者正在開展對(duì)外墻綠化技術(shù)的相關(guān)研究,新的垂直綠化技術(shù)也不斷涌現(xiàn)并且在建筑市場上廣泛推廣應(yīng)用。
2. 4地面節(jié)能技術(shù)
隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,我國的建筑能耗迅速飆升,為了減少地面熱量的損失,建造師通常在建筑底層樓地面的混凝土下方設(shè)置保溫層。越來越多的學(xué)者正在開展對(duì)地面技術(shù)的相關(guān)研究。
傳統(tǒng)的地面保溫材料如復(fù)合硅酸鹽板、聚苯顆粒漿料等存在易吸水膨脹、耐久性差等問題,可能造成樓地面開裂等問題,大大影響地面的保溫節(jié)能效果。泡沫玻璃是新型的地面保溫材料,以碎玻璃、廢舊玻璃為原料,摻加發(fā)泡劑和改性劑,高溫焙燒而成,具有面密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、、抗凍融性能好、熱穩(wěn)定性能好、吸水率低、吸聲、耐腐蝕、環(huán)保等特點(diǎn)[8].泡沫玻璃作為保溫材料,不但可以起到良好的地面保溫效果,而且解決了傳統(tǒng)保溫材料存在易吸水膨脹、耐久性差等問題。泡沫玻璃技術(shù)性能指標(biāo)如表1所示,地面保溫結(jié)構(gòu)如圖4所示。
3工程實(shí)例
某住宅小區(qū)位于福州市江邊城區(qū),該工程有4座15層和一座11層的普通住宅組成,地下室為單層地下室。該住宅小區(qū)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)框架,總建筑面積達(dá)5 000m2.小區(qū)建設(shè)通過技術(shù)整合、設(shè)計(jì)研究,確定了智能便捷、節(jié)能生態(tài)、綠色環(huán)保的總體建設(shè)目標(biāo)。
福州市所屬氣候區(qū)域?yàn)橄臒岫貐^(qū),該工程房屋朝向?yàn)檎媳背颍ㄖ锟尚纬闪己玫耐L(fēng)條件,有利于夏季降溫,降低空調(diào)的能耗。該住宅著重從建筑單體結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),將節(jié)能元素滲透到施工部位和施工過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)中。單體建筑節(jié)能設(shè)計(jì)概況如表2所示。
4結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,在房屋建筑總建設(shè)量不斷增加的同時(shí),建筑的能耗總量也不斷刷新歷史記錄,因此推行建筑工程綠色節(jié)能施工勢在必行。
建筑工程的綠色節(jié)能涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,一座完整的綠色節(jié)能建筑需要涉及從建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)到后期使用的方方面面。因此,綠色節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用,宜從墻體節(jié)能技術(shù)、門窗節(jié)能技術(shù)、屋面節(jié)能技術(shù)以及地面節(jié)能技術(shù)4個(gè)方面出發(fā),做好各個(gè)綠色節(jié)能施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制,從而提高能源的利用率,節(jié)約房屋的使用成本,實(shí)現(xiàn)多方共贏局面。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 黃建文。淺談建筑施工節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].陜西建筑,2011(3) :31 - 33.
[2] 劉永紅。房屋建筑節(jié)能施工技術(shù)探析[J].科技廣場,2011(2) :81 - 83.
[3] 周亞芳。淺談房屋建筑節(jié)能中存在的問題及節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建筑,2013(6) :167 - 167.[4] 劉偲偲。房屋建筑工程節(jié)能施工技術(shù)探討[J].城市住宅,2015(8)。
[5] 宋學(xué)寨。房屋建筑節(jié)能施工技術(shù)的研究[J].山西建筑,2015(16) :203 - 204.
[6] 殷麗峰,李樹華。北京地區(qū)綠化屋面對(duì)屋頂溫度變化影響的研究[J].中國園林,2006,22(04) :73 - 76.
[7] 霍明路,陳觀生,黃森泉。夏熱冬暖地區(qū)建筑垂直綠化對(duì)墻體溫度的影響[J].建筑節(jié)能,2014(7)54 - 56.
[8] 侯文虎,顧旭鵬,張鏞。泡沫玻璃在地面保溫體系中的應(yīng)用研究[J].磚瓦,2009(5) :35 - 37.