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绿色节能施工在建筑工程中的运用

2017-10-19 15:07:56来源:陕西省建筑节能协会浏览:评论:0

  进入21世纪以来,我国经济进入了一个高速发展的时期,大批量的建筑如雨后春笋般出现。在我国房屋建筑总建设量不断飙升的同时,中国建筑能耗总量也屡创新高。我国现阶段在应用绿色节能建筑方面的发展远远滞后于日本、美国等发达国家。一方面,现阶段我国虽然推出绿色节能建筑行动方案,但是国家在绿色节能建筑方面与其相对应的规范和要求仍不完善; 另一方面,国内学者对于绿色节能建筑施工方面的研究甚少,造成相关的专业技术人才极度缺乏,因此目前市场上的建筑只有极少部分符合绿色节能建筑的要求。因此,如何快速地推广建筑工程的绿色节能施工技术是中国建筑业的当务之急。

  1.建筑工程绿色节能施工

  1.1研究意义

  中国是世界人口大国,房屋建筑需求量大,若能在房屋建筑上实现绿色节能施工,这势必将大幅度降低我国的能源消耗总量。因此,推行建筑工程的绿色节能施工技术具有重要的意义: 一方面,这有利于缓解国家资源使用紧张的局面,也符合国家可持续发展和建设能源节约型国家的理念; 另一方面,这一举措的实施可以提高能源的利用率,节约房屋建筑的使用成本,实现多方共赢的局面。

  1.2目前存在的问题

  在绿色节能建筑施工技术方面,相比日本、美国等发达国家,我国还处于发展的初级阶段,仍存在较多的问题。

  1)现阶段我国虽然推出绿色节能建筑行动方案,但是国家在绿色节能建筑方面与其相对应的规范和要求仍不完善,同时在监督管理上也存在着较大的漏洞,严重阻碍了绿色节能建筑施工技术的推广。

  2)大部分的施工企业对于绿色节能建筑施工技术不重视,企业中的专业施工技术人才对采用绿色节能施工技术的认识不足,所完成的建筑工程项目难以符合绿色节能建筑的要求。

  3)由于绿色节能建筑施工技术比传统的建筑施工技术更加复杂,施工企业采用该技术势必会带来建设工期延长,建设投入增加等一系列的问题。近几年国家虽已陆续发布一系列绿色建筑与建筑节能的法规政策、标准和激励政策,推进绿色建筑和建筑节能的设计、施工的开展,但仍有一些施工企业顾及工期及投入的问题,采用绿色节能建筑施工技术的积极性并不高。

  4)对于一些采用了绿色节能建筑施工技术的企业,由于缺少具备绿色节能施工技术的专业施工技术人才,完成的工程项目绿色节能效果不尽如人意。

  2.建筑工程绿色节能施工应用

  建筑工程绿色节能涉及到多个学科领域,一座完整的绿色节能建筑需要涉及从建筑规划设计到后期使用的方方面面。图1为绿色节能施工的相互关联图,如图所示,后期的绿色施工需要根据前期的建筑规划设计来进行,因此从建筑的前期选址规划开始就需要考虑建筑的绿色节能。而建筑工程绿色节能施工包括在施工组织设计、施工方案选择、施工过程的材料选择、施工工艺选择以及施工废弃料的处置等,绿色节能施工也影响着后期运营维修的节能效益。因此,绿色节能技术贯穿于整个建筑的施工过程,相互影响、相互促进,实现建筑工程的绿色节能。本文注重讨论建筑工程的绿色节能施工,主要从墙体节能技术、门窗节能技术、屋面节能技术以及地面节能技术4个方面对建筑工程绿色节能施工进行分析和探讨。

  2.1门窗节能技术

  门窗作为空气和热量流通的主要通道,提高门窗的节能技术,对提升建筑物整体的绿色节能效益尤为重要。对于门窗的节能技术主要是考虑如何减少房屋能量的消耗问题。

  2.1.1采用新型节能门窗材料

  建筑物内部门窗玻璃宜采用中空的玻璃。相比于传统的实心玻璃,中空的玻璃的导热性可降低25% ~ 35% .冬天时可以减少房屋内部热量的消耗散失,减少室内暖气的使用率,从而实现建筑的绿色节能效益。在夏天时则可以减少室外高温传递至室内,起到一定的隔离外界热量作用,减少了室内空调的使用率。

  对于北方寒冷地区,可采用低辐射玻璃,其特点在于透光率高、反射率低,同样的阳光辐射下,通过玻璃反射的能量少,获取太阳能辐射的热量多,从而起到良好的保温效果。

  2.1.2提高连接处的封闭性

  传统的施工在门窗等连接处易出现气密性差的问题,使得建筑物能量透过连接处白白消耗。因此,对于提高建筑物门窗框与墙体、窗框和玻璃、窗扇与窗扇之间的连接处缝隙的封闭性,减少能量的消耗。通常可以采用密封条、橡胶封闭、弹性压条等进行封闭处理,施工员须对完工后的连接处封闭性检验。

  2.2屋面节能技术

  炎炎夏日之时,太阳直射房屋屋顶,通过屋顶将热量传递至室内,使得屋内的温度上升; 在冬天时外墙在寒风作用下温度较低,由于内外墙存在温度差,使得室内温度通过墙体散失。因此节能技术对于屋面尤为重要。

  2.2.1采用屋面节能材料

  对于屋面材料,施工时须要选择导热能力和吸水能力弱的保温材料。如建筑工程屋顶施工时,施工员可在混凝土面板和排水层之间加入加气混凝土砌块、水泥聚苯板、水泥蛭石板、轻骨料混凝土板等导热能力和吸水能力弱的保温材料。屋面节能材料在选材阶段应着重检查材料的导热能力和吸水能力,施工工程严格按照图纸和规范操作。

  2.2.2开展屋面绿化

  屋顶种植绿色植物,使得阳光无法直接照射至屋顶表面,保证了建筑物内部的冬暖夏凉,减少了空调和暖气的使用率。采用屋面绿化的建筑物比普通建筑物的室内温度低2. 6℃,表面温度低3℃ ~ 6℃。绿色屋顶的结构图从上表面至下为: 隔离层、排水层、防水层、找平层。通过屋顶绿化的构造不仅可以抑制由于太阳直射引起的室内温度增加,还可有效吸收建筑物排出的温室气体,实现建筑物的绿色节能,贯彻国家可持续发展和建设能源节约型国家的理念。

  2.3墙体节能技术

  墙体节能技术主要是指墙体的保温技术,保持室内温度的舒适。墙体的节能技术可分为内墙保温技术和外墙保温技术。内墙保温技术相对而言,保温节能效果不佳,并且占用室内的建筑面积。而外墙保温技术不仅保温效果好,而且不占用室内的建筑面积,具有广泛的应用前景。外墙保温技术又分为外墙内保温、外墙自保温和外墙外保温3种技术。由于外墙受到风吹日晒,其保温层的耐久性是墙体节能技术的最大挑战。

  2.3.1外墙体自保温

  墙体自保温技术体系是指按照一定的建筑构造,采用节能型墙体材料及配套砂浆,使墙体的热工性能等物理性标准的建筑墙体保温隔热技术体系,其系统性能及组成材料的技术要求须符合相关技术标准的规定。该技术体系具有工序简单、施工方便、安全性能好、便于维修改造和可与建筑物同寿命等特点。工程实践证明,应用该技术体系不仅可降低建筑节能增量成本,而且对提高建筑节能工程质量具有十分重要的现实意义。

  墙体自保温系统是通过加气混凝土砌块等墙体材料本身提高隔热性能,其原理就像发面包一样,里面有一个个小孔,这些材料分量较轻,保温性能也比较好,适合应用在框架结构建筑中。值得一提的是,由于自保温材料强度比较弱,且对应用环节要求较高,可能会出现墙体开裂的现象。

  2.3.2开展墙体绿化

  墙体绿化是指由于城市用地紧张,在建筑物外墙上种植绿色植物( 攀缘类植物居多) ,从而达到降低噪音,净化空气,改善环境的新型绿化方式。墙体绿化如图3所示,也称之为垂直绿化,不但可以提高城市的外观,而且具有良好的绿色节能效益。

  夏日高温天气,绿色植物通过其茂盛的枝叶对太阳光和紫外线的遮挡,大幅度减少室内温度的上升。绿色植物的覆盖使得建筑物墙面温度低于环境温度2. 9℃ ~ 12 ℃,大部分时间段温差超过9. 3 ℃; 绿化墙面室内环境温度较室外气温低约3℃ ~ 9 ℃,同时可减少室内温度的变化,缓解墙壁外表面昼夜温度剧变。

  外墙绿化使得阳光无法直接照射至墙体表面,冷气也无法到达墙体外侧,保证了建筑物内部的冬暖夏凉,减少了空调和暖气的使用率。外墙绿化不仅可以抑制由于太阳直射引起的室内温度增加,还可有效吸收建筑物排出的温室气体,实现建筑物的绿色节能。在中国,越来越多的学者正在开展对外墙绿化技术的相关研究,新的垂直绿化技术也不断涌现并且在建筑市场上广泛推广应用。

  2.4地面节能技术

  随着经济飞速发展,我国的建筑能耗迅速飙升,为了减少地面热量的损失,建造师通常在建筑底层楼地面的混凝土下方设置保温层。越来越多的学者正在开展对地面技术的相关研究。

  传统的地面保温材料如复合硅酸盐板、聚苯颗粒浆料等存在易吸水膨胀、耐久性差等问题,可能造成楼地面开裂等问题,大大影响地面的保温节能效果。泡沫玻璃是新型的地面保温材料,以碎玻璃、废旧玻璃为原料,掺加发泡剂和改性剂,高温焙烧而成,具有面密度小、强度高、导热系数低、抗冻融性能好、热稳定性能好、吸水率低、吸声、耐腐蚀、环保等特点。泡沫玻璃作为保温材料,不但可以起到良好的地面保温效果,而且解决了传统保温材料存在易吸水膨胀、耐久性差等问题。泡沫玻璃技术性能指标如表1所示。

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  3.工程实例

  某住宅小区位于福州市江边城区,该工程有4座15层和一座11层的普通住宅组成,地下室为单层地下室。该住宅小区采用现浇钢筋混凝土框架结构框架,总建筑面积达5000m2.小区建设通过技术整合、设计研究,确定了智能便捷、节能生态、绿色环保的总体建设目标。

  福州市所属气候区域为夏热冬暖地区,该工程房屋朝向为正南北朝向,建筑物可形成良好的通风条件,有利于夏季降温,降低空调的能耗。该住宅着重从建筑单体结构进行节能设计,将节能元素渗透到施工部位和施工过程的每一个环节中。单体建筑节能设计概况如表2所示。

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  4.结语

  随着我国经济进入快速发展时期,在房屋建筑总建设量不断增加的同时,建筑的能耗总量也不断刷新历史记录,因此推行建筑工程绿色节能施工势在必行。

  建筑工程的绿色节能涉及多个学科领域,一座完整的绿色节能建筑需要涉及从建筑规划设计到后期使用的方方面面。因此,绿色节能施工技术的应用,宜从墙体节能技术、门窗节能技术、屋面节能技术以及地面节能技术4个方面出发,做好各个绿色节能施工关键节点的质量控制,从而提高能源的利用率,节约房屋的使用成本,实现多方共赢局面。

 

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