文/劉立貴 廣州建筑股份有限公司 廣東廣州 510000
建筑土建工程是指門窗、墻體和屋頂與建筑相關(guān)的基礎(chǔ)性工程,本質(zhì)上來看是一種資源密集型工程,對資源有著較高要求。為了提升項(xiàng)目的節(jié)能效果,可應(yīng)用新型技術(shù),比如通過處理門窗、墻體、屋頂?shù)葋砀纳平ㄖ拿芊庑?、隔熱性與保溫性等;或是利用可再生能源、新型能源來保障建筑的照明、通風(fēng)等。傳統(tǒng)建筑行業(yè)中,能源消耗巨大、資源浪費(fèi)等問題比較突出,對人們的居住環(huán)境、自然環(huán)境都造成了較大影響。因此,對節(jié)能施工技術(shù)在建筑土建工程中的運(yùn)用進(jìn)行分析具有重要意義。
土建工程是土木工程和建筑工程的總稱,包含的內(nèi)容非常多,具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性的特點(diǎn),基本涵蓋和建筑有關(guān)的所有基礎(chǔ)性工程,比如排水工程、屋頂施工、墻體、門窗等。從傳統(tǒng)的角度來看,除了軍用的項(xiàng)目之外,其他所有建筑工程都屬于土建工程的范圍。隨著我國建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,工程分類也逐漸細(xì)化,很多傳統(tǒng)工程項(xiàng)目逐漸從土建工程中剝離,并慢慢發(fā)展成為了全新的、獨(dú)立的學(xué)科,根據(jù)現(xiàn)在的定義來看,土建工程主要指的就是房屋、道路以及交通項(xiàng)目。從這個角度不難看出,土建工程大多為基礎(chǔ)性工程,具有能源密集、資源消耗量大等特點(diǎn)。在施工過程中,要注意合理使用節(jié)能技術(shù),將資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè)目標(biāo)按照要求落實(shí)到位,推動我國建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
從本質(zhì)上來看,建筑土建工程的節(jié)能施工技術(shù)是一個綜合性概念,一方面要保證項(xiàng)目在開展過程中的能源節(jié)約,另一方面還要實(shí)現(xiàn)減少消耗的目標(biāo)。在建筑土建工程中,要在原有技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化,不僅能夠減少整體的成本投入,還可降低對不可再生資源的開發(fā)與利用,有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。就目前來看,節(jié)能技術(shù)在給排水、屋頂、門窗等各方面都有著巨大的應(yīng)用價值,可顯著提升建筑結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
(1)建筑節(jié)能技術(shù)落后,高能耗建筑占比較大。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,我國節(jié)能建筑面積在總房屋面積中的占比不超過5%,足以說明該領(lǐng)域仍然處于初步發(fā)展階段,技術(shù)應(yīng)用依然不夠成熟,還有較大的開發(fā)空間。截止到2020年底,我國高能耗建筑面積已經(jīng)達(dá)到了700 億m,數(shù)量驚人;(2)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)低,粗放式管理普遍。我國土地資源豐富,人口基數(shù)大,建筑行業(yè)發(fā)展迅速,建筑規(guī)模已經(jīng)位居世界第一。國家為了更好的落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,出臺了一系列政策,對建筑節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了推廣。但是由于初期管控不到位,使用的節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過低,導(dǎo)致現(xiàn)在資源浪費(fèi)的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。比如就發(fā)達(dá)國家的門窗標(biāo)準(zhǔn)來看,其傳熱系數(shù)應(yīng)該在1.4 以下,作為對比,我國這一數(shù)值為3.5。按照這一點(diǎn)來進(jìn)行測算,如果我國現(xiàn)有的城鎮(zhèn)建筑面積為600億m,粗劣計(jì)算后相當(dāng)于每年我國多耗費(fèi)了7t 的標(biāo)準(zhǔn)煤。不僅如此,我國建筑行業(yè)的準(zhǔn)入門檻相當(dāng)?shù)?,很大一部分工人都是農(nóng)民工,沒有接受過專業(yè)技能培訓(xùn)。材料浪費(fèi)的現(xiàn)象也十分普遍,部分建筑模板使用3-5 次之后直接廢棄,原材料浪費(fèi)更是超過了5%,施工現(xiàn)場管理組織根本無法發(fā)揮其作用;(3)能源利用效率低。目前我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程進(jìn)一步加快,建筑能耗每年都呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,建筑總能耗在全國能源總耗量中占比接近40%,作為對比,發(fā)達(dá)國家這一數(shù)據(jù)為30%;發(fā)達(dá)國家的能源利用率可達(dá)到50%,而我國為27%。從這個角度來看,我國在建筑節(jié)能水平和技術(shù)方面,和發(fā)達(dá)國家相比仍然有很大差距,如果進(jìn)行針對性的管控,勢必會對我國整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來巨大影響;(4)材料問題。材料是工程質(zhì)量的決定性影響因素,如果材料本身的消耗比較大,或是對環(huán)境污染較為嚴(yán)重,那么節(jié)能技術(shù)勢必也無法實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價值。目前很多建筑單位都將經(jīng)濟(jì)效益作為首要目標(biāo),施工過程中會省略某些關(guān)鍵工序,或是采購時“以次充好”,利用廉價、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或是對環(huán)境污染較大、保溫隔熱性能不符合要求的材料,對工程質(zhì)量造成較大影響。當(dāng)前越來越多新型材料都得到了廣泛應(yīng)用,也有很多材料都具備可重復(fù)利用的特點(diǎn),要根據(jù)項(xiàng)目要求合理進(jìn)行選擇。
建筑物的舒適性直接決定了人們的生活質(zhì)量,節(jié)能施工中有一項(xiàng)較為重要的技術(shù),即保溫技術(shù),其主要涉及到外墻節(jié)能保溫、屋頂節(jié)能保溫、門窗節(jié)能保溫以及地面節(jié)能保溫這幾個方面。每一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用都不可忽視,這是保證建筑保溫功能的關(guān)鍵。雖然和發(fā)達(dá)國家相比,我國在這方面的技術(shù)仍然有待提升,但已經(jīng)取得了較大進(jìn)步。通過應(yīng)用節(jié)能保溫技術(shù),能夠?yàn)槿藗兩睢⒕幼?chuàng)造良好環(huán)境,有助于全面提升其生活水平。
建筑土建工程施工涉及到多個方面的專業(yè)知識,同時也需要應(yīng)用不同門類的技術(shù),具有復(fù)雜性、整體性的特點(diǎn)。想要突出項(xiàng)目的節(jié)能性,需要合理應(yīng)用節(jié)能施工技術(shù),制定完善、可行的施工方案,保證各工序銜接的緊密性,或是將項(xiàng)目劃分為多個階段,利用相應(yīng)的施工技術(shù)和材料,充分發(fā)揮現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢,在原有施工技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化,提升市場競爭力。
節(jié)能技術(shù)的核心在于能源節(jié)約,可大大提升傳統(tǒng)資源的利用效率,比如合理安排用量,在保證原材料供應(yīng)充足的基礎(chǔ)上,制定科學(xué)的領(lǐng)用計(jì)劃,以免出現(xiàn)材料浪費(fèi)的情況。同時,盡量以新能源、可再生資源為主,比如目前越來越多建筑工程在施工時都應(yīng)用了太陽能、風(fēng)能。通過提升傳統(tǒng)資源的利用率和采用新型、可循環(huán)利用的資源,可減少對不可再生能源的開發(fā),降低整體的成本投入,有助于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。
3.1.1 地面進(jìn)行必要處理
在建筑土建工程正式開始之前,為了讓后續(xù)工程進(jìn)行的更為順利,有必要對地面進(jìn)行處理,比如清除現(xiàn)場雜物,保證地面的平整性,打牢地基,消除裂縫和坑洼等,以保證施工質(zhì)量的提升。
3.1.2 輻射采暖地面的施工
地面層施工的主要目的在于,讓地面始終保持整潔和干燥,在墻面根部、建筑結(jié)構(gòu)的連接處鋪設(shè)絕熱層,從而更好的進(jìn)行采暖;在進(jìn)行填充層的施工時,作業(yè)人員應(yīng)注意自身衣著,選擇合適的施工工具,避免對項(xiàng)目順利進(jìn)行造成影響。當(dāng)鋪設(shè)層的干燥度達(dá)到相關(guān)要求之后,保持好絕緣層的鋪設(shè)填充,隨后再開展后續(xù)作業(yè)。
3.1.3 保護(hù)層與防潮層施工
地面防潮和保護(hù)是施工過程中需要關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容,為了避免受到外力破壞,需要對防潮與保護(hù)環(huán)節(jié)的材料進(jìn)行改進(jìn),比如提升其抗擊能力、加大保溫材料的含水率等。在施工方面,應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定,加強(qiáng)技術(shù)管理;地表處理的重點(diǎn)在于,改進(jìn)微孔材料,以免地面和潮濕空氣直接接觸,要盡可能將地面和室內(nèi)溫度差控制在合理范圍內(nèi);以實(shí)現(xiàn)防潮和保護(hù)功能的最大化。
墻外保溫技術(shù)是建筑土建工程節(jié)能施工中的關(guān)鍵技術(shù),通常會在墻內(nèi)側(cè)、墻外側(cè)都設(shè)置保溫層,在施工時也需要從不同的角度進(jìn)行考慮。當(dāng)保溫層設(shè)置在墻體外部時,能夠節(jié)約建筑內(nèi)部空間面積,但是有可能出現(xiàn)墻體開裂、漏水等問題,影響其使用壽命,同時還會增加成本耗費(fèi);如果保溫層設(shè)置在墻體內(nèi)部,雖然施工時更加方便,但是會額外占用內(nèi)部空間,而且保溫效果并不理想,無法充分發(fā)揮其應(yīng)用價值。當(dāng)前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,為了進(jìn)一步提升能源利用率,國家和有關(guān)部門針對建筑墻體出臺了很多改革對策,也有越來越多先進(jìn)技術(shù)、新型材料廣泛應(yīng)用其中,包括混合墻體材料、預(yù)制及混凝土墻體材料、玻璃幕墻、鋼結(jié)構(gòu)等。要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)合理進(jìn)行選擇,以更好發(fā)揮新型材料的應(yīng)用優(yōu)勢,同時也起到減少成本投入的作用,而且新型材料具有污染小、使用率高等優(yōu)勢,可保證經(jīng)濟(jì)效益的最大化。在設(shè)計(jì)墻體保溫的過程中,還應(yīng)充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、溫度變化情況,掌握近幾十年來的氣象資料,同時考慮到居住者的實(shí)際需求,從而制定科學(xué)的施工建設(shè)方案。目前新型墻體材料具備較為突出的保溫隔熱性能,能夠有效控制并調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部環(huán)境的濕度與溫度,保證舒適性,全面提升生活水平。
門窗節(jié)能技術(shù)的重點(diǎn)在于采光、保溫,減少對取暖能源的消耗,盡可能利用自然資源來代替不可再生能源。(1)門窗的隔熱性要得到保障。隔熱是建筑物的重要功能之一,這也是人們生活質(zhì)量的關(guān)鍵保障,尤其是在南方地區(qū),常年氣溫較高,夏季時能夠阻止熱量進(jìn)入室內(nèi),保證室內(nèi)溫度一直在適宜的范圍內(nèi)。近些年我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,一種新型的隔熱材料被應(yīng)用到節(jié)能施工中,改材料是一種三層玻璃,最內(nèi)側(cè)是玻璃層,能夠起到反射陽光的作用;中間為空氣層,主要用于吸收和隔斷熱量,保溫隔熱性能比較明顯;(2)除了隔熱之外,門窗還必須要擁有通風(fēng)功能,通過科學(xué)設(shè)計(jì)和材料的合理使用,可大大減少空調(diào)、換氣扇等設(shè)備的使用率,節(jié)省點(diǎn)理論之源。目前很多建筑都在窗口底部應(yīng)用了全新的通風(fēng)材料,或是開設(shè)通風(fēng)渠道,讓室內(nèi)和室外空氣能夠更好的流通,既能夠避免風(fēng)速過快的問題,還可提升人體的舒適度;(3)在門窗施工過程中,要保證密閉性,減少室內(nèi)的能量損耗,比如增加密封條、在縫隙處使用填充劑等;(4)根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),門窗面積和建筑采光、保溫散熱效果等都有著密切聯(lián)系,如果門窗面積太大,則會影響保溫散熱效果;而如果門窗面積太小,室內(nèi)采光則會差強(qiáng)人意,因此要合理進(jìn)行設(shè)計(jì)。以現(xiàn)行的建筑標(biāo)準(zhǔn)為例,如果房屋朝向?yàn)槟舷?,那么門窗比例則應(yīng)小于0.35;北向應(yīng)小于0.25;東西向要在0.3 以內(nèi)。
當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,人們生活水平得到了大幅度提升,對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度也越來越高,可持續(xù)發(fā)展理念深入人心。無論是在建筑還是其他領(lǐng)域,太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约捌渌匀毁Y源的利用率不斷增高,屋頂節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍。和建筑工程的其他結(jié)構(gòu)相比,屋頂面積更大,合理應(yīng)用太陽能和風(fēng)能技術(shù),不僅具有更高的可行性,而且效果十分突出。比如太陽能熱水器,就是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能對水進(jìn)行加熱,大大節(jié)省了電力資源的消耗。如果當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、氣候條件符合要求,還可以將風(fēng)能、太陽能等技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行使用,在天氣晴朗、陽光充足的時候運(yùn)用太陽能;而在陰雨多風(fēng)的天氣下,則可利用風(fēng)能,節(jié)能效果十分突出。為了全面保障屋頂?shù)母魺嵋约氨匦Ч?,可以在結(jié)構(gòu)中增設(shè)保溫層,將所接受的太陽輻射控制在一定范圍內(nèi),提升室內(nèi)舒適度。當(dāng)前已經(jīng)有不少住在都利用到了尖頂設(shè)計(jì),主要就是為了擴(kuò)大接受太陽輻射的面積,保證內(nèi)部熱量,不僅如此,施工人員還會將聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料均勻的鋪設(shè)在屋頂防水層上,一方面是為了減少熱量流失,另一方面可全面提升屋頂?shù)姆浪阅堋?/p>
3.5.1 采用保溫隔熱型屋面
無論是門窗、屋頂還是外墻、屋面,保溫隔熱都是需要具備的基本特性之一,都要嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行作業(yè),合理進(jìn)行保溫隔熱處理,保證使用質(zhì)量突出、表面平整的板材。在切割、粘貼時要力求嚴(yán)絲合縫,不得出現(xiàn)平整度受損、表面有雜物等情況;對于松散材料,在必要的情況下要使用分層處理法,利用相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行壓實(shí)處理,保證材料連接的緊密性,提升質(zhì)量。在保溫隔熱層施工完畢之后,第一時間就做好防水工作,以提升保溫效果。
3.5.2 采用架空隔熱型的屋面
架空隔熱型屋面適用于通風(fēng)條件好的平屋面建筑,但是如果是在氣溫比較低,或是通風(fēng)條件不理想的地區(qū),架空隔熱型屋面則無法發(fā)揮其作用。在施工過程中,要保證架空板鋪設(shè)的牢固性和平整性,利用水泥砂漿的混合物來填充縫隙,在負(fù)壓區(qū)設(shè)置屋面出風(fēng)口,將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在正壓區(qū)。以建筑屋面的坡度、高度等作為主要參考依據(jù),來決定屋面的架空高度;在鋪設(shè)架空板之前,做好清潔工作,保證氣體流動的通暢性。
在建筑土建工程節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的過程中,新能源的利用也是重要內(nèi)容之一,目前常用的有以下幾種。(1)太陽能。太陽能擁有取之不盡、用之不竭的特點(diǎn),作為一種清潔屬性較高的可再生能源,目前在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,比如供熱、保溫、自然照明等,效果十分突出。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中,依然存在一定缺陷,比如容易受氣候、施工成本、地理位置等因素影響;(2)風(fēng)能。風(fēng)能的使用十分方便,具有清潔、環(huán)保、可循環(huán)使用等特點(diǎn),主要運(yùn)用場景如下:一是風(fēng)力發(fā)電。利用相應(yīng)的設(shè)備,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,可直接用于建筑照明,節(jié)省了電力資源;二是和太陽能結(jié)合起來進(jìn)行應(yīng)用,可減少自然環(huán)境的影響;三是自然通風(fēng)。施工和項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員要提前做好調(diào)查和規(guī)劃工作,合理設(shè)計(jì)門窗角度和建筑朝向,利用自然風(fēng)來降低通風(fēng)系統(tǒng)的損耗;(3)地?zé)崮?。地殼中有大量熱能,利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和利用,并將其直接應(yīng)用到建筑供熱中。目前這種能源的開發(fā)與應(yīng)用依然處于初步探索階段,并且需要持續(xù)的資金與人才投入。
建筑工程的施工工序較多、環(huán)節(jié)比較復(fù)雜,混凝土制作會產(chǎn)生大量廢水。建筑廢水中含有多種化學(xué)物質(zhì),而且呈堿性,如果直接排放到自然環(huán)境中,將會引起大面積污染。在可持續(xù)發(fā)展理念下,可應(yīng)用水循環(huán)技術(shù),回收施工各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水,盡可能降低排放。不僅如此,還可在現(xiàn)場增設(shè)雨水收集和過濾系統(tǒng),將自然降水、清洗車輛的水資源收集起來,隨后進(jìn)行過濾和再利用,即可起到節(jié)約水資源的作用。
總而言之,建筑行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱力量,在新的時代背景下,建筑行業(yè)應(yīng)深化內(nèi)部改革,將可持續(xù)發(fā)展理念貫徹落實(shí)到位。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,我國建筑項(xiàng)目施工時,鋼材消耗比發(fā)達(dá)國家高出10%-25%,每立方米混凝土要多用80kg 水泥,污水回用率不到25%,資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題十分嚴(yán)重,令人痛心。要加大對節(jié)能施工技術(shù)的研究和分析,從地面、屋頂、墻體、門窗等多個方面入手,并充分發(fā)揮水循環(huán)利用技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,提升建筑舒適度,為人們營造良好的生活環(huán)境,減少整體的成本投入。如此一來,我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展便有了強(qiáng)勁保障,資源利用率將會大大提升,綠色環(huán)保理念也會更深入人心。