試析綠色節能技術在建筑工程施工中的運用

張田慶，龐拓，朱揚，郭瑞興，付正權

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著我國基礎建設的不斷發展，能源消耗也在日益增長，基礎建設的不斷擴張，導致能源利用率日益加劇，其中煤炭資源呈逐年下降態勢[1]。北方地區冬日氣溫的自然性降低，對建筑墻體的保溫系統提出了更高要求。建筑外墻保溫系統作為圍護結構中的重要組成部分之一，其使用率也在逐步提升，圍護結構的綠色節能技術也是眾多專家、學者重點研討的課題之一[2]。本研究以建筑節能技術作為研究主線，通過實際建筑案例的施工材料比選及分析結果，綠色節能技術在建筑工程施工中的運用情況，了解建筑工程施工中保溫材料的經濟適用性，為我國建筑工程中圍護結構綠色節能技術的有效運用提供一些參考性依據。

2 綠色節能技術在建筑工程施工中的運用價值

目前，世界各國都面臨著能源危機問題[3]。中國也同樣面臨著能源供應和需求之間的嚴重失衡[4]。節能問題已成為一個熱門的社會問題，受到了廣泛關注。目前，建筑工程施工如何達成建筑節能的目標，在于對建筑材料的有效比選，確定比選方案，了解不同建筑材料的能耗，從而確定具體施工材料的選用[5]。建筑施工領域中，圍護結構的應用量較大，我國節能、環保類保溫材料也成為首選材料[6]。在建筑外墻施工中，全力推廣建筑節能保溫材料的使用，但建筑圍護結構中保溫材料的投資成本卻不斷在增加，經濟性問題，也成為影響建筑節能圍護結構施工運用優先選用的瓶頸。因此，在建筑工程施工中，綠色節能保溫材料的運用要在考慮節能技術實施效果的同時，還要考慮經濟效益。本研究分析綠色節能技術在建筑工程施工中的運用策略，主要是通過不同保溫材料的比選確定相適宜的建筑節能材料，進而保證綠色節能技術在整體建筑工程項目中的有效運用。

3 綠色節能技術在建筑工程施工中的運用策略

3.1 綠色節能環保技術的運用原理

在建筑施工過程中，需要先行確定節能建筑的運行和維護投資估算，主要考慮節能材料和新技術的使用期限、采暖成本和維修費用。針對建筑圍護結構中的保溫材料的維修費用，假定設計年限是N，以此為計算周期，那么再將日常的維修周期設定為MRH，因此，得到的公式N除以M，即是N年內所需的維修次數，再將維修費設定為C（假定值），那么得到的就是圍護結構保溫系統的維護費用的現存價值，即P。

式中：P為維護費用現值；C為每次維修費；（P/F，i,n）是資金現值公式，式中的F是年金，P是現值，i為折現率，n為維修時建筑使用年數。

節能建筑的直接作用是降低建筑物的最大能耗，直接效益體現在降低能源成本上。我國公共機構能耗定額指標依照氣候區域劃分定額指標，分為“嚴寒和寒冷地區”和“夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區”，部分地區可能同時出現電能和熱能的雙重消耗。建筑采暖過程中的能源消耗問題，需要進行綜合考慮，才能夠準確評估各類圍護結構產生的成本。

3.2 節能環保材料的施工材料比選

為了評價不同保溫材料的節能效果，我們假設使用不同的保溫材料應用在同一類建筑工程項目中，冬季采暖期達到所要求的溫度標準，并計算相同條件下的同期折現率，最優比選為以下幾種方案的設定：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中的應用；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中的應用；

方案三，將聚苯板保溫應用于建筑圍護結構的外保溫中。

使用凈現值法計算出各項目施工成本的初始，運行和維護費用、拆除費用，相同的前提下，計算期和折現率的一致情況下，比較成本的現值，該成本最小為最優方案的現值。

3.3 比選結果

3.3.1 工程實例介紹

某商業城項目高層辦公樓位于某省某市某區，建筑面積6994.5㎡，建筑高度54.8m，基底面積430.1㎡，該工程圍護結構施工的各部位情況，可見下表2所示。

表2 工程圍護結構各部位情況

為了評價不同保溫材料的節能效果，我們認為，通過使用不同的保溫材料，該項目的圍護結構，即外墻外保溫系統，需要保證冬季采暖期（180天）和達到室內溫度21℃的采暖要求，與此同時，計算同一時期，相同條件下的折現率，有以下解決方案：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中的應用；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中的應用；

方案三，將聚苯板保溫應用于建筑圍護結構的外保溫中。

使用凈現值法計算出各項目施工成本的初始，運行和維護費用，相同的前提下，計算期和貼現率的比較成本的現值，該成本最小為最優方案的現值。導熱系數可參照下表3。

表3 修正后保溫材料的導熱修正系數表

3.3.2 具體比選結果

運營成本計算得到：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中的運營成本計算結果為58738.03元；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護結構外墻外保溫中運營成本計算結果為83242.54元；

方案三，將聚苯板保溫應用于建筑圍護結構的外保溫中運營成本計算結果為76509.86元。

建筑圍護結構傳熱量的計算結果：

表1 常用保溫材料性能對比參考

由以上分析可知，再生砼保溫在能源消耗及運營成本中，明顯優于普通混凝土與聚苯板保溫材料。由上述分析及計算結果可知，該工程外保溫材料的選擇，對整體建筑綠色節能技術實施效果有著較高的影響。以成本差異為基礎，在相同的計算周期和相同的折現率下，采用凈現值法對三種方案的優缺點進行評價。最終明確方案二的再生保溫砼凈現值，明顯高于其他兩種保溫材料，該方案可以作為綠色節能技術在建筑工程施工中的主要保溫材料運用，利用該方案可以發揮綠色節能技術的作用價值。

4 結語

綜上所述，綠色節能技術在建筑工程施工中的運用主要是考慮材料的選擇，以及不同環保材料產生的能耗情況，并對成本進行分析，從而確定最佳的比選方案，用于施工，進而保證建筑結構的綠色節能環保的可持續發展。