張 健
(晉城市園區開發建設運營有限公司,山西 晉城 048000)
研究數據顯示,建筑能耗在全國總能耗中占比約30%[1]。在低碳降耗、節能環保的大背景下,發展綠色建筑施工技術成為一個重要發展方向。綠色建筑又稱為生態建筑,是在建筑全壽命周期內,最大程度上節約資源、減小對環境的影響,實現人、建筑與自然的和諧發展。我國綠色建筑施工技術正處于快速發展階段,實際應用中尚存在一些問題,提示施工企業重點關注。以下結合筆者實踐,對綠色建筑施工技術的應用進行探討。
某大型商業建筑,規劃用地面積約1.31萬m2,總建筑面積11.59萬m2,按照5A級標準設計。其中,地下建筑2層,建筑面積2.31萬m2;地上建筑22層,建筑面積9.28萬m2;標準層層高4.2m,總高度98m。一期為總部辦公樓,二期為住宅公寓,建筑容積率為8.9,綠化率為30%。
該建筑項目用地東西狹長,東側呈現出不規則形狀。為節約土地資源,提高土地使用率,平面布局上也采用不規則形狀,將體形系數控制為0.33,使建筑布局對周邊環境的影響降至最低。具體到施工環節,采用綠色建筑施工技術。項目建成后,被評為“國家二星級綠色建筑”,入選“國家可再生能源建筑利用示范項目”。
綠色建筑是我國建筑行業的一個重要發展方向,在降低施工成本、減少環境污染、推動技術創新等方面具有重大意義。
(1)降低施工成本
綠色建筑施工時,通過減少資源的使用量,配合高水平施工技術、高效管理方案,有助于降低施工成本。例如,現場施工需要使用大量的水、電資源,而傳統施工技術中存在資源浪費現象。采用綠色建筑施工技術,可對水資源進行回收利用,優化配置電力系統和設備,從而減少水、電資源的成本投入。
(2)減少環境污染
建筑施工過程中,水污染、大氣污染、噪音污染等較為常見, 對周邊環境和居民生活造成一定影響。采用綠色建筑施工技術,一方面優化工藝方案,從根源上避免污染產生;另一方面阻斷污染傳播途徑,對污染范圍和程度進行嚴格控制。例如,揚塵控制系統的使用,能降低施工現場的揚塵量,改善周邊大氣環境。
(3)推動技術創新
綠色建筑的出現,需要大量的新型技術進行支持,是施工技術創新的推動力。以清潔能源的使用為例,太陽能運用在建筑領域,能為用戶提供溫水熱水,能轉化為電力資源,調整室內光照等。為了滿足太陽能在建筑中的使用需求,以太陽能為核心的生產、轉化等技術從無到有并發展成熟,加快了技術創新步伐[2]。
本項目中,綠色建筑施工技術主要包括節約土地、節約材料、建筑節能、節水節電4個方面,詳細介紹如下。
在項目規劃設計環節,根據場地特點和綠色建筑的要求,遵循低碳交通、低環境影響的原則,提高空間利用率,在符合規范標準的前提下,最大程度上提高土地利用率,實現人、建筑與自然的和諧統一。
本項目主體結構施工使用高性能混凝土,建筑材料的選擇具有可循環、可再生的特點。第一,建筑材料就近選用,其中施工場地300km范圍內的材料占比超過60%,通過降低采購和運輸費用,實現節約目標。第二,建筑材料在使用時的廢棄物,進行回收再生處理,繼續用在項目施工中。例如,在地面硬質鋪裝上,使用廢棄骨料作為主要材料,避免了廢棄物造成的污染,降低了材料成本。
在建筑節能方面,利用BIM軟件建立建筑模型,對設計方案進行模擬運行,分析產生的能耗,以及對環境造成的影響[3]。根據模擬結果,對設計參數進行調整優化,最終形成建筑節能方案,典型代表有再生能源建筑溫控體系、復合功能植被頂板、超厚巖棉防火保溫層、頂置熱輻射節能樓面。
3.3.1 再生能源建筑溫控體系施工技術
再生能源建筑溫控體系,將地源熱泵、采暖樓面、冷風吸塵系統、外保溫系統、斷橋隔熱節能窗等進行集成,主要運用孔井一體化施工技術、流動載體傳輸環路的并聯設計技術、動力系統降噪控制技術、熱泵循環系統新型自動放氣閥防堵罐技術等。本項目中,這些技術運用在住宅工程中,建成了建筑物內部收斂型保溫體系,建筑物外部夏反冬吸型的陽光集散體系,不僅降低了成本、控制了噪音污染,而且體系耐久性增強,實現了節材、降耗、環保的目標。
在經濟效益上,再生能源建筑溫控體系施工技術的運用, 實現了恒溫、恒濕控制效果,一次性節約成本約120萬元, 建筑每年運行成本節約20余萬元。在社會效益上,建筑內部實現了一年四季恒溫恒濕, 不僅節約能源消耗,而且能提高人們的舒適度。見表1。在環保效益上,不論夏季制冷、還是冬季采暖,運行費用只有傳統技術的1/3,節能效果達到65%以上。

表1 再生能源建筑溫控系統的溫度、濕度和風速指標
3.3.2 復合功能植被頂板施工技術
復合功能植被頂板,是在地下工程頂板處(如地下車庫頂板、 地下人防工程頂板等)的防水層上鋪設種植土、種植植物,起到保溫、隔熱和生態環保作用。 復合功能植被頂板從下到上的構造依次是:乳膠漆+15mm厚的柔性找平劑刮糙加網格布+水泥基滲透結晶型防水涂料+現澆鋼筋混凝土空心樓蓋頂板+20mm厚的水泥砂漿找平層+0.8mm厚的冷底子油+SAM-940聚合物改性瀝青防水卷材+SBS改性瀝青防水卷材+耐根穿復合胎基防水卷材+60mm厚的擠塑苯板+無紡聚酯纖維布+70mm厚的C20混凝土+種植土。
本項目中,復合功能植被頂板施工技術主要運用在住宅地下室車庫位置。該技術的應用,不僅能避免植物根須穿透車庫的防水層、保溫層,避免裂縫、滲水現象發生;還能提高頂板混凝土的耐久性。在經濟效益上,該技術加快了施工進度,延長了建筑物的使用壽命,降低了后期維護成本,以人工費、材料費、返工費、機具費等為例,共計節約成本約3.36萬元。在社會效益上,利用新型技術建成超厚復合層頂板,配合防水卷材和種植土,頂板具有防水、保溫隔熱的作用。在環保效益上,頂板設置雨水截留結構,通過植物吸收、蒸騰、太陽蒸發進入空氣,達到自然循環,可改善城市空氣質量[4]。
3.3.3 超厚巖棉防火保溫層施工技術
外墻保溫是綠色建筑的重要組成部分,其中巖棉板具有防火耐火、保溫性、抗裂性、耐久性多種優良性能,在建筑領域應用普遍。超厚巖棉防火保溫層的應用,能達到恒溫、恒濕、恒氧的效果。
本項目中,超厚巖棉防火保溫層施工技術用在所有外墻, 與大理石貼面相結合,既解決了巖棉板保溫層耐久性差、承載力不足的問題,又解決了干掛石材易脫落、損壞的問題,進一步提高了建筑物的美觀性與安全性。在經濟效益上,石材外層、干掛件節點、預埋件、塊料拼縫等一體化施工完成,加快了施工進度,節約了工程成本,總費用節約38.5萬元。在社會效益上,通過技術創新使100mm厚的巖棉板保溫層,與基層墻體緊密牢固連接,提高了安全性和荷載承受能力。 在環保效益上,實現了恒溫、恒濕、恒氧的目標,為低碳、綠色、節能建筑的推廣應用做出榜樣。
3.3.4 頂置熱輻射節能樓面施工技術
頂置熱輻射節能樓面,是新能源供熱采暖系統的組成部分。施工時,將熱輻射盤管埋設于混凝土結構層中下方,管內循環流動低溫熱水,提高天棚板的溫度,通過自上而下輻射和對流,向室內散熱供暖。工藝流程是:安裝準備→盤管定位→盤管吊裝→鋼筋綁扎定位→盤管敷設盤制→盤管打壓試驗→預留預埋→帶壓澆筑混凝土→安裝集分水器→安裝入戶干管、立管→系統試驗沖洗→采暖調試。
本項目中,頂置熱輻射節能樓面施工技術應用在住宅項目中, 采用熱輻射層“三防”施工、定位卡與異管分離施工等新技術,提高了熱輻射盤管的耐久性, 促使溫控系統高效運行。在經濟效益上,工藝改進后施工簡潔快速,流水化程度高,不僅縮短了工期, 而且減少了后期修補及成品保護費用,直接施工成本降低113萬元,每年運行費用降低20元/m2。在社會效益上,省去了空調機位、暖氣管及支管,增加了房建有效面積;且室內溫度均勻,提高了用戶的舒適性。 在環保效益上,采暖充分利用地熱能,不需使用燃煤或天然氣,可減少二氧化碳產生,改善大氣質量。
本項目施工過程中,以項目經理和總工為核心,構建施工質量管理體系,明確項目部、施工方、監理方的職責,形成完善的管理網絡。施工前,落實技術交底制度,組織施工人員進行安全培訓;施工中嚴格照圖作業,保證各項技術參數的精準度;施工后進行三級檢驗,檢驗通過才能進入下一道工序。以巖棉保溫材料為例,質量控制標準和檢驗結果見表2。

表2 巖棉保溫材料的質量控制標準和檢驗結果
為了控制施工中產生的揚塵,本項目采用以下措施: 第一,施工方成立專門的揚塵管理機構,安排專人對現場施工活動進行監督管理,從根源上減少揚塵產生,降低施工場地內的揚塵總量。第二,對進出場車輛進行管理,車輛行駛期間會帶動地面揚塵進入空氣,尾氣排出也會增加揚塵總量。對此,車輛進入、離開施工現場時,通過灑水的方式保持地面濕潤,避免地面揚塵進入空氣,從而改善現場空氣質量。第三,采用揚塵自動檢測技術,在傳感器的作用下,系統實時采集工地揚塵數據,超過閾值可自動報警,提示管理人員及時處理[5]。例如,當施工現場揚塵濃度超過閾值,系統先發出報警,然后啟動塔吊、圍擋部位的噴淋系統,迅速降低揚塵濃度,有效控制揚塵擴散。
噪音主要是施工機械運行中產生的,不僅影響施工人員的健康,也會干擾周邊居民的生活。本項目施工期間控制噪音的措施有:在施工現場設置隔離帶、噪音吸收裝置,切斷噪音的傳播途徑;易產生震動、噪音的機具設備,配置合適的降噪裝置,從根源上降低噪音分貝;指導施工人員正確使用防護設備,最大程度上保護自身安全與健康,減小噪音帶來的危害。
綜上所述,綠色建筑是我國建筑行業的一個重要發展方向,有助于降低施工成本,減少環境污染,推動技術創新。文章結合工程案例,從節約土地、節約材料、建筑節能、節水節電4個方面介紹了綠色建筑施工技術的應用。結果表明:該技術能產生良好的經濟、社會和環保效益,可在類似工程項目中推廣。