高速公路收費站及服務區建筑節能

王國堃

（中鐵十二局集團電氣化工程有限公司，天津 300308）

1 高速公路收費站及服務區建筑節能理念應用的重要性

在自然資源緊缺的背景下，社會各界都開始關注能源節約問題，節能環保是全球都需要重視的問題。高速公路收費站及服務區建筑在施工階段會消耗諸多能源，特別是在建筑施工項目不斷增加的背景下，提升能源利用效率和降低能源消耗，并科學利用資源，是行業需要認真思考的問題。隨著節能理念的提出，建筑行業發展應與時俱進，認識到節能環保對社會和諧發展的重要性，只有在良好生態環境的基礎上才可以實現可持續發展?！熬G水青山就是金山銀山”，在實現國家快速發展的基礎上，也需要尊重人與自然的和諧發展，重視節能環保理念，實現社會進步與科學發展的全面融合。高速公路收費站及服務區建筑在選擇施工方案的過程中，需要依照當地地理環境、人文環境及社會文化等需求來開展施工建設，切不可“一刀切”。依照實際情況提出遵循節能環保理念的施工方案，確保節能理念可以深度融入各個施工環節，使工程滿足節能環保的要求，促進社會和諧穩定發展[1]。

2 高速公路收費站及服務區建筑節能施工中存在的問題

2.1 技術技能不到位

將節能理念融入高速公路收費站及服務區建筑施工，可以保障施工過程更加規范化與系統化。目前，許多建筑企業都已經認識到節能施工的重要作用，并且在內部進行了推廣。需要注意的是，在實際應用階段，有些施工人員沒有掌握節能施工技術，經常出現各種各樣的問題。例如，在應用時，與施工目標脫節嚴重，難以將節能理念落實到施工實踐中。另外，還有部分建筑企業僅明確了理念應用，沒有制定具體的節能施工方案，進而導致節能理念在施工中應用不到位，阻礙了節能理念在高速公路收費站及服務區建筑施工中的運用發展[2]。

2.2 應用管理不科學

目前，高速公路收費站及服務區建筑企業對節能施工的開展缺少管理經驗，理論支撐也較為匱乏，經常出現施工質量不過關的現象。出現這一問題的主要原因是管理執行力較差，理念應用效率低，導致實施效果與要求不符。另外，相關部門的支持力度較差，在操作階段缺少法律法規約束。施工行為因缺少約束而出現各種各樣的問題，如施工人員因認識不足加之節能施工技術的掌握不熟練，而降低節能理念在建筑施工中運用的有效性。

2.3 設計工作不完善

為了在高速公路收費站及服務區建筑施工中踐行節能理念，需要確保施工設計科學合理。在建筑施工階段，因為設計人員的專業能力和業務素質較差，并且對節能理念的認識不足，導致難以設計出節能施工方法。設計人員不僅不能依照建筑施工需要選擇相應的節能材料，也難以選擇恰當的施工技術，同時還有部分設計人員沒有進入施工現場進行實地考察就開展設計，導致高速公路收費站及服務區建筑節能施工階段問題頻發。

3 高速公路收費站及服務區建筑節能施工要點

3.1 建筑節能技術

3.1.1 節能照明系統

某項目所在區域具備良好的旅游資源，并且服務區需保持24 小時服務狀態，會消耗較多資源，其中照明系統的資源消耗量占總耗能的10%～15%，建立節能照明系統對于減少電能消耗有著積極意義。在具體的應用中，將服務區內的照明系統更換為耗能較低的LED 燈具，減少服務區照明耗電量。同時在節能系統的布設中，結合該區域實際情況，合理控制服務區周圍照明系統的密度，利用太陽能電源作為輔助供電系統，減少常規電源的消耗。而且在蓄電池的選擇中，優選性能穩定的釩液流電池、超電容電池，以減少建設時綜合成本的支出，提高節能照明系統的應用價值[3]。

3.1.2 建筑立面節能

為了滿足功能需求，在建筑立面設計中需做好以下節能設計：

（1）基于該地區特有的文化沉淀，設計出與之相融合的建筑立面，使用耐久性、抗溫差性能強的材料。在服務區內種植植物，品種以灌木、草本植物、花卉為主，確保高速公路的標識醒目。

（2）在對建筑屋面進行合理化設計時，選擇在合適位置布置植物，建立契合該地區的屋面種植結構，利用綠植遮陽，滿足相應的生活需求，并且在建筑屋面的設計上，做好保溫與隔熱兩方面的工作，結合服務區所在區域的氣候條件，選擇環保性強、耐腐蝕程度高的保溫材料。保溫層厚度控制在20cm 左右，以確保服務區室內溫度的穩定性，減少墻體傳導的熱量損失。同時做好整個服務區建筑的隔熱處理，如使用雙層玻璃、雙層窗框密封膠營造良好的隔熱環境，以提高建筑立面整體的節能性。

應用綠色技術進行墻體保溫時應注意以下要點：首先，進行試樣。用水泥砂漿增加墻體表面的粗糙度，防止材料安裝時太過光滑降低其附著力。當拉伸試樣完成后，要控制施工厚度，擰緊各安裝部件，使其沒有空隙，防止拉伸過程發生偏差。其次，檢查面料。將網格處理后，修剪時不能損壞砂線，要垂直進行砂線切割。在鋪設網格時，要避免發生彎曲，以免損壞砂線。技術人員控制好網格的垂直度，避免產生偏心力。要合理控制扣件強度，避免使用過大的應力，破壞夾持部分，影響材料的保溫性能。最后，加強材料導熱分析。為保證墻體保溫材料的應用效果，要使用測試儀測定保溫材料的導熱系數和性能。測試前，需將被壓縮材料壓平，壓平樣品保持均勻，避免出現間隙。

3.2 節能環保材料的選擇

3.2.1 真空玻璃

（1）低碳節能效果好。其特殊的真空層結構阻隔室內外熱量的傳導，傳熱系數低，幾乎和墻體相近。能夠減少空調耗電、污染物和溫室氣體排放造成的環境污染。

（2）隔熱保溫效果好。遮陽系數高的真空玻璃，夏季能阻隔太陽直射的熱量，室內會變得涼爽；而冬季，真空玻璃可以防止散熱，當室外溫度低于-20℃時，其內表溫度比室內低3～5℃左右，使室內變得溫暖。

（3）隔聲降噪效果好。隨著服務區人口密集度的變化及交通運輸工具的增加，噪聲污染問題十分嚴重，對人的危害也越來越大。真空玻璃特殊的結構可以阻隔聲音的傳遞，尤其對中低頻率的聲音效果十分明顯。

（4）不會出現結露現象。真空玻璃突出的隔熱保溫性，即使氣溫降到-30℃，室內真空玻璃表面溫度也很高，幾乎與室溫相同，高于結露溫度。

（5）應用范圍較廣。真空玻璃內部一直處于真空狀態，不受環境氣壓和各地海拔的影響。在實際應用中，將其放置在建筑物的各個部位，如立面、斜面及屋頂等，真空玻璃的性能穩定不會發生變化，如氣體對流加大，性能也不會降低。

3.2.2 采用導光管采光系統

在高速公路服務區使用導光管采光系統，主要是利用采光裝置的優勢，提高對自然光的利用效果。當光導及漫射裝置配合時，將自然光導入對應的范圍。在應用中，該技術優勢包括以下幾點：

（1）避免結露的產生。這種采光系統密封性能好，避免空氣進入導致結露現象。當系統正常工作時，在采光罩和防雨裝置的配合下，可以避免結露現象，使通氣不受影響。

（2）具有防塵功能。在漫射器及防塵裝置的配合下，滿足高速公路收費站及服務區設計與應用中防塵的要求。并且，采光罩張力強，呈半球狀，避免出現塵土堆積的情況。在運行中，雨水和風吹可以提高該系統的防塵效果，使綠色建筑設計理念在應用中取得良好的效果。

（3）保溫和密封性能好。在應用中，密封膠條可以提高該系統的密封性能，防止雨水進入系統。并且，將保溫材料和鋁箔膠帶配合使用，可以提高該系統的保溫性能，在高速公路收費站及服務區設計上，發揮應用優勢。

（4）防火和安全性能好。鋁制材料的使用提高了系統的防火性能，在應用中，同時提高相關部件的防火性能，系統的適用性也得到了改善。高速公路服務區會消耗大量的能量，影響到其長久發展。所以，設計人員要有很強的責任心，發揮設計方面的優勢，運用綠色建筑的相關理念，在實際應用中，將綠色環保特性突出反映在服務區的建設上。

3.3 節水施工技術

高速公路收費站及服務區建筑施工需要科學地應用節水施工技術，以實現水資源的循環利用，減少污水對環境的影響，提高資源的利用效率?？茖W地設置建筑的節能排水系統，對施工中的工業廢水、污水進行及時、科學的處理，合理地回收和再利用。水是人們賴以生存的最為重要的資源，而水資源短缺問題已經成為全球共同關注的熱點話題，在環境保護方面占據十分重要的地位。因此，在建筑工程中做好水資源的循環利用非常關鍵。

一般來說，高速公路收費站及服務區建筑工程的給排水系統大多采用疊壓式供水系統或者變頻式供水系統，選擇的供水設備都是效率較高而且能耗低的設備。在建筑工程施工中，還應該設置完善的雨水回收系統，提高雨水資源的利用率，充分利用回收設備，將所有的雨水進行集中處理，再經過過濾系統，真正實現水資源的循環利用。在服務區設置中水采集管道，對洗菜廢水、洗漱廢水、洗車廢水進行集中收集，在采集池內進行沉淀、去油污、無害化處理，隨后可以作為綠化用水、廁所沖洗用水、車輛清洗用水進行二次利用。中水管道需要和常規供水管道間隔開，并且集水池也應盡量避開常規供水管道，初始狀態中的水也需要及時進行處理，避免放置時間過長，水池內微生物發酵散發出惡臭。

除此之外，在實際應用中使用透水地面技術，借助透水性材料來鋪設透水路面，收集雨水，從而實現水體的二次利用。在具體的使用中，會在服務區低洼處設置透水地面，滲透的水體通過管道運輸到集水裝置中。同時在洗車區域鋪設透水地面，常用鋪設材料為多孔透水混凝土、透水磚等，以此來提高服務區水體資源的利用效率，滿足相應的使用需求。

3.4 太陽能技術

3.4.1 太陽能供熱系統

某地區年平均光照量比較充足，因此可以在該區域建立太陽能供熱系統。該系統的供熱原理在于用導熱性良好的材料制作吸熱管道，利用太陽的熱量可以加熱管道中的冷水，將這些熱水用于服務區住宿洗漱用水、廚房用水等。需要注意的是，冬季氣溫較低時，水體容易結冰破壞管道的完整性，因此需要及時排空管道內的積水，減少管道修理的成本支出。

3.4.2 光伏發電系統

結合該區域的日照強度、日照量等情況，在服務區內設置光伏發電系統，利用清潔能源減少傳統能源消耗。光伏發電系統的應用原理在于太陽光照射在電池板上產生熱量，光能轉換為熱能，隨后在電機組輔助下將熱能轉換為電能，作為輔助電源供給服務區用電。在該技術的應用中，需選擇日照時間較長、太陽夾角較小的區域布設太陽能電池板，太陽能電池板的尺寸、風機參數根據實際情況進行選擇。結合服務區工作的性質特點，選擇耐久性較強、循環次數較高的超電容電池作為儲能裝置，存儲多余電能供給服務區生活用電和照明用電。

3.5 地源熱泵技術

3.5.1 土壤源熱泵節能技術

該區域的晝夜溫差相對較大，土壤中所儲備的地熱能較高，具備良好的應用價值。土壤源熱泵節能技術的應用原理在于，利用土壤存儲熱量的閉路循環實現熱量轉換，滿足服務區的供暖和制冷需求。在技術應用中選擇導熱性能、抗腐蝕性能、耐久性能良好的材料制作地藕管，埋入服務區地下，使其形成一個閉式環路。在整個過程中，導熱流體不會和土壤接觸，利用熱交換器完成熱量交替，完成機組熱量的供給和排出，作為輔助措施用于服務區的供暖和制冷。

3.5.2 水源熱泵節能技術

雖然該區域整體水資源儲備量較少，但是地下儲備相對豐富的水資源，可作為輔助能源用于供能。水源熱泵節能技術的應用原理在于，利用地下水中儲備的土壤熱能或太陽能熱量形成低位熱能資源，利用外界搭建的閉路循環實現熱量轉換，滿足服務區的供暖和制冷需求。在技術應用中需要篩選導熱性能良好、抗腐蝕性能良好、無污染、具備一定導電性的材料制作成地藕管，深入地下水所在位置，使其形成一個閉式環路。借助一些高位電能的刺激使水體中低位熱量交替，從而實現能源的順利轉換，輔助服務區完成供暖和制冷工作。

4 結語

綜上，高速公路收費站及服務區建筑在運營時會消耗較多的資源，如水資源、電力資源等。做好高速公路收費站及服務區建筑的節能設計、施工，成為發展過程中需要著重關注的內容。施工企業要以科學的節能環保理念為指導，在施工的每一個環節中，踐行節能環保的理念，推廣各類實用性較強的節能技術，積極采用新型環保材料，實現節能減排的效果，從而更好地促進我國高速公路的發展。