綠色節能背景下建筑施工技術創新與應用

楊 俊

（額濟納旗住房和城鄉建設局，內蒙古 阿拉善 735400）

建筑業作為國民經濟的主要行業，在市場內具有較高的份額。但在建筑業發展中，無節制地開拓土地資源，導致生態環境遭受嚴重污染，這些問題的出現，使建筑行業不得不在發展中考慮環保方面的工作，要實現可持續發展，必須把節能建筑作為發展的主攻方向[1]。下述將以綠色節能作為切入點，對建筑施工展開研究。

1 工程案例

以某開發區建筑項目為例，共有9棟建筑屬于超高層建筑，建筑層數在28～35層之間，建筑內部為雙梯三戶形式，工程概況見表1。

表1 工程概況

在建筑設計中，窗戶采用Low-E雙層空心玻璃，外壁為特厚的絕熱巖棉板。

該項目要求采用綠色技術進行施工，預期該項目建成后，將成為地區二星級民居建筑社區。為助力該建筑的順利施工，工程方在施工前投入重金，購進大型施工設備，并引進多種現代化技術輔助該項目的施工，例如：鋁合金窗技術、外墻保溫隔熱技術、新風技術、遮陽技術、中水技術等，預期通過應用新技術，使該建筑內部的居住環境達到恒溫、恒濕、低噪聲等效果[2]。為降低建筑在投入使用后的能耗，達到優化、節能效果，該建筑在設計施工中不使用空調、暖氣等設備，只采用對墻體的處理，使建筑室內溫度維持在20℃～25℃范圍內，濕度在30%～60%范圍內[3]。

2 綠色節能背景下建筑施工技術創新

2.1 再生能源建筑溫控施工技術集成

為實現建筑的綠色節能，首先在建筑施工過程中嘗試引入再生能源，并在最大程度上代替傳統不可再生能源。在實現對建筑溫度控制和調節時，提出了一種新型的集管流量專用控制系統，其是一種新型的流體輸送回路，利用其實現對建筑內部溫度的控制。同時，在控制過程中，可引入再生能源熱泵。圖1為地源熱泵土壤換熱示意圖。

圖1 地源熱泵土壤換熱示意圖

由于單一的再生能源熱泵無法保證建筑物節能體系的完整性，因此需要結合地源熱泵、天棚輻射采暖樓面、冷風吹塵等形成一種針對溫度進行控制的集成體系[4]。根據上述溫控施工需要，設計如下一體化施工流程：在實際施工前，需要對施工現場的地質特性進行現場勘察，并運用數學優化的方法，確定了最優的勘探井位，并進行了網格布置。在施工中引入了一種新的完井技術，以改善完井質量。在此基礎上，按照“制備U型管”→“孔結構定位及標高”→“鉆孔”→“下管”→“垂直埋管灌漿”→“地理管體系試驗機運行”的順序完成施工。為確保管道安裝質量和精度，可在安裝時使用標準垂直或橫向伸縮補償裝置[5]，利用該裝置上的前置伸縮螺母進行安裝，并將其鍍鋅拉桿作為管道安裝前的固定桿結構[6]。

2.2 復合功能植被頂板施工

針對建筑頂板的施工，為體現綠色節能，應用復合植物頂蓋施工技術。從底層起，采用了防霉乳膠涂料、水泥基滲透結晶涂料、分層找平、混凝土保護層鋼筋網片等一系列綜合技術，以此達到提升施工質量和延長建筑使用壽命的目的。為了避免室內濕氣過重，并達到防潮防霉的效果，可選用具有防霉性能的乳膠漆材料，這種材料使用丙烯酸乳液制備而成，具備良好的防霉、抗藻性能[7]。在施工時，需要先將表面灰塊、浮渣等雜質鏟除，并針對表面存在油污的位置進行清洗，待其完全干燥后，用棕刷將表面浮砂、灰塵清理干凈。將水與界面劑按照10:1的比例配置稀釋液，并在表面以滾刷的方式涂刷，以便針對地層不平整位置進行填補。對于地下室植被頂板的重載抗滲施工，必須嚴格按照工藝流程完成：“施工準備”→“模板安裝”→“澆筑申請”→“監理批準”→“澆筑、振搗”→“養護”。在完成上述施工后，還需要按照設計圖紙完成對種植土的回填工作。種植土要選用植物頂板綠化專用土壤，可以在輕質的人工基質中加入顆粒狀顆粒，比如破碎的黏土顆粒、膨脹珍珠巖等，這樣可以改善土壤的通風和滲水性，從而有效地控制土壤的pH值[8]。此外，還需要通過建模的方式觀察植物頂板在后期建筑使用中會發生的變化，以此確定在施工初期填土的高度以及密度，以保證景觀的總體結構與設計要求相符。回填高度應控制在設計標高以下0.05m以內，并嚴格按照工程圖紙的標高要求，對微地貌結構進行塑造。

2.3 中置式超厚巖面防火保溫處理

為確保建筑外墻結構具備良好的防火和保溫效果，將中置式超厚巖面板作為外墻保溫層，圖2為中置式超厚巖面板基本結構示意圖。

圖2 中編號1～8分別為：基層墻體結構、粘結層結構、巖面保溫板結構、空腔結構、龍骨結構、石材板結構、特制錨栓結構和預埋件。為了確保中置式超厚巖面板與外墻干掛石材的相互結合，達到防火、保溫和美觀效果。通過現場調查和精確的計算分析，得出了超厚巖棉板錨栓的數量、嵌入墻體深度、錨栓長度、錨栓間距，確保了其安全、穩定；栓頭附加加厚的鋁制傳力墊片，巖棉板的外壁采用鋁箔密封，以改善其使用壽命。采用上述方式進行中置式超厚巖面防火保溫處理，能夠避免棉板變形或脫落問題產生，從而進一步提高外墻質量。在對預埋件進行整體規劃時，可按照設計圖紙當中預埋件的布置方案，在巖棉板上進行排布，保證預埋件始終位于面板的中間位置，從而減小切口損壞的可能，從源頭上解決建筑外墻質量差的問題。用特制的加長膨脹螺栓將超厚的石棉絕熱材料固定，并經耐候處理，以承受超厚巖棉板的自重，并將其插入到主體結構中，因此，必須對傳統的塑料膨脹螺栓進行錨固，并在此基礎上增加鋁制加長錨固栓，并在其上加厚鋁制傳力襯墊，從而達到防腐蝕目的；采用鋁箔密封的巖棉板，提高了其耐用性和使用壽命。

圖2 中置式超厚巖面板基本結構示意圖

3 案例分析

3.1 溫控施工效果

根據設計內容，進行建筑內部的溫控施工設計。設計的內容包括：增設室內再生新能源斷橋隔熱墻、減震系統、冷風送風系統、新風吸塵系統和熱泵系統。

施工完成后，對住宅的室內溫度與濕度進行隨機抽測，結果見表2。

表2 室內溫度與濕度隨機抽測結果

3.2 復合功能植被施工效果

根據設計內容，進行建筑復合功能植被施工，施工內容包括：頂棚掛耐堿玻纖網格布刮糙處理、耐根穿刺復合胎基防水卷材輥壓式鋪貼處理、復合功能植被頂板天棚結構優化、天棚雅達EF-014B防霉乳膠漆噴涂、復合功能頂板上層種植池。

通過實例說明，該施工一體化技術可以避免植物根系對車庫防水層、保溫層甚至是結構層的滲透，降低裂縫的產生，避免滲水、漏水的現象，提高了頂板混凝土的整體強度和耐久性，并取得了較好的應用效果。

將高性能的防水卷材與栽植池配套使用，其中，復合植物頂蓋結構既能起到防水的作用，又能起到保溫隔熱作用，其防滲性能比傳統的單層處理更加安全、高效，而且完全超越了目前常用的保溫技術。

利用全新建筑施工技術，在屋頂上形成了一種集雨結構，通過植物吸收、蒸騰、陽光等方式，將其直接排入大氣，實現了自然循環，從而提高了城市大氣的品質，并防止了大量的污水被直接排出，減輕了城市的下水道壓力。

將建筑屋面的滲透系數作為評估復合功能植被施工效果的依據，滲透系數計算公式如下：

式中κ代表滲透系數（此次計算后量化κ在0～1之間，計算結果越大，說明防滲效果越差），k代表建筑結構孔隙率，ρ代表流體密度，g代表流體滲透加速度，η代表結構體粘滯系數。

對1#～9#超高層建筑的防滲系數進行計算，計算結果見表3。

表3 1#～9#超高層建筑的防滲系數

由表3可以看出，1#～9#超高層建筑的防滲系數均滿足建筑防滲設計要求。

4 結語

（1）根據表2住宅居民的室內溫度與濕度隨機抽測結果，明確了本文此次設計的施工方法，可以使施工后室內溫度與濕度維持在20℃～25℃范圍內、30%～60%范圍內，說明該施工技術可以實現在不使用空調等電氣設備的條件下，使建筑室內溫度達到更加適宜的效果。

（2）根據表3中1#～9#超高層建筑的防滲系數計算結果，明確了此項施工可以在應用中達到防止建筑滲漏的效果，使建筑竣工后質量達到預期要求。

綜上所述，此次設計的施工方法的綜合效益顯著，滿足工程施工要求。