孟 濤 中鐵十一局集團建筑安裝工程有限公司工程師
隨著時代的發展,建筑行業的工藝技術水平不斷進步,出現很多新技術和新方法,也出現大量新材料,不僅性能上有所突破,很多材料也表現出高水平的綠色施工環保作用。綠色施工技術是可持續發展戰略在建筑業的綜合應用,也是建筑業發展的必然趨勢,因此,相關建筑企業需要掌握有效的應用方法,切實解決施工期間的環保問題。
綠色施工技術是利用特殊的技術形式,通過資源的合理配置,實現對水電、材料等的消耗,降低成本,并實現環保要求。其特征主要包括以下幾方面。
一是適用性,綠色施工技術在具體施工中的應用方案并不固定,需要結合建筑要求和建筑類型進行調整。
二是節能性,綠色施工技術強調在使用過程中需要節約使用各類施工資源,同時在保證節約的基礎上提升使用效果。
三是可持續性,這與社會的可持續發展戰略目標相符合,要求在施工時堅持因地制宜的原則,加強對施工現場周圍自然資源的使用,尤其是可以用作建材的,如土方資源;發揮太陽能、風能等新能源的優勢;關注資源的重復利用,推動可再生資源的有效回收和再利用[1]。
綠色施工技術在房建工程中的應用,不僅可以提升建筑的使用性能,而且可以保證工程的施工質量。由于節能目標的實現需要所有施工環節的通力合作,因此,綠色施工技術對建筑提出了整體要求,在保證施工質量的同時也能夠提升資源利用率,避免施工期間出現浪費問題。
墻體的保溫和隔音效果較差。如何在保證節能環保的要求下實現良好的保溫和隔音效果,是很多施工企業需要解決的難題。保溫一般有內外兩種方式,內保溫節省材料,外保溫易受環境的影響。一般來說,隔音效果好的材料環保節能效果較差[2]。
門窗主要需要發揮采光、隔熱、保溫等性能。由于門窗與外部環境密切接觸,因此受到環境溫度的影響較為明顯。節約性材料一般采光效果良好,但隔熱保溫性能較差,如果想要保證保溫隔熱性能,材料的價格一般較高。
屋面主要是考慮保溫效果,需要根據屋面的外觀進行設計。以當前很多平層建筑為例,屋面的保溫隔熱效果不強,導致屋內冬冷夏熱。
采暖系統是建筑的重點。以前使用暖氣、鍋爐燃燒煤炭提供熱量,但隨著節能環保意識的提升,地暖逐漸普及,但地暖也存在資源浪費的問題[3]。
裝修是節能環保的關鍵環節,許多建筑單位在施工時,僅僅是選擇外觀好的材料進行裝修,參數上只考慮甲醛含量,而且很多裝修方式都比較煩瑣,沒有考慮材料的節約使用,也沒有積極使用綠色施工新材料。
節能環保材料的使用是綠色施工技術的關鍵。從建材入手,選擇節能和綠色施工的材料,不僅科技減少房建材料的消耗量,而且還支持多種材料的循環使用。節能環保技術應用配合節能環保材料,更能保證節能環保效果。特別是很多建筑企業技術水平先進性不足,可以通過節能環保材料的使用提升節能環保水平。當前建筑業方面的環保材料質量不斷提升,相關產品持續發展,滿足了節能環保建設的需求。包括基礎材料、頂層覆蓋環保材料等都出現大幅進步,例如保溫砂、環保節能門窗和低碳裝飾材料等。施工人員可以借助施工手段,在房建施工時對一些材料進行回收再加工,然后循環利用[4]。這樣可以在保證房建完整的基礎上,降低施工費用,節省成本。
對于房建工程項目,施工技術的合理選擇也會影響綠色施工的效果。綠色施工理念在國際和國內的發展已經有多年的發展歷史,已形成的綠色施工技術比較多樣,隨著不斷的調整和改進,很多技術的應用取得了良好成效。而不同房建工程面對不同的施工條件,因此,要合理選擇施工技術。例如,部分光照條件較差的地區不適合使用太陽能技術,應根據實際情況進行適當選擇。
施工安排中應明確具體的施工步驟,同時提供可量化或有樣板參考的質量標準,與相關技術人員進行技術交底,保證所有參與施工的人員均能掌握本工程的施工技術要點、質量標準、安裝重難點以及相關注意事項等。抓好技術資料管理,施工過程做好詳細記錄,各種原始資料搜集齊全,用于組織后期施工、編制竣工文件和施工技術總結,為做好技術檔案和技術情報工作打下基礎[5]。由于本工程施工較為復雜,要求也較高,因此施工之前需要先按照施工規模確定好吊裝機械、人員等的配置,設定好安裝方案,并做好準備工作。如果施工難度較高,施工單位還要提前在現場進行機械設備的性能測試,試運行查看是否合適。
5.4.1 提升綠色施工建筑節能水平
按照“十四五”規劃的要求,對各個房建工程執行建筑節能設計標準,積極推廣應用太陽能、生物質能、地熱能等新能源,減少對傳統能源的使用,這樣可以達到節能目標;同時推進保溫、隔熱、環保等新型材料、設備、工藝和技術的使用,綜合到一起提升綠色施工環保節能效果。按照“十四五”規劃的要求,新建設的民用建筑至少要保證使用一種可再生能源;而對于已建設建筑,有條件的可以進行可再生能源應用的改造,尤其是供熱系統,鼓勵使用太陽能。
5.4.2 推廣綠色施工建材和綠色施工
綠色施工技術的應用,主要集中在綠色施工建材和施工工藝的改變方面,建筑企業需要鼓勵施工單位積極應用建筑垃圾再生材料、綠色施工材料和經無害化處理的工業再生材料;強化對綠色施工建材的產品認證,健全綠色施工建材市場體系。同時,新時期要改變對于房建工程的評價機制,將綠色施工水平納入評價指標中,將相關評價結果作為建設領域評優、評獎、信用評級及示范立項等工作的必備條件,這樣可以激發建筑企業應用這類技術的積極性。
5.4.3 全面推進裝配式技術發展
裝配式技術是指按照標準將允許安裝的部件進行再拼接的一種綠色施工技術,具有降低建設成本、提升建設質量等優勢。在該技術的應用過程中,需要建筑行業建立配套的符合綠色施工環保要求的技術標準,并加強對科研投入的支持。裝配式建筑的推進,不僅可以縮短建設時間,降低建設難度,還可以減少對施工現場的影響。
綠色施工技術在具體施工中的應用方案并不固定,需要結合建筑要求和建筑類型進行調整,例如住宅樓,需要考慮住宅布局和功能參數等要素,尤其是采光和保溫等方面。節能性是綠色施工技術的主要特征,在使用過程中強調節約使用各類施工資源,同時在保證節約的基礎上提升使用效果。這要求嚴格控制材料設備的采購,保證質量要求,并隨即進行抽檢;規范進行儲存和使用,避免浪費;使用前對用量進行預估,合理選擇設備,從而保證節能性,盡量降低資源和能源消耗。綠色施工技術可以持續性應用,這與社會的可持續發展戰略目標相符合,在施工時堅持因地制宜的原則,加強對施工現場周圍自然資源的使用,尤其是可以用作建材,例如土方資源,發揮太陽能、風能等新能源的優勢,利用特殊專業設備實現能源轉化,保證節能;關注資源的重復利用,推動可再生資源的有效回收和再次使用。
目前,大多數房建工程屋頂使用的是澆筑結構屋頂,對于太陽能的接受程度直接影響保溫隔熱水平,關系到夏冬季節的屋內環境舒適性。屋頂節能技術主要是更換屋頂的材料,必要時可以改變屋頂的設計形狀,例如,使用尖頂架空層結構模式,增加對太陽輻射的接觸面積,可以提升屋面的保溫隔熱性能。整個系統有基層,保溫層的敷設方式、厚度,板材縫隙填充質量;屋面熱橋部位;隔汽層。選擇的保溫隔熱材料的導熱系數、密度、抗壓強度、壓縮強度、燃燒熱性能等都要滿足設計要求。當前常用的材料有聚苯板,硬質聚氨酯泡沫塑料等有機材料,還有水泥膨脹珍珠巖板、水泥膨脹蛭石板,加氣混凝土等無機材料。
6.2.1 外墻外保溫工程
外墻外保溫工程包括保溫層、防護層和固定材料,可以固定在外墻的外表面,也稱外保溫系統。若正常運維可以使用25 年。外墻外保溫工程主要為黏貼保溫板薄抹灰外保溫系統和膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統。黏貼保溫板薄抹灰外保溫系統具有黏結層、保溫層、抹面層和飾面層,黏結劑;保溫層材料選擇EPS 板、XPS 板、RJR 板、PIR 板等;抹面層材料為抹面膠漿,破纖網;飾面層材料為涂料或者飾面砂漿。膠粉聚苯顆粒保溫漿料外保溫系統具有界面層、保溫層、抹面層和飾面層,界面砂漿;保溫層材料選擇膠粉聚苯顆粒保溫漿料;抹面層材料是抹面膠漿,玻纖網;飾面層材料是涂料或者飾面砂漿。
此外還有EPS板現澆混凝土外保溫系統、EPS 鋼絲網架板現澆混凝土外保溫系統、膠粉聚苯顆粒漿料貼砌EPS 板外保溫系統以及現場噴涂硬泡聚氨酯外保溫系統。
6.2.2 外墻內保溫工程
外墻內保溫工程包括保溫層和防護層,應用于外墻內表面,該工程是根據保溫材料的不同進行劃分。保溫板外墻內保溫系統是將保溫層(EPS 板、XPS 板、PU 板等)與面板(紙面石膏板、無石棉纖維水泥平板等)黏合成復合板,需要遵循一定的設計規格,預制后在現場安裝鋪貼黏結。保溫砂漿外墻內保溫系統為:基層墻體—抹界面砂漿—抹保溫砂漿—防護層施工(抹面膠漿和耐堿纖維網布)—飾面層施工(膩子,涂料或墻紙、墻布或面磚)。另外還有噴涂硬泡聚氨酯(外墻)內保溫系統以及玻璃棉、巖棉、噴涂硬泡聚氨酯龍骨固定外墻內保溫系統等技術形式。相對于傳統的保溫技術,上述保溫技術具有較好的絕緣效果,熱損失較小,并可避免產生熱橋,保溫效果更強。在夏季,外保溫方法可以降低太陽輻射強度,減少進入室內的熱量,可有效避免外部溫度升高影響到室溫。冬季則會提高室溫、降低濕度,從而延長墻體的使用壽命。
對于門窗節能,一方面從形式設計入手,一方面從材料選擇入手。例如,在材料選擇上,塑料、斷橋鋁的傳熱系數相對較低,而鋼門窗則比較高;在形式設計上,雙層玻璃相比單層玻璃局有更低的導熱系數。同時還要考慮外窗氣密性、可見光比、遮陽系數等,合理選擇方向、形式以及材料,達到節能標準。由于門窗的孔隙較大,因此需要注意門窗框與墻體縫隙的保溫填充做法。
水電能源的消耗是房建施工過程中需要解決的問題之一。一方面,施工使用的機械設備本身需要動力才可運行,另一方面,施工人員生活需要水電能源的支持。進行綠色施工可以從能源利用的角度考慮,例如太陽能技術,不僅環保、降噪、節能,并且支持循環利用。施工人員可以在施工時安裝太陽能組件,同時可以組合建筑實體的一些組件,借助光照照射發電,為機械設備和日常生活提供電力供應。在綠色施工技術中融入太陽能技術,也是未來房建施工的創新思路,可以在陽臺、屋頂、外墻面等一些構架上搭建小型太陽能組件,實現光照資源的循環利用。另外,在施工過程中,利用遮陽技術可以防止光照對建筑物的暴曬以及輻射,減少空調等設備運行時的能耗,落實綠色施工環保要求,延長房屋使用壽命。
在節能環保策略提出的背景下,施工時積極選擇綠色技術,利用綠色材料,應用綠色工藝,遵循綠色理念,進行科學施工。對于房建施工也是如此,需要積極使用綠色施工技術,發揮其優勢和價值,在施工過程中和投入運營后發揮節能環保效用,有效控制施工成本,強化施工效益。