高文杰
山西宏廈建筑工程第三有限公司(045008)
隨著我國經濟的蓬勃發展,能源消耗量也不斷增加,尤其在建筑行業中,實施建筑節能先進標準領跑行動,開展超低能耗及近零能耗建筑建設試點,推廣建筑屋頂分布式光伏發電。編制綠色建筑建設標準,開展綠色生態城區建設示范,實施綠色建筑全產業鏈發展計劃,推行綠色施工方式,推廣節能綠色建材、裝配式和鋼結構建筑。目前進行的老舊住宅節能改造與抗震加固改造、加裝電梯等工程,正在如火如荼的進行當中。推進利用太陽能、淺層地熱能、空氣熱能、工業余熱等解決建筑用能需求。建筑工程施工所需的能源和材料巨大,存在嚴重的能源和材料浪費問題,應用節能施工技術可以降低建筑施工和使用的能源消耗,突出建筑的環保和節能特點,有助于推動建筑行業的穩定以及生態化發展。
節能施工技術主要體現的就是要節約施工過程中所使用的能源與材料。在施工的過程中會使用到許多能源物質,從傳統的施工技術來看,這些被消耗掉的能源大多數都是不可再生能源。例如煤和石油等,用掉一部分就會少一部分。尤其是煤炭大省山西,不可再生能源數量有限,因此在施工的過程中應當盡量減少對這些不可再生能源的使用與浪費,尋找可再生能源替代不可再生能源。這些可再生能源對于環境造成的污染很小,還可以對環境起到保護的作用。在節能施工的時候也需要節約材料資源,避免不必要的浪費。
可再生能源生產設施的建設成本高,但是使用的過程中對成本的消耗卻很低,且這些可再生能源的生產設施有很多可以移動,在這一個建筑工程項目結束之后,可以將可再生能源生產設施移動到下一個項目中繼續使用。因此,可以有效地減少對資源的使用成本。對比可再生能源和不可再生能源的使用成本,從長遠的角度來看,還是可再生能源更勝一籌,能夠為項目減少更多的成本。因為節能施工技術能夠有效避免對材料的浪費,所以項目所使用材料的數量會減少,這樣也就減少了材料的成本。節能施工技術還可以避免許多可能導致能源材料損耗的風險,也減少了因為失誤而導致工期延長的問題,避免了因延長工期而產生的各種成本。
工民建工程必須在保障建筑質量的前提下使用節能施工技術,確保建筑的安全質量達標,否則所建設出的建筑就會成為“豆腐渣”工程。這樣一來,施工企業雖然節省了能源與材料,但是在行業內的口碑卻嚴重下降,未來的發展極為不利。這種質量不合格的建筑一旦投入使用,人們的生命與財產安全都難以得到保障,容易發生安全事故。在社會中,每一個人都在努力為社會作出貢獻,任何一個人的身體受到傷害或者失去生命,對于社會和家庭都是巨大的損失。因此,工民建工程必須在保障施工質量的前提下應用施工節能技術。
在墻體的施工中,比較廣泛應用的節能施工技術有玻璃幕墻技術和雙層幕墻技術。傳統的墻體都是由鋼鐵和混凝土組成,而玻璃幕墻的建筑材料選用的是鋁合金鋼骨加玻璃。利用玻璃和玻璃鍍膜技術、反射和折射陽光的原理,來調節室內的溫度,使房屋可以根據實際的情況應用不同的技術調節室內溫度。玻璃幕墻與傳統的墻體相比,更具有美觀性,節約了能源。無論是在施工過程中,還是建筑物建成之后,使用玻璃幕墻技術都有效地控制了環境污染程度。玻璃幕墻技術于20世紀80年引進我國,上海的新梅合聯合廣場和楊樹浦路水廠都應用了玻璃幕墻技術[1]。主動式幕墻也叫雙層幕墻。主動式幕墻的外層是點式幕墻結構,內層應用的是中空玻璃。這樣的設計不僅達到節能的效果,還保證了房屋溫度的合理性。在南方,夏天炎熱,冬天又沒有很好的取暖方式,利用主動式幕墻技術能起到很好的調節作用。當夏季非常炎熱時,居民可以打開墻體中間的排氣裝置,將墻體的熱空氣全部排出,從而降低室內的溫度。在冬季時,就將排氣裝置關閉,使屋內的熱氣不容易流失,起到保溫的效果。主動式幕墻運用了合理的技術手段,利用了可再生的太陽能,極大地保護了環境,節約了能源。
計量供熱方式是現在比較流行節能建筑技術。按照居民對熱量的需求可以進行分散供熱,也可以根據當地的氣候變化,集中供熱,改變了供熱模式。計量供熱利用的也是太陽能源。計量供熱運用自身的調節供熱系統,將太陽能轉化成熱能,使室內的溫度適中,達到節能保溫的作用。
工民建工程屋頂是光照最為充足的位置,在工程施工建設中,通常會使用保溫隔熱材料,進而降低屋頂熱能消耗,改善工程的節能效果。在以往的施工建設中,以混凝土作為主要澆筑材料,但是其冷熱傳導性較強,會加速建筑熱能的流失,尤其當氣候劇烈變化時,室內溫度會急劇下降,對建筑的舒適性帶來負面影響。采用屋面隔熱施工技術,在屋面和混凝土之間設置一層隔熱保溫層,可以避免建筑熱能快速流失,提升建筑的舒適和保溫程度,降低能源消耗[2]。
隨著我國科學技術的蓬勃發展,各種新型能源已經在工民建工程中獲得廣泛應用。建筑內部節能技術以清潔、綠色能源為基礎,通過利用風能、太陽能等新型能源進行熱能轉換,在降低對生態環境污染的同時,發揮設備供熱作用。在建筑內部節能施工技術應用中,太陽能是應用最為成熟的一項技術,例如太陽能熱水器、太陽房、太陽能發電設備、空調制冷系統以及太陽能干燥器等,都以太陽能為能源,滿足用戶日常生活需求。正在推向市場的“零能耗”小屋正是應用太陽能的具體實例。“零能耗”小屋采用了被動式建筑節能方式,融合了多種綠色新材料的功能特性,通過部署光伏+儲能的能源管理系統形成的智能微電網,實現綠色清潔能源的高效轉化和利用,為建筑提供了源源不斷的可再生能源供給;通過加裝氣凝膠自保溫墻板,有郊隔斷了屋內與外界的溫度傳遞,實現了A級防火、隔熱保溫、綠色環保的優秀性能;通過鋪設石墨烯電熱膜地板,利用光伏發電和儲能系統能量供給,激發自身遠紅外線熱量輻射,實現空間內自然均勻升溫效果,真正實現了綠色建材、冬天不冷、夏天不熱的“零碳排放”目標[3]。
提升工民建工程的節能水平,可以使用方式較為簡便的清潔能源以降低生產成本。傳統的建筑施工,往往以煤炭、水泥、石灰等原始材料為主要建筑材料,致使在施工過程中出現環境污染嚴重、資源消耗量大的問題。使用清潔能源可充分滿足節能減排理念,增強資源的可持續性。有效利用太陽能、利用太陽板將太陽能進行能量聚焦,從而不斷產生建筑能量,滿足工民建工程的施工需求[4]。
在工民建工程中,常見的節能施工技術主要有清潔能源的有效利用、材料節能技術、墻體節能施工技術以及建筑屋面施工節能技術。當前在應用節能施工技術的時候仍然存在一些問題,即施工單位的節能意識不強,項目承包方節能相關的知識不足,以及節能施工技術仍有很大的進步空間。解決這些問題的方法為國家出臺應用節能施工技術的補助政策,地方政府組織當地的建筑企業進行節能施工教育培訓,組織高校團隊深入研究工民建工程節能施工技術。