論綠色建筑理念在建筑全過程中的應用探究

黃位炎

(廣西建工集團冶金建設有限公司 廣西 柳州 545002)

綠色建筑是當下較為流行的一個新型建筑理念,其所提倡的能源節約、環境保護、促進建筑與自然和諧共生的基本理念,是符合行業未來發展趨勢的。我國針對綠色建筑的應用仍處于初期探索階段,在綠色建筑應用過程中也應當考慮到綠色建筑的諸多指標性內容具有較為復雜的應用特征,同時綠色建筑理念的全面踐行也需要從全過程的角度提出相關應用邏輯。

1 案例概況

昆明醫科大學醫藥基礎實驗教學中心大樓建設項目總建筑面積為35 523.96 cm2其中,地上建筑面積為32 433.61 cm2,地下建筑面積為3 090.35 cm2。

該項目包括昆明醫科大學醫藥基礎實驗教學中心大樓建設項目地下室、基礎醫學院、藥學院、階梯教室及連廊施工施工圖紙及工程量清單范圍內的工程,主要包括主體結構、裝修工程、電氣工程、給排水工程、暖通工程等。

本工程結構設計使用年限50年,安全等級二級,剪力墻抗震等級為一級,框架抗震等級為二級,建筑抗震設防為8度,建筑耐火等級為一級,屋面防水為Ⅱ級。

該案例工程項目具有較高的品質定位,同時作為當地的示范性工程,因此采取綠色建筑相關理念開展全過程管理。

2 綠色建筑理念在設計階段的應用

2.1 土體規劃

昆明醫科大學呈貢新校區位于呈貢新城雨花片區的西側,其東北為新城行政中心,南側為云南中醫學院,西側為昆玉高速公路的防護綠化帶。項目所處位置位于市區位置,土地資源的高效利用也是有助于綠色建筑相關理念達成的一種形式。因此在進行設計的過程中充分考慮到這一需求,結合工程項目的建造需求明確功能分區,充分利用現有地勢地貌、盡可能減少后續場地改造。項目用地南側已建學生宿舍區,西側為正建設臨床教學樓,西北側為護理教學樓。在進行規劃的過程中,同步考慮到行動路線、周邊配套情況等,實現土地資源的高效利用。經過科學規劃,初步確定醫藥基礎實驗教學中心大樓工程建設項目建筑面積3.55萬cm2,可滿足教育、科研、生產生活等多種需求。

2.2 節能設計

2.2.1 圍護結構節能設計

外墻部分:此工程項目外墻部分采用外墻保溫工程的形式實現節能相關需求。從工程項目整體情況來看,外墻材料以混凝土和砌塊為主,而這種材料自身傳熱系數較高,同時存在疏松多孔的結構,并不利于建筑間的目標的達成。為了增強建筑工程項目被動式節能的相關能力,設計了外墻保溫工程。經全面計算使用保溫板材為巖棉板,厚度為80 mm,采取薄抹灰、金屬托架、錨栓輔助固定的形式進行施工安裝。經此部分設計能夠降低外墻系統的整體傳熱系數,有助于維持穩定的室內熱環境,構建更加舒適的室內使用空間。

門窗部分:作為圍護結構中占比面積同樣較大,同時熱量散失較為集中的位置也是在進行建筑節能設計過程中的重點部分。本項目為了達成節能需求,使用系統窗,作為成品門窗,無需在現場進行拼裝,在專業的廠家內全部組裝生產完成后能夠確保其綜合性能達成工程管理需求。窗框材料為鋁木復合型材,玻璃為帶有low-E 夾層的三玻兩腔構造,整體傳熱系數小于2.0(見圖1)。

屋面部分:本項目屋面設計的是上人屋面,因此對于屋面位置仍需要通過保溫工程的形式實現節能相關需求。但應當考慮到屋面位置會與環境的接觸面積較大,同時會受到人因素的干擾。因此所采取的保溫措施形式為50mm 厚擠塑聚苯板+鋼絲網架+細石混凝土防護層。此結構在施工之后能夠保證保溫性能和耐候性。

2.2.2 電氣系統節能設計

作為實驗教學樓工程,對于電氣的依賴程度較高,電氣工程的也是保障正常使用功能實現的重要工程形式。本項目在設計的過程中,主要通過以下幾個方面來進行電氣節能的落實:

一是對于變電所位置的確定,作為人群密集的場所,其用電負荷的位置更多的集中在教學樓和實驗樓區域,因此將變電所設置在此位置附近,在達成項目供電需求的前提下,縮短此部分的供電路徑,避免大負荷用電需求的遠距離運輸。采取“總-分”的形式進行電力網絡的敷設,現場設置兩個變壓器進行獨立分區供電,每根干線長度控制在300 m 以內。

二是針對用功損耗的控制,變壓器有功損耗關系有△P=P0+KT·PK·β2,根據此關系在進行電氣節能設計的過程中,主要采取了以下措施。針對P0,即變壓器的空載功率,所有變壓器使用的均為硅鋼片變壓器,相比于其他材質而言自身空載損耗更小;β負載率的設置,考慮到作為教育相關的公共工程,為了應對使用者的突然增加以及其他特殊情況,同時考慮到后續維護成為和實際情況,本項目將負載率控制在75%(按正常使用場景計)。

三是光伏發電技術。在項目的外墻、屋面的部分位置安裝了光伏發電板以及儲能裝置,綜合考慮,此項目中的光伏發電并未并網,僅供部分公共區域的夜間照明補充使用。

3 綠色建筑理念在施工階段的應用

3.1 節材措施與綠色建材

主要應用的節材措施實現方式如表1所示。

表1 節材措施

綠色建材是指對建材“健康、環保、安全”品性的評價,要求建材材料應當在應用全周期中均滿足節能、環保、高品質等有關需求,也屬于綠色建筑理念下一種衍生出的建材應用模式。在本項目施工的過程中,通過對綠色建材應用比例的增加,進而實現綠色建筑施工理念的應用。在進行材料采購的過程中,也適當增加通過綠色建材認證的材料應用比率。

3.2 綠色施工工法

3.2.1 施工道路自動降塵工法

工程項目在施工過程中,由于現場環境較為惡劣,且存在車輛出入頻繁等問題,因此現場的揚塵污染是十分嚴重的。為了全面踐行綠色建筑的相關要求,本項目在實施過程中編制了施工道路自動降塵工發。主要是通過在道路兩旁安裝自動噴淋系統的形式,能夠根據空氣濕度情況、揚塵情況、車輛通行情況等按需求或按一定周期自動向施工主要通道以及生活區附近噴射霧氣,能夠有效降低空氣中的含塵量,實現空氣質量的提升。此方法不僅能夠營造更為干凈整潔的施工環境,同時也可避免因揚塵管控不力帶來的健康威脅。

3.2.2 混凝土裂縫防治工法

本工程項目在實施過程中針對高強度混凝土制定了專有的技術體系。主要是考慮到高強度混凝土,相比于一般混凝土而言,開展質量管理更為困難,裂縫問題是十分常見的。所采用的管理舉措主要有以下幾個方面:①針對混凝土的振搗作業明確具體的施工流程和方式,所有高強度混凝土采用的振搗設備均為高頻振搗器,能夠保障混凝土全面混合均勻;分層厚度為50 cm,在進行施工的過程中,對于層與層之間的交界位置進行充分振搗,針對鋼筋密集或靠近模板的位置,也通過采取小口徑振搗器的形式避免相關位置振搗不到位的問題;②二次振搗與壓面能夠有效保障混凝土在后續凝結硬化過程中出現裂縫的問題,經過前期實驗,結合工程項目具有的管理經驗,在澆筑完成三小時左右后進行第二次振搗與表面處理作業;③考慮到高強度混凝土出現裂縫的問題,主要是由于溫度和濕度變化過快所導致的,因此在后續養護環節中,對養護環境進行了全面的維護措施提出。例如通過表面覆蓋保溫層、定期表面臨水的形式,確保濕度處于90%以上。

3.2.3 混凝土溫度監控工法

混凝土的溫度問題是關乎其質量的核心影響因素之一,對于大體積混凝土而言,內部溫度情況也是尤為重要的一個質量控制指標,而由于內部溫度無法直接測量,也會因此帶來一系列管理問題。為了實現這一需求,踐行綠色建筑有關質量控制的應用策略,提出了混凝土溫度監控工法。在混凝土構件內部沿中線多個位置置入溫度傳感器。能夠全面且正確的了解混凝土內部的溫度變化情況,并以此為基準對后續工程管理進行調整,結合混凝土內部溫度,對外部保溫措施以及后續施工管控等提供全面正確的參考資料。

4 結語

筆者主要圍繞著綠色建筑理念在項目中全過程的應用展開論述。從當前行業實際發展的情況來看,綠色建筑所推崇的一系列內容是符合行業發展趨勢的,而相關理念的達成也需要從多個角度共同明確。本項目在實施工作開始之前就樹立了綠色建筑管理的相關目標,通過前期設計階段的全面保障,確保項目自身符合節能環保相關要求,同時具有較高的品質定位;在項目施工過程中嚴格在項目施工過程中嚴格把控關于工程質量、技術管理、節能環保等一系列舉措;進入使用階段之后,同樣以提高工程項目使用體驗、促進項目能源節約等為基本需求,構建更加全面的綠色建筑踐行策略。從全過程角度的應用保障之下,最終保障該項目通過綠色建筑認證。實際上,綠色建筑工程項目所要求的一系列內容是綜合性程度較高的,若采取綠色建筑相關需求進行工程管理,需要科學統籌各個管理指標,為項目的高品質推進奠定堅實基礎。