绿色建筑施工技术在建筑工程中的应用

2022-02-12张健

居业 2022年12期

张健

(晋城市园区开发建设运营有限公司，山西晋城 048000)

研究数据显示，建筑能耗在全国总能耗中占比约30%[1]。在低碳降耗、节能环保的大背景下，发展绿色建筑施工技术成为一个重要发展方向。绿色建筑又称为生态建筑，是在建筑全寿命周期内，最大程度上节约资源、减小对环境的影响，实现人、建筑与自然的和谐发展。我国绿色建筑施工技术正处于快速发展阶段，实际应用中尚存在一些问题，提示施工企业重点关注。以下结合笔者实践，对绿色建筑施工技术的应用进行探讨。

1 工程概况

某大型商业建筑，规划用地面积约1.31万m2，总建筑面积11.59万m2，按照5A级标准设计。其中，地下建筑2层，建筑面积2.31万m2；地上建筑22层，建筑面积9.28万m2；标准层层高4.2m，总高度98m。一期为总部办公楼，二期为住宅公寓，建筑容积率为8.9，绿化率为30%。

该建筑项目用地东西狭长，东侧呈现出不规则形状。为节约土地资源，提高土地使用率，平面布局上也采用不规则形状，将体形系数控制为0.33，使建筑布局对周边环境的影响降至最低。具体到施工环节，采用绿色建筑施工技术。项目建成后，被评为“国家二星级绿色建筑”，入选“国家可再生能源建筑利用示范项目”。

2 绿色建筑施工技术意义

绿色建筑是我国建筑行业的一个重要发展方向，在降低施工成本、减少环境污染、推动技术创新等方面具有重大意义。

(1)降低施工成本

绿色建筑施工时，通过减少资源的使用量，配合高水平施工技术、高效管理方案，有助于降低施工成本。例如，现场施工需要使用大量的水、电资源，而传统施工技术中存在资源浪费现象。采用绿色建筑施工技术，可对水资源进行回收利用，优化配置电力系统和设备，从而减少水、电资源的成本投入。

(2)减少环境污染

建筑施工过程中，水污染、大气污染、噪音污染等较为常见，对周边环境和居民生活造成一定影响。采用绿色建筑施工技术，一方面优化工艺方案，从根源上避免污染产生；另一方面阻断污染传播途径，对污染范围和程度进行严格控制。例如，扬尘控制系统的使用，能降低施工现场的扬尘量，改善周边大气环境。

(3)推动技术创新

绿色建筑的出现，需要大量的新型技术进行支持，是施工技术创新的推动力。以清洁能源的使用为例，太阳能运用在建筑领域，能为用户提供温水热水，能转化为电力资源，调整室内光照等。为了满足太阳能在建筑中的使用需求，以太阳能为核心的生产、转化等技术从无到有并发展成熟，加快了技术创新步伐[2]。

3 绿色建筑施工技术的具体运用

本项目中，绿色建筑施工技术主要包括节约土地、节约材料、建筑节能、节水节电4个方面，详细介绍如下。

3.1 节约土地

在项目规划设计环节，根据场地特点和绿色建筑的要求，遵循低碳交通、低环境影响的原则，提高空间利用率，在符合规范标准的前提下，最大程度上提高土地利用率，实现人、建筑与自然的和谐统一。

3.2 节约材料

本项目主体结构施工使用高性能混凝土，建筑材料的选择具有可循环、可再生的特点。第一，建筑材料就近选用，其中施工场地300km范围内的材料占比超过60%，通过降低采购和运输费用，实现节约目标。第二，建筑材料在使用时的废弃物，进行回收再生处理，继续用在项目施工中。例如，在地面硬质铺装上，使用废弃骨料作为主要材料，避免了废弃物造成的污染，降低了材料成本。

3.3 建筑节能

在建筑节能方面，利用BIM软件建立建筑模型，对设计方案进行模拟运行，分析产生的能耗，以及对环境造成的影响[3]。根据模拟结果，对设计参数进行调整优化，最终形成建筑节能方案，典型代表有再生能源建筑温控体系、复合功能植被顶板、超厚岩棉防火保温层、顶置热辐射节能楼面。

3.3.1 再生能源建筑温控体系施工技术

再生能源建筑温控体系，将地源热泵、采暖楼面、冷风吸尘系统、外保温系统、断桥隔热节能窗等进行集成，主要运用孔井一体化施工技术、流动载体传输环路的并联设计技术、动力系统降噪控制技术、热泵循环系统新型自动放气阀防堵罐技术等。本项目中，这些技术运用在住宅工程中，建成了建筑物内部收敛型保温体系，建筑物外部夏反冬吸型的阳光集散体系，不仅降低了成本、控制了噪音污染，而且体系耐久性增强，实现了节材、降耗、环保的目标。

在经济效益上，再生能源建筑温控体系施工技术的运用，实现了恒温、恒湿控制效果，一次性节约成本约120万元，建筑每年运行成本节约20余万元。在社会效益上，建筑内部实现了一年四季恒温恒湿，不仅节约能源消耗，而且能提高人们的舒适度。见表1。在环保效益上，不论夏季制冷、还是冬季采暖，运行费用只有传统技术的1/3，节能效果达到65%以上。

表1 再生能源建筑温控系统的温度、湿度和风速指标

3.3.2 复合功能植被顶板施工技术

复合功能植被顶板，是在地下工程顶板处(如地下车库顶板、地下人防工程顶板等)的防水层上铺设种植土、种植植物，起到保温、隔热和生态环保作用。复合功能植被顶板从下到上的构造依次是：乳胶漆+15mm厚的柔性找平剂刮糙加网格布+水泥基渗透结晶型防水涂料+现浇钢筋混凝土空心楼盖顶板+20mm厚的水泥砂浆找平层+0.8mm厚的冷底子油+SAM-940聚合物改性沥青防水卷材+SBS改性沥青防水卷材+耐根穿复合胎基防水卷材+60mm厚的挤塑苯板+无纺聚酯纤维布+70mm厚的C20混凝土+种植土。

本项目中，复合功能植被顶板施工技术主要运用在住宅地下室车库位置。该技术的应用，不仅能避免植物根须穿透车库的防水层、保温层，避免裂缝、渗水现象发生；还能提高顶板混凝土的耐久性。在经济效益上，该技术加快了施工进度，延长了建筑物的使用寿命，降低了后期维护成本，以人工费、材料费、返工费、机具费等为例，共计节约成本约3.36万元。在社会效益上，利用新型技术建成超厚复合层顶板，配合防水卷材和种植土，顶板具有防水、保温隔热的作用。在环保效益上，顶板设置雨水截留结构，通过植物吸收、蒸腾、太阳蒸发进入空气，达到自然循环，可改善城市空气质量[4]。

3.3.3 超厚岩棉防火保温层施工技术

外墙保温是绿色建筑的重要组成部分，其中岩棉板具有防火耐火、保温性、抗裂性、耐久性多种优良性能，在建筑领域应用普遍。超厚岩棉防火保温层的应用，能达到恒温、恒湿、恒氧的效果。

本项目中，超厚岩棉防火保温层施工技术用在所有外墙，与大理石贴面相结合，既解决了岩棉板保温层耐久性差、承载力不足的问题，又解决了干挂石材易脱落、损坏的问题，进一步提高了建筑物的美观性与安全性。在经济效益上，石材外层、干挂件节点、预埋件、块料拼缝等一体化施工完成，加快了施工进度，节约了工程成本，总费用节约38.5万元。在社会效益上，通过技术创新使100mm厚的岩棉板保温层，与基层墙体紧密牢固连接，提高了安全性和荷载承受能力。在环保效益上，实现了恒温、恒湿、恒氧的目标，为低碳、绿色、节能建筑的推广应用做出榜样。

3.3.4 顶置热辐射节能楼面施工技术

顶置热辐射节能楼面，是新能源供热采暖系统的组成部分。施工时，将热辐射盘管埋设于混凝土结构层中下方，管内循环流动低温热水，提高天棚板的温度，通过自上而下辐射和对流，向室内散热供暖。工艺流程是：安装准备→盘管定位→盘管吊装→钢筋绑扎定位→盘管敷设盘制→盘管打压试验→预留预埋→带压浇筑混凝土→安装集分水器→安装入户干管、立管→系统试验冲洗→采暖调试。

本项目中，顶置热辐射节能楼面施工技术应用在住宅项目中，采用热辐射层“三防”施工、定位卡与异管分离施工等新技术，提高了热辐射盘管的耐久性，促使温控系统高效运行。在经济效益上，工艺改进后施工简洁快速，流水化程度高，不仅缩短了工期，而且减少了后期修补及成品保护费用，直接施工成本降低113万元，每年运行费用降低20元/m2。在社会效益上，省去了空调机位、暖气管及支管，增加了房建有效面积；且室内温度均匀，提高了用户的舒适性。在环保效益上，采暖充分利用地热能，不需使用燃煤或天然气，可减少二氧化碳产生，改善大气质量。

4 绿色建筑施工过程的控制措施

4.1 强化管理

本项目施工过程中，以项目经理和总工为核心，构建施工质量管理体系，明确项目部、施工方、监理方的职责，形成完善的管理网络。施工前，落实技术交底制度，组织施工人员进行安全培训；施工中严格照图作业，保证各项技术参数的精准度；施工后进行三级检验，检验通过才能进入下一道工序。以岩棉保温材料为例，质量控制标准和检验结果见表2。

表2 岩棉保温材料的质量控制标准和检验结果

4.2 抑制扬尘

为了控制施工中产生的扬尘，本项目采用以下措施：第一，施工方成立专门的扬尘管理机构，安排专人对现场施工活动进行监督管理，从根源上减少扬尘产生，降低施工场地内的扬尘总量。第二，对进出场车辆进行管理，车辆行驶期间会带动地面扬尘进入空气，尾气排出也会增加扬尘总量。对此，车辆进入、离开施工现场时，通过洒水的方式保持地面湿润，避免地面扬尘进入空气，从而改善现场空气质量。第三，采用扬尘自动检测技术，在传感器的作用下，系统实时采集工地扬尘数据，超过阈值可自动报警，提示管理人员及时处理[5]。例如，当施工现场扬尘浓度超过阈值，系统先发出报警，然后启动塔吊、围挡部位的喷淋系统，迅速降低扬尘浓度，有效控制扬尘扩散。

4.3 控制噪音

噪音主要是施工机械运行中产生的，不仅影响施工人员的健康，也会干扰周边居民的生活。本项目施工期间控制噪音的措施有：在施工现场设置隔离带、噪音吸收装置，切断噪音的传播途径；易产生震动、噪音的机具设备，配置合适的降噪装置，从根源上降低噪音分贝；指导施工人员正确使用防护设备，最大程度上保护自身安全与健康，减小噪音带来的危害。