房屋建筑施工及工程节能技术管理措施

2022-06-29李跃华中铁十七局集团城市建设有限公司

中国建筑装饰装修 2022年10期

李跃华中铁十七局集团城市建设有限公司

建筑节能是指建筑材料生产、建筑结构施工和使用中，在满足同样功能需求的前提下，尽可能降低能耗，提高资源使用效率。近年来，为了响应国家节能环保的发展号召，节能技术在建筑行业中推广应用，与此同时，相关的规范标准不断完善，如《公共建筑节能检测标准》《居住建筑节能检测标准》《建筑节能工程施工质量验收规范》等。合理选择节能技术与加强现场施工管理成为施工单位关注的重点。以下结合笔者的个人实践，探讨房屋建筑施工及工程节能技术的相关管理事宜。

1 房屋建筑节能施工重要意义

1.1 提高资源利用效率

经济社会快速发展，全球范围内的煤炭、石油以及天然气等资源日趋枯竭，风力、水力、地热、太阳能、核能等成为新的研发方向[1]。建筑行业也不例外，建筑项目数量增加、规模扩大，同时也带来了浪费和污染问题。采用节能施工方案就是树立节能理念，积极推广节能技术和材料，在满足建筑功能和施工要求的同时，减少资源消耗量，提高资源利用效率，获得良好的经济效益。

1.2 促进行业健康发展

从宏观角度看，建筑行业在施工过程中，管理工作重点一般放在进度、安全以及质量监督上，忽视了材料浪费现象，导致造价增高，这不利于施工单位的健康发展。采用节能施工方案，其一是响应国家节能环保的号召，符合新形势下的发展趋势；其二能帮助施工单位重新审视现场管理工作，将节约材料作为一个要点，尤其是加强运输和仓储管理，有效控制造价成本，促进整个行业的健康发展。

2 施工中工程节能技术的应用

理想的节能建筑至少需要满足以下3点。一是在不同季节保持室内舒适性；二是室内空间实现通风换气；三是对太阳辐射进行控制接收或有效阻止。房屋建筑施工中，节能技术的应用途径包括减少不可再生资源的使用、采用围护结构减少能量损失、降低建筑运行中的能耗等。结合工程实践，目前常用的节能技术有以下4 点。

2.1 屋顶节能

对屋顶进行保温、隔热处理，是围护结构节能的一种表现。在寒冷地区，屋顶设置保温层可减小室内热量散失；在炎热地区，屋顶设置隔热层可减少太阳能辐射热量传入室内；在冬冷夏热地区，兼顾冬季保暖、夏季降温的效果。以屋顶保温方案为例，通常做法是在屋顶防水层上方铺设导热系数小的轻质材料，例如玻璃棉、膨胀珍珠岩、聚苯乙烯泡沫等。现场施工时，技术要点包括以下，一是严格控制保温材料的质量，检验材料外观、防火性能，确保各项参数均满足节能施工标准；二是合理设置屋顶的坡度、厚度，避免形成热桥，减少热量散失；三是设置保温伸缩缝，抵抗外界环境温度对保温层的影响，降低大规模开裂的发生风险[2]；四是施工时选择连续晴天，并对屋面进行清理，确保平整度。

近年来，屋顶节能有了新的研究进展。例如，国外将废纸制成纸纤维，经过硼砂阻燃处理，既有良好的保温性能，又能有效防火。“架空通风+ 屋顶绿化”在满足保温散热需求的同时，还能塑造屋顶景观。智能技术的应用，如太阳能集热屋顶、可控制通风屋顶等，实现了保温散热的自动化调控，成为未来屋顶节能的重要发展趋势。

2.2 外墙节能

房屋建筑中，外墙保温的传统方法是使用单一材料增厚墙体，但这一做法不满足节能环保的要求，复合墙体逐渐成为主流。复合墙体的承重结构一般是钢筋砼或块状材料，然后复合一层保温隔热材料；或在框架结构中使用薄壁材料，复合保温隔热材料。常见的保温隔热材料有岩棉、聚苯乙烯泡沫、加气混凝土、发泡水泥保温板、胶粉聚苯颗粒浆料等。其中的胶粉聚苯颗粒浆料涂抹在外墙能形成无空腔的保温层，而且聚苯颗粒是由回收的废聚苯板、粉煤灰制成，加工工艺是废物利用的过程，凸显节能理念[3]。

外能节能施工时，技术要点包括以下几点。第一，基层抹灰前对墙面进行彻底清理，确保没有浮土、杂质、空鼓、松动等情况，抹灰采用分层作业法，完成后喷水养护，时间不低于7 d；第二，现场施工时对装饰线脚进行科学处理，注意处理墙体变形缝，为后续装饰施工提供条件，确保性能牢固。

2.3 门窗节能

门窗起到通风、采光、围护的作用，同时也是易造成能量损失的部位。当前房屋建筑为了改善采光通风效果，门窗面积不断增加，甚至采用全玻璃幕墙，这就对节能技术提出更高要求。门窗节能技术主要是改善材料性能，提高门窗的密闭性能，如铝合金断热型材、钢塑整体型材、塑木复合型材、UPVC 塑料型材等，均是常见的节能产品。其中，UPVC塑料型材使用硬质聚氯乙烯为原料，生产过程无污染、能耗小，且材料的导热系数小，具有多腔密封结构，因此保温、隔热性能较高。

另外，为了解决大面积玻璃造成的能量损失问题，人们从玻璃材料的角度入手，将普通玻璃改造成为中空玻璃、镀贴膜玻璃、高强度防火玻璃、智能玻璃等。其中的智能玻璃通过感知外界光线变化做出反应，主要分为2 类。一是光致变色玻璃，强光线下玻璃变暗，减少光线穿透；弱光线下玻璃复明，增加光线穿透。二是电致变色玻璃，使用导电膜和变色物质，调整电压大小即可促使变色物质变色，起到保温、隔热的效果[4]。

2.4 电气节能

电气系统是房屋建筑的重要组成部分，包括采暖、制冷、照明等，采用电气节能技术可以降低建筑设施运行过程的能耗。以英国建筑研究院为例，电气系统的节能技术措施有4 项。第一，办公楼围护结构采用节能控制系统，内部呈通透夹层式结构，背面格子窗进风、正面格子窗排风，实现自然通风；第二，使用高效能冷热锅炉和常规锅炉，在计算机系统的控制下，两者交替使用，配合采暖制冷管道，对室内温度进行调节；第三，在地板下输入冷水，采用散热器制冷技术可在夏季实现降温效果，减少电能用量；第四，采用全方位、组合型采光和照明系统，每一个单元均有自然光，配合节能型的白炽灯、荧光灯，管理人员通过检测器可对照明系统进行遥控，节约照明消耗的电能。

3 房屋建筑施工及节能技术的管理措施

目前，房屋建筑施工及节能技术的运用，依然存在一些问题和不足，现场施工管理措施总结如下。

3.1 加强地基质量管理

地基是房屋建筑的重要组成，地基质量直接影响建筑整体质量。针对软土地基等不良地质，必须进行针对性处理，常用方法有：第一，加固土质，采用强夯、挤密等方法降低土层含水率，将松散的土质压实，提高地基承载力；第二，换填土层，将软土挖除，回填压缩性低、强度高的材料，如碎石、卵石、灰土、矿渣等；第三，采用钢筋混凝土结构。另外，基础施工中会用到钢筋和混凝土，对于钢筋的管理，要求入场时提供出厂证明、检测合格报告，并按照规范要求抽检，不合格的全部退回；加强仓储管理，做好防水、除锈工作；加工时严格按照图纸操作。对于混凝土的管理，应当和商砼站加强沟通，控制好配合比设计；合理配置运输车辆，科学选择运输路线，保证运输畅通，满足现场浇筑需求；留样后在实验室内进行性能检测，并对成品进行保护。

3.2 规范现场施工作业

房屋建筑项目规模大，不仅分项工程多，而且技术要求复杂，规范施工作业是保证质量的基础。施工单位应结合项目特征和现场条件科学编制施工方案，合理配置人、机、料；安排专业技术人员现场指导，落实安全技术交底制度，严格执行三级质检制度；项目部和施工班组、监理工程师加强沟通，一项任务完成后及时报检，合格后进入下一工序，发挥出监理工程师的监督职能。

3.3 优化节能技术方案

优化节能技术方案，主要从3 个方面入手。一是科学设计。节能技术方案的设计应同时考虑节能和经济两个要素，降低能耗的前提是在预算造价范围以内，而不是无限提高成本。二是合理选材。目前市场上的节能材料种类繁多，选材时一定要结合规范标准、设计要求以及项目实际需求，明确关键技术参数[5]。例如，选择墙体和屋面保温材料时要考虑防渗能力、隔热性；选择门窗材料时要考虑抗风能力、保温性。三是改进工艺。以倒置式保温屋面为例，将保温材料铺设在防水层上方，构造从上到下依次是保温层、防水层、结构层。通过工艺改进，能充分发挥出保温材料的特点，即吸水性较强、导热系数大、保温隔热效果好。相比于传统工艺，既能降低施工难度，又有利于控制成本，值得大力推广。

4 工程案例分析

4.1 工程概况

西派澜岸项目位于贵州省毕节市德溪新区，区位优势明显，环境优美，交通便利，具有良好的发展潜力。该项目总建设用地面积96 208.97 m2，总建筑面积331 643.84 m2，其中240 522.40 m2为地上建筑面积，91 121.44 m2为地下建筑面积。居住地块容积率2.50，建筑密度为25.02%，绿地率为0.3。本项目住宅楼共计25 幢，其中13 幢是高层住宅，层数为25 ～32 层；12 幢是中高层住宅，层数为“11+1 层”和“16+1 层”。住宅之外是商业、社区配套用房、物管、地下车库及设备用房等。

4.2 节能技术方案

本项目中，节能设计主要是围护结构保温隔热。屋面构造为：40 mm 厚碎石、卵石混凝土+10 mm 厚石灰砂浆+40 mm 厚挤塑聚苯板+20 mm 厚水泥砂浆+30 mm 厚加气混凝土、泡沫混凝土+120 mm 厚钢筋混凝土屋面板。外墙构造为20 mm 厚水泥砂浆+5 mm 厚抗裂砂浆（网格布）+40 mm 厚YT 无机活性墙体保温材料+200 mm 厚加气混凝土砌块（B07）+5 mm 厚抗裂砂浆（网格布）+20 mm 厚石灰水泥砂浆。热桥部分构造为20 mm 厚水泥砂浆+5 mm 厚抗裂砂浆（网格布）+40 mm 厚YT 无机活性墙体保温材料+300 mm 厚钢筋混凝土梁+5 mm 厚抗裂砂浆（网格布）+40 mm厚YT 无机活性墙体保温材料+20 mm 厚石灰水泥砂浆。门窗构造为使用隔热铝合金型材，6+12A+6 中空玻璃。楼板（地面）25 mm 厚水泥砂浆+25 mm 厚挤塑聚苯板+100 mm 厚钢筋混凝土板。以屋面为例，挤塑聚苯板+钢筋砼的节能设计见表1，太阳辐射吸收系数为0.75，产热系数为0.66。

表1 屋面挤塑聚苯板+钢筋砼的节能设计

4.3 技术管理措施

（1）材料进厂检验。本项目使用的建筑节能施工材料全部具有合格证、型式检验报告，进场后按规范规定进行检测。依据《建筑节能工程施工质量验收规范》的规定，结合本工程实际情况，由建设、监理、施工单位共同见证取样和复检。

（2）外墙质量控制。每道工序规范施工，完成后经甲方和监理工程师验收，达到合格标准进入下一道工序。外墙完工后，要求色泽一致，阴阳角方正，垂直度和平整度满足要求，加强网和锚栓固定可靠，分隔缝线条平整光滑，外墙节能传热系数为0.49 W/m2·K。

（3）门窗质量控制。按节能规范要求施工，固定点间距＜600 mm；窗扇开关灵活、密封严密，有防脱落措施，功能满足要求；窗框和墙体之间使用泡沫剂填充，表面采用玻璃胶密封粘接，保证表面光滑、顺直、无裂纹，“三性”检测符合节能设计的要求，传热系数控制为2.2 W/m2·K。

（4）屋面质量控制。屋面保温层为厚度达75 mm 的挤塑聚苯板，导热系数为0.45 W/m2·K。按照流程规范施工作业，技术人员提供指导，监理工程师旁站监理。保温挤塑板铺设要求是表面平整、干燥、洁净；施工时应紧贴基层表面，铺平垫稳；铺设绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料时，错缝长度＞板长1/3；缝隙使用同类材料填充，铺设坡度要符合设计要求；风力大于4 级时，不能进行施工；铺设完成后及时做保护层，不能推车或堆放重物。