高速公路收费站及服务区建筑节能

王国堃

（中铁十二局集团电气化工程有限公司，天津 300308）

1 高速公路收费站及服务区建筑节能理念应用的重要性

在自然资源紧缺的背景下，社会各界都开始关注能源节约问题，节能环保是全球都需要重视的问题。高速公路收费站及服务区建筑在施工阶段会消耗诸多能源，特别是在建筑施工项目不断增加的背景下，提升能源利用效率和降低能源消耗，并科学利用资源，是行业需要认真思考的问题。随着节能理念的提出，建筑行业发展应与时俱进，认识到节能环保对社会和谐发展的重要性，只有在良好生态环境的基础上才可以实现可持续发展。“绿水青山就是金山银山”，在实现国家快速发展的基础上，也需要尊重人与自然的和谐发展，重视节能环保理念，实现社会进步与科学发展的全面融合。高速公路收费站及服务区建筑在选择施工方案的过程中，需要依照当地地理环境、人文环境及社会文化等需求来开展施工建设，切不可“一刀切”。依照实际情况提出遵循节能环保理念的施工方案，确保节能理念可以深度融入各个施工环节，使工程满足节能环保的要求，促进社会和谐稳定发展[1]。

2 高速公路收费站及服务区建筑节能施工中存在的问题

2.1 技术技能不到位

将节能理念融入高速公路收费站及服务区建筑施工，可以保障施工过程更加规范化与系统化。目前，许多建筑企业都已经认识到节能施工的重要作用，并且在内部进行了推广。需要注意的是，在实际应用阶段，有些施工人员没有掌握节能施工技术，经常出现各种各样的问题。例如，在应用时，与施工目标脱节严重，难以将节能理念落实到施工实践中。另外，还有部分建筑企业仅明确了理念应用，没有制定具体的节能施工方案，进而导致节能理念在施工中应用不到位，阻碍了节能理念在高速公路收费站及服务区建筑施工中的运用发展[2]。

2.2 应用管理不科学

目前，高速公路收费站及服务区建筑企业对节能施工的开展缺少管理经验，理论支撑也较为匮乏，经常出现施工质量不过关的现象。出现这一问题的主要原因是管理执行力较差，理念应用效率低，导致实施效果与要求不符。另外，相关部门的支持力度较差，在操作阶段缺少法律法规约束。施工行为因缺少约束而出现各种各样的问题，如施工人员因认识不足加之节能施工技术的掌握不熟练，而降低节能理念在建筑施工中运用的有效性。

2.3 设计工作不完善

为了在高速公路收费站及服务区建筑施工中践行节能理念，需要确保施工设计科学合理。在建筑施工阶段，因为设计人员的专业能力和业务素质较差，并且对节能理念的认识不足，导致难以设计出节能施工方法。设计人员不仅不能依照建筑施工需要选择相应的节能材料，也难以选择恰当的施工技术，同时还有部分设计人员没有进入施工现场进行实地考察就开展设计，导致高速公路收费站及服务区建筑节能施工阶段问题频发。

3 高速公路收费站及服务区建筑节能施工要点

3.1 建筑节能技术

3.1.1 节能照明系统

某项目所在区域具备良好的旅游资源，并且服务区需保持24 小时服务状态，会消耗较多资源，其中照明系统的资源消耗量占总耗能的10%～15%，建立节能照明系统对于减少电能消耗有着积极意义。在具体的应用中，将服务区内的照明系统更换为耗能较低的LED 灯具，减少服务区照明耗电量。同时在节能系统的布设中，结合该区域实际情况，合理控制服务区周围照明系统的密度，利用太阳能电源作为辅助供电系统，减少常规电源的消耗。而且在蓄电池的选择中，优选性能稳定的钒液流电池、超电容电池，以减少建设时综合成本的支出，提高节能照明系统的应用价值[3]。

3.1.2 建筑立面节能

为了满足功能需求，在建筑立面设计中需做好以下节能设计：

（1）基于该地区特有的文化沉淀，设计出与之相融合的建筑立面，使用耐久性、抗温差性能强的材料。在服务区内种植植物，品种以灌木、草本植物、花卉为主，确保高速公路的标识醒目。

（2）在对建筑屋面进行合理化设计时，选择在合适位置布置植物，建立契合该地区的屋面种植结构，利用绿植遮阳，满足相应的生活需求，并且在建筑屋面的设计上，做好保温与隔热两方面的工作，结合服务区所在区域的气候条件，选择环保性强、耐腐蚀程度高的保温材料。保温层厚度控制在20cm 左右，以确保服务区室内温度的稳定性，减少墙体传导的热量损失。同时做好整个服务区建筑的隔热处理，如使用双层玻璃、双层窗框密封胶营造良好的隔热环境，以提高建筑立面整体的节能性。

应用绿色技术进行墙体保温时应注意以下要点：首先，进行试样。用水泥砂浆增加墙体表面的粗糙度，防止材料安装时太过光滑降低其附着力。当拉伸试样完成后，要控制施工厚度，拧紧各安装部件，使其没有空隙，防止拉伸过程发生偏差。其次，检查面料。将网格处理后，修剪时不能损坏砂线，要垂直进行砂线切割。在铺设网格时，要避免发生弯曲，以免损坏砂线。技术人员控制好网格的垂直度，避免产生偏心力。要合理控制扣件强度，避免使用过大的应力，破坏夹持部分，影响材料的保温性能。最后，加强材料导热分析。为保证墙体保温材料的应用效果，要使用测试仪测定保温材料的导热系数和性能。测试前，需将被压缩材料压平，压平样品保持均匀，避免出现间隙。

3.2 节能环保材料的选择

3.2.1 真空玻璃

（1）低碳节能效果好。其特殊的真空层结构阻隔室内外热量的传导，传热系数低，几乎和墙体相近。能够减少空调耗电、污染物和温室气体排放造成的环境污染。

（2）隔热保温效果好。遮阳系数高的真空玻璃，夏季能阻隔太阳直射的热量，室内会变得凉爽；而冬季，真空玻璃可以防止散热，当室外温度低于-20℃时，其内表温度比室内低3～5℃左右，使室内变得温暖。

（3）隔声降噪效果好。随着服务区人口密集度的变化及交通运输工具的增加，噪声污染问题十分严重，对人的危害也越来越大。真空玻璃特殊的结构可以阻隔声音的传递，尤其对中低频率的声音效果十分明显。

（4）不会出现结露现象。真空玻璃突出的隔热保温性，即使气温降到-30℃，室内真空玻璃表面温度也很高，几乎与室温相同，高于结露温度。

（5）应用范围较广。真空玻璃内部一直处于真空状态，不受环境气压和各地海拔的影响。在实际应用中，将其放置在建筑物的各个部位，如立面、斜面及屋顶等，真空玻璃的性能稳定不会发生变化，如气体对流加大，性能也不会降低。

3.2.2 采用导光管采光系统

在高速公路服务区使用导光管采光系统，主要是利用采光装置的优势，提高对自然光的利用效果。当光导及漫射装置配合时，将自然光导入对应的范围。在应用中，该技术优势包括以下几点：

（1）避免结露的产生。这种采光系统密封性能好，避免空气进入导致结露现象。当系统正常工作时，在采光罩和防雨装置的配合下，可以避免结露现象，使通气不受影响。

（2）具有防尘功能。在漫射器及防尘装置的配合下，满足高速公路收费站及服务区设计与应用中防尘的要求。并且，采光罩张力强，呈半球状，避免出现尘土堆积的情况。在运行中，雨水和风吹可以提高该系统的防尘效果，使绿色建筑设计理念在应用中取得良好的效果。

（3）保温和密封性能好。在应用中，密封胶条可以提高该系统的密封性能，防止雨水进入系统。并且，将保温材料和铝箔胶带配合使用，可以提高该系统的保温性能，在高速公路收费站及服务区设计上，发挥应用优势。

（4）防火和安全性能好。铝制材料的使用提高了系统的防火性能，在应用中，同时提高相关部件的防火性能，系统的适用性也得到了改善。高速公路服务区会消耗大量的能量，影响到其长久发展。所以，设计人员要有很强的责任心，发挥设计方面的优势，运用绿色建筑的相关理念，在实际应用中，将绿色环保特性突出反映在服务区的建设上。

3.3 节水施工技术

高速公路收费站及服务区建筑施工需要科学地应用节水施工技术，以实现水资源的循环利用，减少污水对环境的影响，提高资源的利用效率。科学地设置建筑的节能排水系统，对施工中的工业废水、污水进行及时、科学的处理，合理地回收和再利用。水是人们赖以生存的最为重要的资源，而水资源短缺问题已经成为全球共同关注的热点话题，在环境保护方面占据十分重要的地位。因此，在建筑工程中做好水资源的循环利用非常关键。

一般来说，高速公路收费站及服务区建筑工程的给排水系统大多采用叠压式供水系统或者变频式供水系统，选择的供水设备都是效率较高而且能耗低的设备。在建筑工程施工中，还应该设置完善的雨水回收系统，提高雨水资源的利用率，充分利用回收设备，将所有的雨水进行集中处理，再经过过滤系统，真正实现水资源的循环利用。在服务区设置中水采集管道，对洗菜废水、洗漱废水、洗车废水进行集中收集，在采集池内进行沉淀、去油污、无害化处理，随后可以作为绿化用水、厕所冲洗用水、车辆清洗用水进行二次利用。中水管道需要和常规供水管道间隔开，并且集水池也应尽量避开常规供水管道，初始状态中的水也需要及时进行处理，避免放置时间过长，水池内微生物发酵散发出恶臭。

除此之外，在实际应用中使用透水地面技术，借助透水性材料来铺设透水路面，收集雨水，从而实现水体的二次利用。在具体的使用中，会在服务区低洼处设置透水地面，渗透的水体通过管道运输到集水装置中。同时在洗车区域铺设透水地面，常用铺设材料为多孔透水混凝土、透水砖等，以此来提高服务区水体资源的利用效率，满足相应的使用需求。

3.4 太阳能技术

3.4.1 太阳能供热系统

某地区年平均光照量比较充足，因此可以在该区域建立太阳能供热系统。该系统的供热原理在于用导热性良好的材料制作吸热管道，利用太阳的热量可以加热管道中的冷水，将这些热水用于服务区住宿洗漱用水、厨房用水等。需要注意的是，冬季气温较低时，水体容易结冰破坏管道的完整性，因此需要及时排空管道内的积水，减少管道修理的成本支出。

3.4.2 光伏发电系统

结合该区域的日照强度、日照量等情况，在服务区内设置光伏发电系统，利用清洁能源减少传统能源消耗。光伏发电系统的应用原理在于太阳光照射在电池板上产生热量，光能转换为热能，随后在电机组辅助下将热能转换为电能，作为辅助电源供给服务区用电。在该技术的应用中，需选择日照时间较长、太阳夹角较小的区域布设太阳能电池板，太阳能电池板的尺寸、风机参数根据实际情况进行选择。结合服务区工作的性质特点，选择耐久性较强、循环次数较高的超电容电池作为储能装置，存储多余电能供给服务区生活用电和照明用电。

3.5 地源热泵技术

3.5.1 土壤源热泵节能技术

该区域的昼夜温差相对较大，土壤中所储备的地热能较高，具备良好的应用价值。土壤源热泵节能技术的应用原理在于，利用土壤存储热量的闭路循环实现热量转换，满足服务区的供暖和制冷需求。在技术应用中选择导热性能、抗腐蚀性能、耐久性能良好的材料制作地藕管，埋入服务区地下，使其形成一个闭式环路。在整个过程中，导热流体不会和土壤接触，利用热交换器完成热量交替，完成机组热量的供给和排出，作为辅助措施用于服务区的供暖和制冷。

3.5.2 水源热泵节能技术

虽然该区域整体水资源储备量较少，但是地下储备相对丰富的水资源，可作为辅助能源用于供能。水源热泵节能技术的应用原理在于，利用地下水中储备的土壤热能或太阳能热量形成低位热能资源，利用外界搭建的闭路循环实现热量转换，满足服务区的供暖和制冷需求。在技术应用中需要筛选导热性能良好、抗腐蚀性能良好、无污染、具备一定导电性的材料制作成地藕管，深入地下水所在位置，使其形成一个闭式环路。借助一些高位电能的刺激使水体中低位热量交替，从而实现能源的顺利转换，辅助服务区完成供暖和制冷工作。

4 结语

综上，高速公路收费站及服务区建筑在运营时会消耗较多的资源，如水资源、电力资源等。做好高速公路收费站及服务区建筑的节能设计、施工，成为发展过程中需要着重关注的内容。施工企业要以科学的节能环保理念为指导，在施工的每一个环节中，践行节能环保的理念，推广各类实用性较强的节能技术，积极采用新型环保材料，实现节能减排的效果，从而更好地促进我国高速公路的发展。