绿色节能背景下建筑施工技术创新与应用

杨 俊

（额济纳旗住房和城乡建设局，内蒙古 阿拉善 735400）

建筑业作为国民经济的主要行业，在市场内具有较高的份额。但在建筑业发展中，无节制地开拓土地资源，导致生态环境遭受严重污染，这些问题的出现，使建筑行业不得不在发展中考虑环保方面的工作，要实现可持续发展，必须把节能建筑作为发展的主攻方向[1]。下述将以绿色节能作为切入点，对建筑施工展开研究。

1 工程案例

以某开发区建筑项目为例，共有9栋建筑属于超高层建筑，建筑层数在28～35层之间，建筑内部为双梯三户形式，工程概况见表1。

表1 工程概况

在建筑设计中，窗户采用Low-E双层空心玻璃，外壁为特厚的绝热岩棉板。

该项目要求采用绿色技术进行施工，预期该项目建成后，将成为地区二星级民居建筑社区。为助力该建筑的顺利施工，工程方在施工前投入重金，购进大型施工设备，并引进多种现代化技术辅助该项目的施工，例如：铝合金窗技术、外墙保温隔热技术、新风技术、遮阳技术、中水技术等，预期通过应用新技术，使该建筑内部的居住环境达到恒温、恒湿、低噪声等效果[2]。为降低建筑在投入使用后的能耗，达到优化、节能效果，该建筑在设计施工中不使用空调、暖气等设备，只采用对墙体的处理，使建筑室内温度维持在20℃～25℃范围内，湿度在30%～60%范围内[3]。

2 绿色节能背景下建筑施工技术创新

2.1 再生能源建筑温控施工技术集成

为实现建筑的绿色节能，首先在建筑施工过程中尝试引入再生能源，并在最大程度上代替传统不可再生能源。在实现对建筑温度控制和调节时，提出了一种新型的集管流量专用控制系统，其是一种新型的流体输送回路，利用其实现对建筑内部温度的控制。同时，在控制过程中，可引入再生能源热泵。图1为地源热泵土壤换热示意图。

图1 地源热泵土壤换热示意图

由于单一的再生能源热泵无法保证建筑物节能体系的完整性，因此需要结合地源热泵、天棚辐射采暖楼面、冷风吹尘等形成一种针对温度进行控制的集成体系[4]。根据上述温控施工需要，设计如下一体化施工流程：在实际施工前，需要对施工现场的地质特性进行现场勘察，并运用数学优化的方法，确定了最优的勘探井位，并进行了网格布置。在施工中引入了一种新的完井技术，以改善完井质量。在此基础上，按照“制备U型管”→“孔结构定位及标高”→“钻孔”→“下管”→“垂直埋管灌浆”→“地理管体系试验机运行”的顺序完成施工。为确保管道安装质量和精度，可在安装时使用标准垂直或横向伸缩补偿装置[5]，利用该装置上的前置伸缩螺母进行安装，并将其镀锌拉杆作为管道安装前的固定杆结构[6]。

2.2 复合功能植被顶板施工

针对建筑顶板的施工，为体现绿色节能，应用复合植物顶盖施工技术。从底层起，采用了防霉乳胶涂料、水泥基渗透结晶涂料、分层找平、混凝土保护层钢筋网片等一系列综合技术，以此达到提升施工质量和延长建筑使用寿命的目的。为了避免室内湿气过重，并达到防潮防霉的效果，可选用具有防霉性能的乳胶漆材料，这种材料使用丙烯酸乳液制备而成，具备良好的防霉、抗藻性能[7]。在施工时，需要先将表面灰块、浮渣等杂质铲除，并针对表面存在油污的位置进行清洗，待其完全干燥后，用棕刷将表面浮砂、灰尘清理干净。将水与界面剂按照10:1的比例配置稀释液，并在表面以滚刷的方式涂刷，以便针对地层不平整位置进行填补。对于地下室植被顶板的重载抗渗施工，必须严格按照工艺流程完成：“施工准备”→“模板安装”→“浇筑申请”→“监理批准”→“浇筑、振捣”→“养护”。在完成上述施工后，还需要按照设计图纸完成对种植土的回填工作。种植土要选用植物顶板绿化专用土壤，可以在轻质的人工基质中加入颗粒状颗粒，比如破碎的黏土颗粒、膨胀珍珠岩等，这样可以改善土壤的通风和渗水性，从而有效地控制土壤的pH值[8]。此外，还需要通过建模的方式观察植物顶板在后期建筑使用中会发生的变化，以此确定在施工初期填土的高度以及密度，以保证景观的总体结构与设计要求相符。回填高度应控制在设计标高以下0.05m以内，并严格按照工程图纸的标高要求，对微地貌结构进行塑造。

2.3 中置式超厚岩面防火保温处理

为确保建筑外墙结构具备良好的防火和保温效果，将中置式超厚岩面板作为外墙保温层，图2为中置式超厚岩面板基本结构示意图。

图2 中编号1～8分别为：基层墙体结构、粘结层结构、岩面保温板结构、空腔结构、龙骨结构、石材板结构、特制锚栓结构和预埋件。为了确保中置式超厚岩面板与外墙干挂石材的相互结合，达到防火、保温和美观效果。通过现场调查和精确的计算分析，得出了超厚岩棉板锚栓的数量、嵌入墙体深度、锚栓长度、锚栓间距，确保了其安全、稳定；栓头附加加厚的铝制传力垫片，岩棉板的外壁采用铝箔密封，以改善其使用寿命。采用上述方式进行中置式超厚岩面防火保温处理，能够避免棉板变形或脱落问题产生，从而进一步提高外墙质量。在对预埋件进行整体规划时，可按照设计图纸当中预埋件的布置方案，在岩棉板上进行排布，保证预埋件始终位于面板的中间位置，从而减小切口损坏的可能，从源头上解决建筑外墙质量差的问题。用特制的加长膨胀螺栓将超厚的石棉绝热材料固定，并经耐候处理，以承受超厚岩棉板的自重，并将其插入到主体结构中，因此，必须对传统的塑料膨胀螺栓进行锚固，并在此基础上增加铝制加长锚固栓，并在其上加厚铝制传力衬垫，从而达到防腐蚀目的；采用铝箔密封的岩棉板，提高了其耐用性和使用寿命。

图2 中置式超厚岩面板基本结构示意图

3 案例分析

3.1 温控施工效果

根据设计内容，进行建筑内部的温控施工设计。设计的内容包括：增设室内再生新能源断桥隔热墙、减震系统、冷风送风系统、新风吸尘系统和热泵系统。

施工完成后，对住宅的室内温度与湿度进行随机抽测，结果见表2。

表2 室内温度与湿度随机抽测结果

3.2 复合功能植被施工效果

根据设计内容，进行建筑复合功能植被施工，施工内容包括：顶棚挂耐碱玻纤网格布刮糙处理、耐根穿刺复合胎基防水卷材辊压式铺贴处理、复合功能植被顶板天棚结构优化、天棚雅达EF-014B防霉乳胶漆喷涂、复合功能顶板上层种植池。

通过实例说明，该施工一体化技术可以避免植物根系对车库防水层、保温层甚至是结构层的渗透，降低裂缝的产生，避免渗水、漏水的现象，提高了顶板混凝土的整体强度和耐久性，并取得了较好的应用效果。

将高性能的防水卷材与栽植池配套使用，其中，复合植物顶盖结构既能起到防水的作用，又能起到保温隔热作用，其防渗性能比传统的单层处理更加安全、高效，而且完全超越了目前常用的保温技术。

利用全新建筑施工技术，在屋顶上形成了一种集雨结构，通过植物吸收、蒸腾、阳光等方式，将其直接排入大气，实现了自然循环，从而提高了城市大气的品质，并防止了大量的污水被直接排出，减轻了城市的下水道压力。

将建筑屋面的渗透系数作为评估复合功能植被施工效果的依据，渗透系数计算公式如下：

式中κ代表渗透系数（此次计算后量化κ在0～1之间，计算结果越大，说明防渗效果越差），k代表建筑结构孔隙率，ρ代表流体密度，g代表流体渗透加速度，η代表结构体粘滞系数。

对1#～9#超高层建筑的防渗系数进行计算，计算结果见表3。

表3 1#～9#超高层建筑的防渗系数

由表3可以看出，1#～9#超高层建筑的防渗系数均满足建筑防渗设计要求。

4 结语

（1）根据表2住宅居民的室内温度与湿度随机抽测结果，明确了本文此次设计的施工方法，可以使施工后室内温度与湿度维持在20℃～25℃范围内、30%～60%范围内，说明该施工技术可以实现在不使用空调等电气设备的条件下，使建筑室内温度达到更加适宜的效果。

（2）根据表3中1#～9#超高层建筑的防渗系数计算结果，明确了此项施工可以在应用中达到防止建筑渗漏的效果，使建筑竣工后质量达到预期要求。

综上所述，此次设计的施工方法的综合效益显著，满足工程施工要求。