建筑工程节能技术的应用和质量验收探讨
2022-12-13唐少平
唐少平
(长治市行政审批项目审勘中心,山西长治 046000)
0 引言
目前,全球各领域都在努力研究能耗减少以应对地球环境的变化与自然资源的匮乏,建筑业也在其中。建筑工程节能技术的应用是减少建筑能耗的有效举措之一,需加快推进绿色建材、可再生能源以及工业化建造技术的应用,落实全方位的节能施工管理与质量验收工作,本文主要围绕此展开详细分析。
1 我国建筑能耗现状
根据《中国统计年鉴2020》,2019年度我国能源的生产总量为397000万t标准煤,同年度我国能源消耗总量为487000万t标准煤,能源生产与能源消耗量的比例为1:1.23,我国的能源现状是入不敷出的,能源产量满足不了社会发展中所需的能源数量,节约能耗亟待进行。能源消耗涉及很多行业,如化学制造业、电力生产供应业、石油加工业、核燃料加工业、交通运输业、建筑业等,其中建筑业的能源消耗不可小觑,据《中国建筑能耗研究报告2020》统计,2018年我国建筑能耗占全国总能耗的比重如图1所示。由此可以看出,2018年度全国建筑业能耗在全国能源消费总量中的份额为46.5%,其中建筑运行阶段的能耗占全国能耗比重为21.7%。由此可见,减少建筑业在运行过程的能耗,能够一定程度地促进全国能耗的降低[1-2]。
图1 2018年我国建筑能耗占全国能耗的比重
建筑节能与绿色建筑发展工作坚持树立以人为本,绿色发展的理念,着眼于推动绿色建筑落地,积极推广当前建筑节能科技新理念、新技术、新材料的发展,积极做好建筑节能与绿色建筑“十四五”发展规划[3]。本文主要从建筑工程节能技术的应用和质量验收的角度出发展开分析。
2 建筑工程节能技术的应用与工程案例
2.1 节能技术的应用
2.1.1 绿色建材方面
建材是建筑工业的粮食,一是通过控制材料种类和用量,优先选择绿色环保的新型材料、可再生材料及可重复利用材料,如竹、木、秸秆等天然固碳材料,以减少对环境的不利影响,降低远途运输带来的能源消耗,实现控碳目标。二是需要立足于建筑节能需求,研发绿色低碳建材产品,不断提高绿色建材应用率,如:装配式建筑部品部件、墙体隔热保温材料、砌体材料、高性能门窗和预拌砂浆等[4-5]。
以墙体材料为例,在墙体施工中要注意墙体的承重、隔热性能,而内墙、外墙也各不相同,外墙施工除了要注重承重、隔热外,还要保证墙体的美观性,在建筑中使用新型节能墙体,可提高外墙的保温效果,同时,也能保证墙体的美观性。目前,复合外墙体比较常用,主要有内保温、夹心保温、外保温和空气间层四种形式。内保温复合外墙主要是由复合板材、黏结材料、接缝带等组成,按一定的组合方式施工,通过建筑外围结构的保温隔热处理,降低整体的能源损耗。
2.1.2 可再生能源方面
太阳能、浅层地能等可再生资源在建筑中应用的前景广阔,应持续推进可再生能源(空气源热泵、地热源热泵、工业余热、太阳能光电技术等)在建筑一体化应用的多元化、规模化发展,提高建筑用能效率[6]。如:建筑中各种不同的光学构件,如天窗、遮阳板、百叶窗、玻璃幕墙等,可在不同季节,通过计算机或手动方式调整部件的角度及性能,以控制进入建筑内的热量和阳光量;通过安装地暖的方式也可以达到很好的节能效果,如低温热水地面采暖技术,通过结合太阳能技术辅助使用电加热热水,不仅可以实现冬季采暖的低耗能,而且还能为室内生活用水提供有效补给,且地面节能技术自下而上产生热感,80%以上的热能可分布到生活空间,具有保温、节能、舒适等特点[7]。
2.1.3 工业化建造方面
整合绿色建筑激励政策,装配式与绿色建筑融合发展是一大重要趋势,以工业化方式改造建筑业,提高建筑节能性。通过优先在工厂生产预制构件,结合BIM技术优化生产过程,提高材料利用率和生产效率,减少劳动力消耗产生的碳排放。各类住宅、公寓、办公楼等大量民生性建筑尽可能地提高构件标准化率,减少构件种类和数量,提升生产效益,实现工程节能目标。此外,结合BIM技术,通过综合控制工厂生产、物流运输过程,优化建造工序,提高装配效率,减少现场返工,提高劳动生产率,最终实现工程节能目标。
2.1.4 节能施工管理方面
在建筑工程施工过程中,节能管理主要工作要点如下。
(1)利用BIM技术对工程进行智慧控制,全过程监测施工过程,通过碰撞测试等手段进行模拟,实现节能环保的目的。更快更好地在有效工期内完成施工目标,实现绿色管理。
(2)环境保护。以降低能耗和碳排放为目标,严禁排放污染物,对污水进行无害化处理。减少建筑垃圾的产生,降低施工噪音,确保各项排放达到标准[8]。
(3)材料资源的节约与利用。降低材料损耗,增加绿色材料使用量,提升材料的周转利用率。
(4)水资源节约和利用。建立水资源收集和利用系统,做好雨水收集和利用,不仅要在施工中实现节水,而且在建筑运行中也要实现长期节水。
(5)能源节约和利用。采用光伏、风能和装配式建筑等新技术,降低设备运行能耗,减少能量消耗。
(6)土地资源节约。利用BIM技术模拟施工现场,合理设计建筑结构,节约空间,避免在施工中因为现场规划不合理造成土地资源浪费。
(7)人力资源节约。采用装配式建筑方案,节约现场施工人力,多采用机械化设备进行施工。同时,确保施工现场人员安全,避免发生工程事故。
2.2 工程案例
某住宅小区建于2004—2005年,由18幢2~6层的多层建筑构成,全部为砖混结构,总建筑面积约为6.5万m2,其中外墙面积约4.8万m2。原外墙饰面以浅色高档弹性涂料为主,地下室及一楼主墙面、阳台面、凸出柱、线条等部位为高档陶土劈开砖饰面。鉴于当时的节能标准和施工条件,建筑外墙未做保温处理,使得冬季取暖效率非常低,靠近外墙的主卧室冬季保暖效果不好,夏季房间温度较高,部分业主家中的房间墙角存在结露发霉现象,严重影响了小区居民的正常居住。
此小区外墙弹性涂料饰面状况良好,除檐口避雷带铁锈污染外,其他大面积部位均表现较好的弹性、耐污性和耐久性;陶土劈开砖饰面色泽、质感效果较好,但是个别部位还是存在泛碱、空鼓、脱落、渗漏等现象,需要对基层逐一检查并特别处理,施工复杂,工作量大。本工程全部墙面采用膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温体系,根据节能设计要求,全部大墙面EPS板厚度为60mm,采用满粘法粘贴。由于本小区既有住宅已使用双层中空玻璃窗,所有平窗、飘窗都不更换,因此窗和墙的结合部位成为设计和施工的难点。飘窗口保温节点设计如图2所示,窗侧口、飘窗上下板、檐口、阳台栏板、装饰柱等热桥部位EPS板厚度为20mm(现有窗口含劈开砖部位应剔除),窗侧部位存在“吃口”的现象,采用了打斜坡角的方式,在保证使用性能的同时,不失美观。根据建筑节能设计和防火设计要求,本项目全部采用Neopor板(石墨聚苯板/黑板,防火等级完全达到B1级),保温板的密度不低于18kg/m3,尺寸规格为600mm×600mm×60mm,锚钉辅助固定,保温面层批抹两遍聚合物抗裂砂浆并在中间铺设一层160g/m2标准耐碱网格布(分散应力、防开裂),面层砂浆厚度控制在3~5mm。
图2 飘窗口水平剖切保温节点
3 建筑工程节能技术的应用质量验收工作分析
目前,部分项目责任单位,都未能正确认识节能、绿色建筑事项的重要意义,在力保施工安全及工程结构质量的前提下,用少量精力兼顾节能、绿色建筑内容。责任单位重视程度不足,导致其未能深入研究及理解节能、绿色建筑相关规定的要求,进而也未能在实施阶段做好质量把关,甚至可能因为项目工期、成本等原因降低节能及绿色建筑工程质量。由此对验收工作提出以下建议。
3.1 整合及更新相关要求
(1)整合现有条例办法、规范标准及相关文件对节能、绿色建筑内容的要求,做一个汇编类的指南,方便各方研读及落实。
(2)梳理当前节能及绿色建筑规定的漏洞及盲区,组织相关人员讨论研究,结合实际进行调整或细化[9]。如:新版国家标准中规定绿色建筑评价应在建筑工程竣工后进行,另外要求一星级以上的绿色建筑应进行全装修,为解决绿色建筑评价标准与竣工验收标准的差异性矛盾提供了依据;在地方性规范方面,如:山西省《民用建筑节能专项验收管理办法》已经施行多年,成为当地节能验收的重要依据。
3.2 全面落实专项验收工作
加强建筑节能闭合管理,严格执行建筑节能设计、施工、验收强制性标准[10]。通过日常检查和抽查,落实建筑节能“专项设计、专项审查、专项施工、专项监理、专项监督、专项验收”等制度。加强事中事后监管,采用“双随机、一公开”方式,组织开展建筑节能与绿色建筑发展专项检查,严肃查处违法违规行为,确保建筑节能工程强制性标准执行率100%目标任务的完成。
3.3 提升检测机构资质及实力
一是升级各检测机构的设备及技术,使其具备绝大多数节能、绿色建筑工程所需检测内容的资质及条件,例如保温材料防火性能检测、外窗气密性能现场检测等。二是定期开展针对检测机构的专项检查工作,督促各检测机构严格在规定的资质范围内,按要求进行节能、绿色建筑内容的相关检测,并出具真实报告。
4 结语
综上所述,建筑工程节能技术的应用是关系到我国建设低碳经济、实现双碳目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。无论是新建节能建筑还是节能改造工作,均需认真规划、强力推进,在节能建筑应用中需严格控制各道工序,严格按照设计图纸及规范要求施工,全面落实相关验收工作,尤其是要不断完善相关规范,从经济性、科学性及可操作性方面综合评估检测抽样数量问题,使建筑节能专项检测方法有据可依,为节能建筑朝着健康有序的方向发展保驾护航。