高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑節(jié)能

王國(guó)堃

（中鐵十二局集團(tuán)電氣化工程有限公司，天津 300308）

1 高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑節(jié)能理念應(yīng)用的重要性

在自然資源緊缺的背景下，社會(huì)各界都開(kāi)始關(guān)注能源節(jié)約問(wèn)題，節(jié)能環(huán)保是全球都需要重視的問(wèn)題。高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑在施工階段會(huì)消耗諸多能源，特別是在建筑施工項(xiàng)目不斷增加的背景下，提升能源利用效率和降低能源消耗，并科學(xué)利用資源，是行業(yè)需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。隨著節(jié)能理念的提出，建筑行業(yè)發(fā)展應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，認(rèn)識(shí)到節(jié)能環(huán)保對(duì)社會(huì)和諧發(fā)展的重要性，只有在良好生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上才可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?！熬G水青山就是金山銀山”，在實(shí)現(xiàn)國(guó)家快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，也需要尊重人與自然的和諧發(fā)展，重視節(jié)能環(huán)保理念，實(shí)現(xiàn)社會(huì)進(jìn)步與科學(xué)發(fā)展的全面融合。高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑在選擇施工方案的過(guò)程中，需要依照當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境、人文環(huán)境及社會(huì)文化等需求來(lái)開(kāi)展施工建設(shè)，切不可“一刀切”。依照實(shí)際情況提出遵循節(jié)能環(huán)保理念的施工方案，確保節(jié)能理念可以深度融入各個(gè)施工環(huán)節(jié)，使工程滿足節(jié)能環(huán)保的要求，促進(jìn)社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展[1]。

2 高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑節(jié)能施工中存在的問(wèn)題

2.1 技術(shù)技能不到位

將節(jié)能理念融入高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑施工，可以保障施工過(guò)程更加規(guī)范化與系統(tǒng)化。目前，許多建筑企業(yè)都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到節(jié)能施工的重要作用，并且在內(nèi)部進(jìn)行了推廣。需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用階段，有些施工人員沒(méi)有掌握節(jié)能施工技術(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。例如，在應(yīng)用時(shí)，與施工目標(biāo)脫節(jié)嚴(yán)重，難以將節(jié)能理念落實(shí)到施工實(shí)踐中。另外，還有部分建筑企業(yè)僅明確了理念應(yīng)用，沒(méi)有制定具體的節(jié)能施工方案，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)能理念在施工中應(yīng)用不到位，阻礙了節(jié)能理念在高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑施工中的運(yùn)用發(fā)展[2]。

2.2 應(yīng)用管理不科學(xué)

目前，高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑企業(yè)對(duì)節(jié)能施工的開(kāi)展缺少管理經(jīng)驗(yàn)，理論支撐也較為匱乏，經(jīng)常出現(xiàn)施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)的現(xiàn)象。出現(xiàn)這一問(wèn)題的主要原因是管理執(zhí)行力較差，理念應(yīng)用效率低，導(dǎo)致實(shí)施效果與要求不符。另外，相關(guān)部門的支持力度較差，在操作階段缺少法律法規(guī)約束。施工行為因缺少約束而出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，如施工人員因認(rèn)識(shí)不足加之節(jié)能施工技術(shù)的掌握不熟練，而降低節(jié)能理念在建筑施工中運(yùn)用的有效性。

2.3 設(shè)計(jì)工作不完善

為了在高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑施工中踐行節(jié)能理念，需要確保施工設(shè)計(jì)科學(xué)合理。在建筑施工階段，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)較差，并且對(duì)節(jié)能理念的認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致難以設(shè)計(jì)出節(jié)能施工方法。設(shè)計(jì)人員不僅不能依照建筑施工需要選擇相應(yīng)的節(jié)能材料，也難以選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，同時(shí)還有部分設(shè)計(jì)人員沒(méi)有進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察就開(kāi)展設(shè)計(jì)，導(dǎo)致高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑節(jié)能施工階段問(wèn)題頻發(fā)。

3 高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑節(jié)能施工要點(diǎn)

3.1 建筑節(jié)能技術(shù)

3.1.1 節(jié)能照明系統(tǒng)

某項(xiàng)目所在區(qū)域具備良好的旅游資源，并且服務(wù)區(qū)需保持24 小時(shí)服務(wù)狀態(tài)，會(huì)消耗較多資源，其中照明系統(tǒng)的資源消耗量占總耗能的10%～15%，建立節(jié)能照明系統(tǒng)對(duì)于減少電能消耗有著積極意義。在具體的應(yīng)用中，將服務(wù)區(qū)內(nèi)的照明系統(tǒng)更換為耗能較低的LED 燈具，減少服務(wù)區(qū)照明耗電量。同時(shí)在節(jié)能系統(tǒng)的布設(shè)中，結(jié)合該區(qū)域?qū)嶋H情況，合理控制服務(wù)區(qū)周圍照明系統(tǒng)的密度，利用太陽(yáng)能電源作為輔助供電系統(tǒng)，減少常規(guī)電源的消耗。而且在蓄電池的選擇中，優(yōu)選性能穩(wěn)定的釩液流電池、超電容電池，以減少建設(shè)時(shí)綜合成本的支出，提高節(jié)能照明系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值[3]。

3.1.2 建筑立面節(jié)能

為了滿足功能需求，在建筑立面設(shè)計(jì)中需做好以下節(jié)能設(shè)計(jì)：

（1）基于該地區(qū)特有的文化沉淀，設(shè)計(jì)出與之相融合的建筑立面，使用耐久性、抗溫差性能強(qiáng)的材料。在服務(wù)區(qū)內(nèi)種植植物，品種以灌木、草本植物、花卉為主，確保高速公路的標(biāo)識(shí)醒目。

（2）在對(duì)建筑屋面進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)時(shí)，選擇在合適位置布置植物，建立契合該地區(qū)的屋面種植結(jié)構(gòu)，利用綠植遮陽(yáng)，滿足相應(yīng)的生活需求，并且在建筑屋面的設(shè)計(jì)上，做好保溫與隔熱兩方面的工作，結(jié)合服務(wù)區(qū)所在區(qū)域的氣候條件，選擇環(huán)保性強(qiáng)、耐腐蝕程度高的保溫材料。保溫層厚度控制在20cm 左右，以確保服務(wù)區(qū)室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，減少墻體傳導(dǎo)的熱量損失。同時(shí)做好整個(gè)服務(wù)區(qū)建筑的隔熱處理，如使用雙層玻璃、雙層窗框密封膠營(yíng)造良好的隔熱環(huán)境，以提高建筑立面整體的節(jié)能性。

應(yīng)用綠色技術(shù)進(jìn)行墻體保溫時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn)：首先，進(jìn)行試樣。用水泥砂漿增加墻體表面的粗糙度，防止材料安裝時(shí)太過(guò)光滑降低其附著力。當(dāng)拉伸試樣完成后，要控制施工厚度，擰緊各安裝部件，使其沒(méi)有空隙，防止拉伸過(guò)程發(fā)生偏差。其次，檢查面料。將網(wǎng)格處理后，修剪時(shí)不能損壞砂線，要垂直進(jìn)行砂線切割。在鋪設(shè)網(wǎng)格時(shí)，要避免發(fā)生彎曲，以免損壞砂線。技術(shù)人員控制好網(wǎng)格的垂直度，避免產(chǎn)生偏心力。要合理控制扣件強(qiáng)度，避免使用過(guò)大的應(yīng)力，破壞夾持部分，影響材料的保溫性能。最后，加強(qiáng)材料導(dǎo)熱分析。為保證墻體保溫材料的應(yīng)用效果，要使用測(cè)試儀測(cè)定保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和性能。測(cè)試前，需將被壓縮材料壓平，壓平樣品保持均勻，避免出現(xiàn)間隙。

3.2 節(jié)能環(huán)保材料的選擇

3.2.1 真空玻璃

（1）低碳節(jié)能效果好。其特殊的真空層結(jié)構(gòu)阻隔室內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)，傳熱系數(shù)低，幾乎和墻體相近。能夠減少空調(diào)耗電、污染物和溫室氣體排放造成的環(huán)境污染。

（2）隔熱保溫效果好。遮陽(yáng)系數(shù)高的真空玻璃，夏季能阻隔太陽(yáng)直射的熱量，室內(nèi)會(huì)變得涼爽；而冬季，真空玻璃可以防止散熱，當(dāng)室外溫度低于-20℃時(shí)，其內(nèi)表溫度比室內(nèi)低3～5℃左右，使室內(nèi)變得溫暖。

（3）隔聲降噪效果好。隨著服務(wù)區(qū)人口密集度的變化及交通運(yùn)輸工具的增加，噪聲污染問(wèn)題十分嚴(yán)重，對(duì)人的危害也越來(lái)越大。真空玻璃特殊的結(jié)構(gòu)可以阻隔聲音的傳遞，尤其對(duì)中低頻率的聲音效果十分明顯。

（4）不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。真空玻璃突出的隔熱保溫性，即使氣溫降到-30℃，室內(nèi)真空玻璃表面溫度也很高，幾乎與室溫相同，高于結(jié)露溫度。

（5）應(yīng)用范圍較廣。真空玻璃內(nèi)部一直處于真空狀態(tài)，不受環(huán)境氣壓和各地海拔的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，將其放置在建筑物的各個(gè)部位，如立面、斜面及屋頂?shù)?，真空玻璃的性能穩(wěn)定不會(huì)發(fā)生變化，如氣體對(duì)流加大，性能也不會(huì)降低。

3.2.2 采用導(dǎo)光管采光系統(tǒng)

在高速公路服務(wù)區(qū)使用導(dǎo)光管采光系統(tǒng)，主要是利用采光裝置的優(yōu)勢(shì)，提高對(duì)自然光的利用效果。當(dāng)光導(dǎo)及漫射裝置配合時(shí)，將自然光導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的范圍。在應(yīng)用中，該技術(shù)優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)：

（1）避免結(jié)露的產(chǎn)生。這種采光系統(tǒng)密封性能好，避免空氣進(jìn)入導(dǎo)致結(jié)露現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，在采光罩和防雨裝置的配合下，可以避免結(jié)露現(xiàn)象，使通氣不受影響。

（2）具有防塵功能。在漫射器及防塵裝置的配合下，滿足高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中防塵的要求。并且，采光罩張力強(qiáng)，呈半球狀，避免出現(xiàn)塵土堆積的情況。在運(yùn)行中，雨水和風(fēng)吹可以提高該系統(tǒng)的防塵效果，使綠色建筑設(shè)計(jì)理念在應(yīng)用中取得良好的效果。

（3）保溫和密封性能好。在應(yīng)用中，密封膠條可以提高該系統(tǒng)的密封性能，防止雨水進(jìn)入系統(tǒng)。并且，將保溫材料和鋁箔膠帶配合使用，可以提高該系統(tǒng)的保溫性能，在高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)設(shè)計(jì)上，發(fā)揮應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（4）防火和安全性能好。鋁制材料的使用提高了系統(tǒng)的防火性能，在應(yīng)用中，同時(shí)提高相關(guān)部件的防火性能，系統(tǒng)的適用性也得到了改善。高速公路服務(wù)區(qū)會(huì)消耗大量的能量，影響到其長(zhǎng)久發(fā)展。所以，設(shè)計(jì)人員要有很強(qiáng)的責(zé)任心，發(fā)揮設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用綠色建筑的相關(guān)理念，在實(shí)際應(yīng)用中，將綠色環(huán)保特性突出反映在服務(wù)區(qū)的建設(shè)上。

3.3 節(jié)水施工技術(shù)

高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑施工需要科學(xué)地應(yīng)用節(jié)水施工技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，減少污水對(duì)環(huán)境的影響，提高資源的利用效率?？茖W(xué)地設(shè)置建筑的節(jié)能排水系統(tǒng)，對(duì)施工中的工業(yè)廢水、污水進(jìn)行及時(shí)、科學(xué)的處理，合理地回收和再利用。水是人們賴以生存的最為重要的資源，而水資源短缺問(wèn)題已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的熱點(diǎn)話題，在環(huán)境保護(hù)方面占據(jù)十分重要的地位。因此，在建筑工程中做好水資源的循環(huán)利用非常關(guān)鍵。

一般來(lái)說(shuō)，高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑工程的給排水系統(tǒng)大多采用疊壓式供水系統(tǒng)或者變頻式供水系統(tǒng)，選擇的供水設(shè)備都是效率較高而且能耗低的設(shè)備。在建筑工程施工中，還應(yīng)該設(shè)置完善的雨水回收系統(tǒng)，提高雨水資源的利用率，充分利用回收設(shè)備，將所有的雨水進(jìn)行集中處理，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。在服務(wù)區(qū)設(shè)置中水采集管道，對(duì)洗菜廢水、洗漱廢水、洗車廢水進(jìn)行集中收集，在采集池內(nèi)進(jìn)行沉淀、去油污、無(wú)害化處理，隨后可以作為綠化用水、廁所沖洗用水、車輛清洗用水進(jìn)行二次利用。中水管道需要和常規(guī)供水管道間隔開(kāi)，并且集水池也應(yīng)盡量避開(kāi)常規(guī)供水管道，初始狀態(tài)中的水也需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水池內(nèi)微生物發(fā)酵散發(fā)出惡臭。

除此之外，在實(shí)際應(yīng)用中使用透水地面技術(shù)，借助透水性材料來(lái)鋪設(shè)透水路面，收集雨水，從而實(shí)現(xiàn)水體的二次利用。在具體的使用中，會(huì)在服務(wù)區(qū)低洼處設(shè)置透水地面，滲透的水體通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)郊b置中。同時(shí)在洗車區(qū)域鋪設(shè)透水地面，常用鋪設(shè)材料為多孔透水混凝土、透水磚等，以此來(lái)提高服務(wù)區(qū)水體資源的利用效率，滿足相應(yīng)的使用需求。

3.4 太陽(yáng)能技術(shù)

3.4.1 太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)

某地區(qū)年平均光照量比較充足，因此可以在該區(qū)域建立太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)的供熱原理在于用導(dǎo)熱性良好的材料制作吸熱管道，利用太陽(yáng)的熱量可以加熱管道中的冷水，將這些熱水用于服務(wù)區(qū)住宿洗漱用水、廚房用水等。需要注意的是，冬季氣溫較低時(shí)，水體容易結(jié)冰破壞管道的完整性，因此需要及時(shí)排空管道內(nèi)的積水，減少管道修理的成本支出。

3.4.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)

結(jié)合該區(qū)域的日照強(qiáng)度、日照量等情況，在服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)，利用清潔能源減少傳統(tǒng)能源消耗。光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用原理在于太陽(yáng)光照射在電池板上產(chǎn)生熱量，光能轉(zhuǎn)換為熱能，隨后在電機(jī)組輔助下將熱能轉(zhuǎn)換為電能，作為輔助電源供給服務(wù)區(qū)用電。在該技術(shù)的應(yīng)用中，需選擇日照時(shí)間較長(zhǎng)、太陽(yáng)夾角較小的區(qū)域布設(shè)太陽(yáng)能電池板，太陽(yáng)能電池板的尺寸、風(fēng)機(jī)參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。結(jié)合服務(wù)區(qū)工作的性質(zhì)特點(diǎn)，選擇耐久性較強(qiáng)、循環(huán)次數(shù)較高的超電容電池作為儲(chǔ)能裝置，存儲(chǔ)多余電能供給服務(wù)區(qū)生活用電和照明用電。

3.5 地源熱泵技術(shù)

3.5.1 土壤源熱泵節(jié)能技術(shù)

該區(qū)域的晝夜溫差相對(duì)較大，土壤中所儲(chǔ)備的地?zé)崮茌^高，具備良好的應(yīng)用價(jià)值。土壤源熱泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理在于，利用土壤存儲(chǔ)熱量的閉路循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)換，滿足服務(wù)區(qū)的供暖和制冷需求。在技術(shù)應(yīng)用中選擇導(dǎo)熱性能、抗腐蝕性能、耐久性能良好的材料制作地藕管，埋入服務(wù)區(qū)地下，使其形成一個(gè)閉式環(huán)路。在整個(gè)過(guò)程中，導(dǎo)熱流體不會(huì)和土壤接觸，利用熱交換器完成熱量交替，完成機(jī)組熱量的供給和排出，作為輔助措施用于服務(wù)區(qū)的供暖和制冷。

3.5.2 水源熱泵節(jié)能技術(shù)

雖然該區(qū)域整體水資源儲(chǔ)備量較少，但是地下儲(chǔ)備相對(duì)豐富的水資源，可作為輔助能源用于供能。水源熱泵節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理在于，利用地下水中儲(chǔ)備的土壤熱能或太陽(yáng)能熱量形成低位熱能資源，利用外界搭建的閉路循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)換，滿足服務(wù)區(qū)的供暖和制冷需求。在技術(shù)應(yīng)用中需要篩選導(dǎo)熱性能良好、抗腐蝕性能良好、無(wú)污染、具備一定導(dǎo)電性的材料制作成地藕管，深入地下水所在位置，使其形成一個(gè)閉式環(huán)路。借助一些高位電能的刺激使水體中低位熱量交替，從而實(shí)現(xiàn)能源的順利轉(zhuǎn)換，輔助服務(wù)區(qū)完成供暖和制冷工作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑在運(yùn)營(yíng)時(shí)會(huì)消耗較多的資源，如水資源、電力資源等。做好高速公路收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)、施工，成為發(fā)展過(guò)程中需要著重關(guān)注的內(nèi)容。施工企業(yè)要以科學(xué)的節(jié)能環(huán)保理念為指導(dǎo)，在施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，踐行節(jié)能環(huán)保的理念，推廣各類實(shí)用性較強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)，積極采用新型環(huán)保材料，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，從而更好地促進(jìn)我國(guó)高速公路的發(fā)展。