綠色節(jié)能背景下建筑施工技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

楊 俊

（額濟納旗住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局，內(nèi)蒙古 阿拉善 735400）

建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟的主要行業(yè)，在市場內(nèi)具有較高的份額。但在建筑業(yè)發(fā)展中，無節(jié)制地開拓土地資源，導致生態(tài)環(huán)境遭受嚴重污染，這些問題的出現(xiàn)，使建筑行業(yè)不得不在發(fā)展中考慮環(huán)保方面的工作，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須把節(jié)能建筑作為發(fā)展的主攻方向[1]。下述將以綠色節(jié)能作為切入點，對建筑施工展開研究。

1 工程案例

以某開發(fā)區(qū)建筑項目為例，共有9棟建筑屬于超高層建筑，建筑層數(shù)在28～35層之間，建筑內(nèi)部為雙梯三戶形式，工程概況見表1。

表1 工程概況

在建筑設(shè)計中，窗戶采用Low-E雙層空心玻璃，外壁為特厚的絕熱巖棉板。

該項目要求采用綠色技術(shù)進行施工，預(yù)期該項目建成后，將成為地區(qū)二星級民居建筑社區(qū)。為助力該建筑的順利施工，工程方在施工前投入重金，購進大型施工設(shè)備，并引進多種現(xiàn)代化技術(shù)輔助該項目的施工，例如：鋁合金窗技術(shù)、外墻保溫隔熱技術(shù)、新風技術(shù)、遮陽技術(shù)、中水技術(shù)等，預(yù)期通過應(yīng)用新技術(shù)，使該建筑內(nèi)部的居住環(huán)境達到恒溫、恒濕、低噪聲等效果[2]。為降低建筑在投入使用后的能耗，達到優(yōu)化、節(jié)能效果，該建筑在設(shè)計施工中不使用空調(diào)、暖氣等設(shè)備，只采用對墻體的處理，使建筑室內(nèi)溫度維持在20℃～25℃范圍內(nèi)，濕度在30%～60%范圍內(nèi)[3]。

2 綠色節(jié)能背景下建筑施工技術(shù)創(chuàng)新

2.1 再生能源建筑溫控施工技術(shù)集成

為實現(xiàn)建筑的綠色節(jié)能，首先在建筑施工過程中嘗試引入再生能源，并在最大程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)不可再生能源。在實現(xiàn)對建筑溫度控制和調(diào)節(jié)時，提出了一種新型的集管流量專用控制系統(tǒng)，其是一種新型的流體輸送回路，利用其實現(xiàn)對建筑內(nèi)部溫度的控制。同時，在控制過程中，可引入再生能源熱泵。圖1為地源熱泵土壤換熱示意圖。

圖1 地源熱泵土壤換熱示意圖

由于單一的再生能源熱泵無法保證建筑物節(jié)能體系的完整性，因此需要結(jié)合地源熱泵、天棚輻射采暖樓面、冷風吹塵等形成一種針對溫度進行控制的集成體系[4]。根據(jù)上述溫控施工需要，設(shè)計如下一體化施工流程：在實際施工前，需要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)特性進行現(xiàn)場勘察，并運用數(shù)學優(yōu)化的方法，確定了最優(yōu)的勘探井位，并進行了網(wǎng)格布置。在施工中引入了一種新的完井技術(shù)，以改善完井質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，按照“制備U型管”→“孔結(jié)構(gòu)定位及標高”→“鉆孔”→“下管”→“垂直埋管灌漿”→“地理管體系試驗機運行”的順序完成施工。為確保管道安裝質(zhì)量和精度，可在安裝時使用標準垂直或橫向伸縮補償裝置[5]，利用該裝置上的前置伸縮螺母進行安裝，并將其鍍鋅拉桿作為管道安裝前的固定桿結(jié)構(gòu)[6]。

2.2 復(fù)合功能植被頂板施工

針對建筑頂板的施工，為體現(xiàn)綠色節(jié)能，應(yīng)用復(fù)合植物頂蓋施工技術(shù)。從底層起，采用了防霉乳膠涂料、水泥基滲透結(jié)晶涂料、分層找平、混凝土保護層鋼筋網(wǎng)片等一系列綜合技術(shù)，以此達到提升施工質(zhì)量和延長建筑使用壽命的目的。為了避免室內(nèi)濕氣過重，并達到防潮防霉的效果，可選用具有防霉性能的乳膠漆材料，這種材料使用丙烯酸乳液制備而成，具備良好的防霉、抗藻性能[7]。在施工時，需要先將表面灰塊、浮渣等雜質(zhì)鏟除，并針對表面存在油污的位置進行清洗，待其完全干燥后，用棕刷將表面浮砂、灰塵清理干凈。將水與界面劑按照10:1的比例配置稀釋液，并在表面以滾刷的方式涂刷，以便針對地層不平整位置進行填補。對于地下室植被頂板的重載抗?jié)B施工，必須嚴格按照工藝流程完成：“施工準備”→“模板安裝”→“澆筑申請”→“監(jiān)理批準”→“澆筑、振搗”→“養(yǎng)護”。在完成上述施工后，還需要按照設(shè)計圖紙完成對種植土的回填工作。種植土要選用植物頂板綠化專用土壤，可以在輕質(zhì)的人工基質(zhì)中加入顆粒狀顆粒，比如破碎的黏土顆粒、膨脹珍珠巖等，這樣可以改善土壤的通風和滲水性，從而有效地控制土壤的pH值[8]。此外，還需要通過建模的方式觀察植物頂板在后期建筑使用中會發(fā)生的變化，以此確定在施工初期填土的高度以及密度，以保證景觀的總體結(jié)構(gòu)與設(shè)計要求相符。回填高度應(yīng)控制在設(shè)計標高以下0.05m以內(nèi)，并嚴格按照工程圖紙的標高要求，對微地貌結(jié)構(gòu)進行塑造。

2.3 中置式超厚巖面防火保溫處理

為確保建筑外墻結(jié)構(gòu)具備良好的防火和保溫效果，將中置式超厚巖面板作為外墻保溫層，圖2為中置式超厚巖面板基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 中編號1～8分別為：基層墻體結(jié)構(gòu)、粘結(jié)層結(jié)構(gòu)、巖面保溫板結(jié)構(gòu)、空腔結(jié)構(gòu)、龍骨結(jié)構(gòu)、石材板結(jié)構(gòu)、特制錨栓結(jié)構(gòu)和預(yù)埋件。為了確保中置式超厚巖面板與外墻干掛石材的相互結(jié)合，達到防火、保溫和美觀效果。通過現(xiàn)場調(diào)查和精確的計算分析，得出了超厚巖棉板錨栓的數(shù)量、嵌入墻體深度、錨栓長度、錨栓間距，確保了其安全、穩(wěn)定；栓頭附加加厚的鋁制傳力墊片，巖棉板的外壁采用鋁箔密封，以改善其使用壽命。采用上述方式進行中置式超厚巖面防火保溫處理，能夠避免棉板變形或脫落問題產(chǎn)生，從而進一步提高外墻質(zhì)量。在對預(yù)埋件進行整體規(guī)劃時，可按照設(shè)計圖紙當中預(yù)埋件的布置方案，在巖棉板上進行排布，保證預(yù)埋件始終位于面板的中間位置，從而減小切口損壞的可能，從源頭上解決建筑外墻質(zhì)量差的問題。用特制的加長膨脹螺栓將超厚的石棉絕熱材料固定，并經(jīng)耐候處理，以承受超厚巖棉板的自重，并將其插入到主體結(jié)構(gòu)中，因此，必須對傳統(tǒng)的塑料膨脹螺栓進行錨固，并在此基礎(chǔ)上增加鋁制加長錨固栓，并在其上加厚鋁制傳力襯墊，從而達到防腐蝕目的；采用鋁箔密封的巖棉板，提高了其耐用性和使用壽命。

圖2 中置式超厚巖面板基本結(jié)構(gòu)示意圖

3 案例分析

3.1 溫控施工效果

根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，進行建筑內(nèi)部的溫控施工設(shè)計。設(shè)計的內(nèi)容包括：增設(shè)室內(nèi)再生新能源斷橋隔熱墻、減震系統(tǒng)、冷風送風系統(tǒng)、新風吸塵系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。

施工完成后，對住宅的室內(nèi)溫度與濕度進行隨機抽測，結(jié)果見表2。

表2 室內(nèi)溫度與濕度隨機抽測結(jié)果

3.2 復(fù)合功能植被施工效果

根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，進行建筑復(fù)合功能植被施工，施工內(nèi)容包括：頂棚掛耐堿玻纖網(wǎng)格布刮糙處理、耐根穿刺復(fù)合胎基防水卷材輥壓式鋪貼處理、復(fù)合功能植被頂板天棚結(jié)構(gòu)優(yōu)化、天棚雅達EF-014B防霉乳膠漆噴涂、復(fù)合功能頂板上層種植池。

通過實例說明，該施工一體化技術(shù)可以避免植物根系對車庫防水層、保溫層甚至是結(jié)構(gòu)層的滲透，降低裂縫的產(chǎn)生，避免滲水、漏水的現(xiàn)象，提高了頂板混凝土的整體強度和耐久性，并取得了較好的應(yīng)用效果。

將高性能的防水卷材與栽植池配套使用，其中，復(fù)合植物頂蓋結(jié)構(gòu)既能起到防水的作用，又能起到保溫隔熱作用，其防滲性能比傳統(tǒng)的單層處理更加安全、高效，而且完全超越了目前常用的保溫技術(shù)。

利用全新建筑施工技術(shù)，在屋頂上形成了一種集雨結(jié)構(gòu)，通過植物吸收、蒸騰、陽光等方式，將其直接排入大氣，實現(xiàn)了自然循環(huán)，從而提高了城市大氣的品質(zhì)，并防止了大量的污水被直接排出，減輕了城市的下水道壓力。

將建筑屋面的滲透系數(shù)作為評估復(fù)合功能植被施工效果的依據(jù)，滲透系數(shù)計算公式如下：

式中κ代表滲透系數(shù)（此次計算后量化κ在0～1之間，計算結(jié)果越大，說明防滲效果越差），k代表建筑結(jié)構(gòu)孔隙率，ρ代表流體密度，g代表流體滲透加速度，η代表結(jié)構(gòu)體粘滯系數(shù)。

對1#～9#超高層建筑的防滲系數(shù)進行計算，計算結(jié)果見表3。

表3 1#～9#超高層建筑的防滲系數(shù)

由表3可以看出，1#～9#超高層建筑的防滲系數(shù)均滿足建筑防滲設(shè)計要求。

4 結(jié)語

（1）根據(jù)表2住宅居民的室內(nèi)溫度與濕度隨機抽測結(jié)果，明確了本文此次設(shè)計的施工方法，可以使施工后室內(nèi)溫度與濕度維持在20℃～25℃范圍內(nèi)、30%～60%范圍內(nèi)，說明該施工技術(shù)可以實現(xiàn)在不使用空調(diào)等電氣設(shè)備的條件下，使建筑室內(nèi)溫度達到更加適宜的效果。

（2）根據(jù)表3中1#～9#超高層建筑的防滲系數(shù)計算結(jié)果，明確了此項施工可以在應(yīng)用中達到防止建筑滲漏的效果，使建筑竣工后質(zhì)量達到預(yù)期要求。

綜上所述，此次設(shè)計的施工方法的綜合效益顯著，滿足工程施工要求。