論綠色建筑理念在建筑全過程中的應(yīng)用探究

黃位炎

(廣西建工集團(tuán)冶金建設(shè)有限公司 廣西 柳州 545002)

綠色建筑是當(dāng)下較為流行的一個新型建筑理念,其所提倡的能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)建筑與自然和諧共生的基本理念,是符合行業(yè)未來發(fā)展趨勢的。我國針對綠色建筑的應(yīng)用仍處于初期探索階段,在綠色建筑應(yīng)用過程中也應(yīng)當(dāng)考慮到綠色建筑的諸多指標(biāo)性內(nèi)容具有較為復(fù)雜的應(yīng)用特征,同時綠色建筑理念的全面踐行也需要從全過程的角度提出相關(guān)應(yīng)用邏輯。

1 案例概況

昆明醫(yī)科大學(xué)醫(yī)藥基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心大樓建設(shè)項目總建筑面積為35 523.96 cm2其中,地上建筑面積為32 433.61 cm2,地下建筑面積為3 090.35 cm2。

該項目包括昆明醫(yī)科大學(xué)醫(yī)藥基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心大樓建設(shè)項目地下室、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院、藥學(xué)院、階梯教室及連廊施工施工圖紙及工程量清單范圍內(nèi)的工程,主要包括主體結(jié)構(gòu)、裝修工程、電氣工程、給排水工程、暖通工程等。

本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限50年,安全等級二級,剪力墻抗震等級為一級,框架抗震等級為二級,建筑抗震設(shè)防為8度,建筑耐火等級為一級,屋面防水為Ⅱ級。

該案例工程項目具有較高的品質(zhì)定位,同時作為當(dāng)?shù)氐氖痉缎怨こ?因此采取綠色建筑相關(guān)理念開展全過程管理。

2 綠色建筑理念在設(shè)計階段的應(yīng)用

2.1 土體規(guī)劃

昆明醫(yī)科大學(xué)呈貢新校區(qū)位于呈貢新城雨花片區(qū)的西側(cè),其東北為新城行政中心,南側(cè)為云南中醫(yī)學(xué)院,西側(cè)為昆玉高速公路的防護(hù)綠化帶。項目所處位置位于市區(qū)位置,土地資源的高效利用也是有助于綠色建筑相關(guān)理念達(dá)成的一種形式。因此在進(jìn)行設(shè)計的過程中充分考慮到這一需求,結(jié)合工程項目的建造需求明確功能分區(qū),充分利用現(xiàn)有地勢地貌、盡可能減少后續(xù)場地改造。項目用地南側(cè)已建學(xué)生宿舍區(qū),西側(cè)為正建設(shè)臨床教學(xué)樓,西北側(cè)為護(hù)理教學(xué)樓。在進(jìn)行規(guī)劃的過程中,同步考慮到行動路線、周邊配套情況等,實現(xiàn)土地資源的高效利用。經(jīng)過科學(xué)規(guī)劃,初步確定醫(yī)藥基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心大樓工程建設(shè)項目建筑面積3.55萬cm2,可滿足教育、科研、生產(chǎn)生活等多種需求。

2.2 節(jié)能設(shè)計

2.2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

外墻部分:此工程項目外墻部分采用外墻保溫工程的形式實現(xiàn)節(jié)能相關(guān)需求。從工程項目整體情況來看,外墻材料以混凝土和砌塊為主,而這種材料自身傳熱系數(shù)較高,同時存在疏松多孔的結(jié)構(gòu),并不利于建筑間的目標(biāo)的達(dá)成。為了增強建筑工程項目被動式節(jié)能的相關(guān)能力,設(shè)計了外墻保溫工程。經(jīng)全面計算使用保溫板材為巖棉板,厚度為80 mm,采取薄抹灰、金屬托架、錨栓輔助固定的形式進(jìn)行施工安裝。經(jīng)此部分設(shè)計能夠降低外墻系統(tǒng)的整體傳熱系數(shù),有助于維持穩(wěn)定的室內(nèi)熱環(huán)境,構(gòu)建更加舒適的室內(nèi)使用空間。

門窗部分:作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)中占比面積同樣較大,同時熱量散失較為集中的位置也是在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計過程中的重點部分。本項目為了達(dá)成節(jié)能需求,使用系統(tǒng)窗,作為成品門窗,無需在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝,在專業(yè)的廠家內(nèi)全部組裝生產(chǎn)完成后能夠確保其綜合性能達(dá)成工程管理需求。窗框材料為鋁木復(fù)合型材,玻璃為帶有l(wèi)ow-E 夾層的三玻兩腔構(gòu)造,整體傳熱系數(shù)小于2.0(見圖1)。

屋面部分:本項目屋面設(shè)計的是上人屋面,因此對于屋面位置仍需要通過保溫工程的形式實現(xiàn)節(jié)能相關(guān)需求。但應(yīng)當(dāng)考慮到屋面位置會與環(huán)境的接觸面積較大,同時會受到人因素的干擾。因此所采取的保溫措施形式為50mm 厚擠塑聚苯板+鋼絲網(wǎng)架+細(xì)石混凝土防護(hù)層。此結(jié)構(gòu)在施工之后能夠保證保溫性能和耐候性。

2.2.2 電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

作為實驗教學(xué)樓工程,對于電氣的依賴程度較高,電氣工程的也是保障正常使用功能實現(xiàn)的重要工程形式。本項目在設(shè)計的過程中,主要通過以下幾個方面來進(jìn)行電氣節(jié)能的落實:

一是對于變電所位置的確定,作為人群密集的場所,其用電負(fù)荷的位置更多的集中在教學(xué)樓和實驗樓區(qū)域,因此將變電所設(shè)置在此位置附近,在達(dá)成項目供電需求的前提下,縮短此部分的供電路徑,避免大負(fù)荷用電需求的遠(yuǎn)距離運輸。采取“總-分”的形式進(jìn)行電力網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè),現(xiàn)場設(shè)置兩個變壓器進(jìn)行獨立分區(qū)供電,每根干線長度控制在300 m 以內(nèi)。

二是針對用功損耗的控制,變壓器有功損耗關(guān)系有△P=P0+KT·PK·β2,根據(jù)此關(guān)系在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,主要采取了以下措施。針對P0,即變壓器的空載功率,所有變壓器使用的均為硅鋼片變壓器,相比于其他材質(zhì)而言自身空載損耗更小;β負(fù)載率的設(shè)置,考慮到作為教育相關(guān)的公共工程,為了應(yīng)對使用者的突然增加以及其他特殊情況,同時考慮到后續(xù)維護(hù)成為和實際情況,本項目將負(fù)載率控制在75%(按正常使用場景計)。

三是光伏發(fā)電技術(shù)。在項目的外墻、屋面的部分位置安裝了光伏發(fā)電板以及儲能裝置,綜合考慮,此項目中的光伏發(fā)電并未并網(wǎng),僅供部分公共區(qū)域的夜間照明補充使用。

3 綠色建筑理念在施工階段的應(yīng)用

3.1 節(jié)材措施與綠色建材

主要應(yīng)用的節(jié)材措施實現(xiàn)方式如表1所示。

表1 節(jié)材措施

綠色建材是指對建材“健康、環(huán)保、安全”品性的評價,要求建材材料應(yīng)當(dāng)在應(yīng)用全周期中均滿足節(jié)能、環(huán)保、高品質(zhì)等有關(guān)需求,也屬于綠色建筑理念下一種衍生出的建材應(yīng)用模式。在本項目施工的過程中,通過對綠色建材應(yīng)用比例的增加,進(jìn)而實現(xiàn)綠色建筑施工理念的應(yīng)用。在進(jìn)行材料采購的過程中,也適當(dāng)增加通過綠色建材認(rèn)證的材料應(yīng)用比率。

3.2 綠色施工工法

3.2.1 施工道路自動降塵工法

工程項目在施工過程中,由于現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣,且存在車輛出入頻繁等問題,因此現(xiàn)場的揚塵污染是十分嚴(yán)重的。為了全面踐行綠色建筑的相關(guān)要求,本項目在實施過程中編制了施工道路自動降塵工發(fā)。主要是通過在道路兩旁安裝自動噴淋系統(tǒng)的形式,能夠根據(jù)空氣濕度情況、揚塵情況、車輛通行情況等按需求或按一定周期自動向施工主要通道以及生活區(qū)附近噴射霧氣,能夠有效降低空氣中的含塵量,實現(xiàn)空氣質(zhì)量的提升。此方法不僅能夠營造更為干凈整潔的施工環(huán)境,同時也可避免因揚塵管控不力帶來的健康威脅。

3.2.2 混凝土裂縫防治工法

本工程項目在實施過程中針對高強度混凝土制定了專有的技術(shù)體系。主要是考慮到高強度混凝土,相比于一般混凝土而言,開展質(zhì)量管理更為困難,裂縫問題是十分常見的。所采用的管理舉措主要有以下幾個方面:①針對混凝土的振搗作業(yè)明確具體的施工流程和方式,所有高強度混凝土采用的振搗設(shè)備均為高頻振搗器,能夠保障混凝土全面混合均勻;分層厚度為50 cm,在進(jìn)行施工的過程中,對于層與層之間的交界位置進(jìn)行充分振搗,針對鋼筋密集或靠近模板的位置,也通過采取小口徑振搗器的形式避免相關(guān)位置振搗不到位的問題;②二次振搗與壓面能夠有效保障混凝土在后續(xù)凝結(jié)硬化過程中出現(xiàn)裂縫的問題,經(jīng)過前期實驗,結(jié)合工程項目具有的管理經(jīng)驗,在澆筑完成三小時左右后進(jìn)行第二次振搗與表面處理作業(yè);③考慮到高強度混凝土出現(xiàn)裂縫的問題,主要是由于溫度和濕度變化過快所導(dǎo)致的,因此在后續(xù)養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)中,對養(yǎng)護(hù)環(huán)境進(jìn)行了全面的維護(hù)措施提出。例如通過表面覆蓋保溫層、定期表面臨水的形式,確保濕度處于90%以上。

3.2.3 混凝土溫度監(jiān)控工法

混凝土的溫度問題是關(guān)乎其質(zhì)量的核心影響因素之一,對于大體積混凝土而言,內(nèi)部溫度情況也是尤為重要的一個質(zhì)量控制指標(biāo),而由于內(nèi)部溫度無法直接測量,也會因此帶來一系列管理問題。為了實現(xiàn)這一需求,踐行綠色建筑有關(guān)質(zhì)量控制的應(yīng)用策略,提出了混凝土溫度監(jiān)控工法。在混凝土構(gòu)件內(nèi)部沿中線多個位置置入溫度傳感器。能夠全面且正確的了解混凝土內(nèi)部的溫度變化情況,并以此為基準(zhǔn)對后續(xù)工程管理進(jìn)行調(diào)整,結(jié)合混凝土內(nèi)部溫度,對外部保溫措施以及后續(xù)施工管控等提供全面正確的參考資料。

4 結(jié)語

筆者主要圍繞著綠色建筑理念在項目中全過程的應(yīng)用展開論述。從當(dāng)前行業(yè)實際發(fā)展的情況來看,綠色建筑所推崇的一系列內(nèi)容是符合行業(yè)發(fā)展趨勢的,而相關(guān)理念的達(dá)成也需要從多個角度共同明確。本項目在實施工作開始之前就樹立了綠色建筑管理的相關(guān)目標(biāo),通過前期設(shè)計階段的全面保障,確保項目自身符合節(jié)能環(huán)保相關(guān)要求,同時具有較高的品質(zhì)定位;在項目施工過程中嚴(yán)格在項目施工過程中嚴(yán)格把控關(guān)于工程質(zhì)量、技術(shù)管理、節(jié)能環(huán)保等一系列舉措;進(jìn)入使用階段之后,同樣以提高工程項目使用體驗、促進(jìn)項目能源節(jié)約等為基本需求,構(gòu)建更加全面的綠色建筑踐行策略。從全過程角度的應(yīng)用保障之下,最終保障該項目通過綠色建筑認(rèn)證。實際上,綠色建筑工程項目所要求的一系列內(nèi)容是綜合性程度較高的,若采取綠色建筑相關(guān)需求進(jìn)行工程管理,需要科學(xué)統(tǒng)籌各個管理指標(biāo),為項目的高品質(zhì)推進(jìn)奠定堅實基礎(chǔ)。