基于“雙碳”背景下的建筑節(jié)能施工技術(shù)探討

黃玉才 劉小蒙

1. 中天建設(shè)集團有限公司 浙江 杭州 310000

2. 浙江省建筑設(shè)計研究院 浙江 杭州 310000

近年來，隨著全球能源危機和氣候變化日益加劇，“碳達峰、碳中和”已成為全球共識。2020年的聯(lián)合國大會上，我國提出“中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的具體目標(biāo)[1]，“碳達峰、碳中和”正式成為國家戰(zhàn)略；2021年的全國兩會政府工作報告，“碳達峰”行動方案、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和大力發(fā)展新能源被列為政府工作重點；同年，中央財經(jīng)委員會第九次會議上，“碳達峰、碳中和”被納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局?！半p碳”目標(biāo)將是未來中國各個行業(yè)發(fā)展、轉(zhuǎn)型最重要的指導(dǎo)依據(jù)，作為我國能源消耗和二氧化碳排放的主要領(lǐng)域之一，建筑行業(yè)應(yīng)積極探索低碳發(fā)展之路，優(yōu)化建筑施工技術(shù)、降低建筑能耗、實現(xiàn)建筑節(jié)能是建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然舉措。本文通過對我國現(xiàn)階段建筑能耗現(xiàn)狀分析，闡明我國建筑施工存在的能耗問題，首先，提出從注重施工機械維護、合理安排施工進度、加強施工用電管理等方面，降低施工能耗；其次，從建筑外墻、屋面、門窗著手，提出優(yōu)化建筑節(jié)能施工技術(shù)；之后，從加強污水處理、控制揚塵等方面，提出加強環(huán)境保護，減少能源消耗；最后，通過明確節(jié)能目標(biāo)，建立能耗管理制度，推廣節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，加強施工節(jié)能監(jiān)督和檢查等方法，健全能耗管理機制，以期為建筑施工階段的能耗問題的解決提供參考和借鑒。

1 建筑節(jié)能分析

1.1 建筑能耗現(xiàn)狀

以建筑實體作為最終產(chǎn)品，其壽命周期內(nèi)的全部能耗總和，稱為該建筑的全壽命周期能耗，主要包括：①建筑材料的生產(chǎn)、運輸；②建筑施工；③建筑運行；④建筑拆除處置四個階段的能耗總和[1]。隨著經(jīng)濟的快速增長，人們對居住環(huán)境要求不斷提高，建筑行業(yè)經(jīng)歷了突飛猛進的發(fā)展，“雙碳”背景下，建筑行業(yè)的能源消耗問題也逐漸得到廣泛關(guān)注，根據(jù)“中國建筑能耗研究報告2020”，2018年全國建筑全壽命周期能耗及碳排放占全國能源消耗總量及碳排放的比例分別為46.5%和51.2%，其中，建筑施工階段的能耗及碳排放在建筑全壽命周期能耗及碳排放中的占比分別為2.2%和2.0%。時至今日，在我國建筑行業(yè)，建筑企業(yè)之間的競爭相當(dāng)激烈，無論是方案、設(shè)計還是施工，往往以時間為節(jié)點，時間即效益，這也導(dǎo)致在施工過程中，施工單位為追求經(jīng)濟效益，將主要精力都放在施工進度上，采用低成本材料取代綠色建材，施工中投入大量的機械設(shè)備，對一些老舊高能耗設(shè)備能用則用，以高消耗作為代價來換取時間效益，在施工技術(shù)選擇和應(yīng)用上忽略了能源消耗問題，由此勢必會造成能源浪費，從長遠來看，這種施工模式不利于城市建設(shè)與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1.2 建筑節(jié)能的意義

當(dāng)前，為應(yīng)對全球能源危機和環(huán)境惡化帶來的新挑戰(zhàn)，我國各行業(yè)各領(lǐng)域都在積極落實“雙碳”目標(biāo)，發(fā)展綠色節(jié)能技術(shù)。建筑行業(yè)作為傳統(tǒng)碳排放大戶，更應(yīng)積極探索在建筑材料的生產(chǎn)、運輸、建筑施工及建筑運行等各階段的節(jié)能技術(shù)，減少能源消耗，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。

(1)建筑節(jié)能可推動建筑行業(yè)的良性發(fā)展。隨著生活水平的不斷提高，人們對居住環(huán)境、居住品質(zhì)有了更高追求，綠色建材、低能耗建筑也逐步成為人們選擇居住建筑考量因素。在此需求之下，建筑設(shè)計方案中逐步融入節(jié)能設(shè)計理念，建筑施工選用節(jié)能環(huán)保材料，由此，促進建筑行業(yè)向節(jié)能環(huán)保方向健康發(fā)展。

(2)建筑節(jié)能可緩解能源危機。燃料能源在建筑能源消耗中占比最多，根據(jù)有關(guān)調(diào)查研究，我國石油可開采年限20年，煤炭109年，天然氣45年[2]，作為不可再生能源，燃料能源危機不言而喻。積極探索建筑節(jié)能新技術(shù)，將其應(yīng)用于建筑建造、使用等各個環(huán)節(jié)，可有效降低建筑能源消耗，對緩解能源危機起到積極推動作用。

(3)建筑節(jié)能有助于保護生態(tài)環(huán)境。建筑施工不可避免地會對周圍環(huán)境帶來噪聲污染、廢水污染、粉塵污染、廢氣污染等，從建筑節(jié)能目標(biāo)出發(fā)，將建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)于施工生產(chǎn)，可從源頭上減少污染，如對污水凈化處理，能有效避免水污染；采用綠色節(jié)能施工設(shè)備，能降低設(shè)備能耗，同時減少噪聲污染。由此，采用建筑節(jié)能技術(shù)，可有效減少建筑施工對周圍環(huán)境的影響，有助于實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護。

2 建筑節(jié)能施工技術(shù)措施

2.1 降低施工能耗

建筑施工階段能耗作為建筑耗能的一部分，合理安排施工進度計劃，有針對性地改進施工技術(shù)，規(guī)范操作流程，引入環(huán)保節(jié)能設(shè)備等，不僅能夠提高施工效率，節(jié)約工期，還能有效降低建筑施工能耗，對建筑節(jié)能意義重大。

(1)注重施工設(shè)備維護?，F(xiàn)代化施工離不開起重機、鋼筋加工等機械設(shè)備。首先，在機械設(shè)備的使用過程中，應(yīng)按照要求規(guī)范操作，盡量減少設(shè)備空轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的性能，降低使用能耗。其次，要注重設(shè)備的日常維護，機械設(shè)備的使用性能，直接影響作業(yè)效率和能耗的高低，對性能老化、局部磨損等影響施工效率，加大施工能耗的設(shè)備及時更新。

(2)合理安排施工進度。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)自身特點，合理安排施工進度，制定明確的節(jié)能目標(biāo)，根據(jù)施工進度計劃，優(yōu)先使用綠色建材，準(zhǔn)確把握材料采購數(shù)量及采購時間，避免過度采購、過度生產(chǎn)造成的能源浪費和建筑能耗問題。

(3)加強施工用電管理。電能損耗是建筑施工能耗的主要源頭之一，制定合理的用電制度，加強施工現(xiàn)場用電管理，嚴(yán)格控制照明設(shè)備、空調(diào)、施工機械設(shè)備的用電，可有效減小施工用電能耗。

2.2 優(yōu)化節(jié)能施工技術(shù)

外墻、門窗、屋面作為建筑物內(nèi)外連接的橋梁，施工技術(shù)的優(yōu)劣對建筑運行階段的節(jié)能效果起著決定性作用。響應(yīng)“雙碳”號召，優(yōu)化墻體、門窗、屋面施工技術(shù)，打造綠色、環(huán)保、舒適的工作和生活環(huán)境，是節(jié)約資源，提升能源利用率，有效降低建筑能耗的必然選擇。

(1)優(yōu)化外墻施工技術(shù)。

外墻保溫有外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、夾心保溫、自保溫、組合保溫等模式，具體要結(jié)合建筑特點、設(shè)計及環(huán)保要求，合理選用。目前，外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫兩種墻體保溫模式在實際項目中較為普遍。首先，外墻外保溫是指在建筑物的外表面覆蓋保溫材料，然后進行裝飾施工，是現(xiàn)階段全國范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的一種形式，常見的外墻保溫材料有擠塑聚苯板、聚氨酯泡沫板、巖棉板等[3]。由于飾面與抹面層參數(shù)差異較大，具體施工時，應(yīng)加強基層墻體質(zhì)量的把控。通常要先除去基層表面的塵土、油污等表面物質(zhì)，然后對存在的空鼓、裂縫、不平整、松動等問題及時修復(fù)，此外，還需對基層墻體進行拉毛，增強墻體與保溫材料的粘結(jié)性，若基層存在漏水風(fēng)險，需進行防水處理。根據(jù)項目實際情況，施工時應(yīng)選擇合適的粘貼材料，保溫材料在鋪貼時注意與基層表面完全貼合，保證保溫層施工的平整度，同時可采用釘子或塑料夾進行固定，以此增加保溫層的牢固度。其次，外墻內(nèi)保溫是將保溫材料置于外墻的內(nèi)側(cè)，目前也廣泛應(yīng)用于實際項目中，配套技術(shù)和相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)相對完善，常用的內(nèi)保溫材料有聚苯板、聚合物無機保溫砂漿、FTC自調(diào)溫相變蓄能材料、聚苯顆粒等，聚合物無機保溫砂漿為新型外墻保溫材料，由高強水泥粉煤灰、珍珠巖等按一定比例配合而成，施工操作簡單，防火性能較好，能有效改善墻體抗裂性能，施工時建筑熱橋部位要進行特殊的保溫處理，否則宜出現(xiàn)空鼓、開裂甚至發(fā)霉的現(xiàn)象。

(2)優(yōu)化屋面施工技術(shù)。

房屋建筑屋面的保溫隔熱性能在一定程度上影響建筑節(jié)能效益，采用節(jié)能環(huán)保的屋面施工技術(shù)，可實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保與建筑使用功能共贏。房屋建筑屋面節(jié)能施工技術(shù)主要有倒置式屋面節(jié)能施工技術(shù)、建筑蓄水屋面節(jié)能施工技術(shù)和種植屋面施工技術(shù)等[4]。其中，倒置式屋面施工技術(shù)是在防水層上鋪設(shè)保溫板，以此改善建筑屋面保溫隔熱和防水性能，施工簡單，保溫層維修方便。其次，蓄水屋面是在剛性防水層上蓄適量的水，水蒸發(fā)帶走建筑中的熱量，以此來降低屋面的溫度。最后，種植屋面又稱綠色屋面，是在建筑屋面種植綠植，增強屋面的保溫隔熱性能，同時可借助植物的光合作用，提升建筑物空間區(qū)域環(huán)境的含氧量，優(yōu)化城市生態(tài)環(huán)境，也是解決屋面積水問題的有效途徑之一。種植屋面施工工藝流程包括：基層清理→找坡層→保溫層→找平層→防水層→穿刺層→隔離層→保護層→排水層→過濾層→種植土層→綠色植被[5]。利用種植屋面節(jié)能施工技術(shù)時應(yīng)注意以下幾方面的問題：①確?；鶎痈蓛?、干燥、平整。在防水施工前，面應(yīng)保證基層表無灰塵、浮漿等，且保持干燥、平整，基層處理劑涂刷基層界面的含水率一般不超過90%。②防水卷材施工質(zhì)量控制。大面積屋面防水卷材施工前，要先對變形縫、出屋面管道根部及屋面陰陽角等特殊部位做加強層處理，鋪貼前先定位放線，鋪貼平整順直、搭接準(zhǔn)確、粘結(jié)牢固。鋪貼完后要做全面質(zhì)量檢查，并做24h蓄水試驗，觀察特殊部位的滲漏水情況，如有問題及時修補。③嚴(yán)格把控耐根刺層的施工質(zhì)量。耐根刺性是防止植物根系穿透、損傷建筑防水層的性能，耐根刺層施工質(zhì)量直接影響建筑的安全性和使用壽命，施工時應(yīng)選擇耐根刺性的防水材料，如聚氯乙烯雙面復(fù)合耐根刺防水卷材，其以銅胎基作為阻根防水層，穩(wěn)定性好、耐化學(xué)腐蝕性強。

(3)優(yōu)化門窗施工技術(shù)。

門窗作為建筑的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)密封性越強，隔熱效果越好，可有效減少建筑的熱量損失。因此，優(yōu)化門窗施工技術(shù)，提高門窗隔熱性能，減少能源浪費，對降低建筑能耗意義重大。根據(jù)建筑自身特點，確定合適的窗墻比和朝向，科學(xué)配置遮陽設(shè)施，選擇節(jié)能效果優(yōu)良的門窗材料是有效降低降低建筑能耗的前提[6]，此外，在門窗安裝施工中應(yīng)注意以下幾個方面的問題：①采用預(yù)留洞口的方式安裝門窗，禁止先安后砌，或邊安邊砌；②根據(jù)不同的施工材料，合理選用連接方式，嚴(yán)禁在磚墻結(jié)構(gòu)中使用焊接射釘方式；③門窗壓縫條及密封條安裝順直，保證與門窗緊密結(jié)合；④鑒于塑料門窗的溫度敏感性，儲存時應(yīng)遠離熱源，同時避免在低溫環(huán)境下進行塑料門窗及玻璃的安裝施工；⑤建筑外墻門窗四周與墻體之間的縫隙，可采用聚苯板或聚氨酯等材料進行填充，嚴(yán)禁直接使用水泥砂漿嵌縫。

2.3 加強環(huán)境保護

減少施工對環(huán)境的影響是優(yōu)化節(jié)能施工技術(shù)的有效手段之一。隨著經(jīng)濟發(fā)展，人們對生活環(huán)境質(zhì)量的要求逐步提升，城市化快速發(fā)展過程中，建筑施工帶來的環(huán)境問題日益突出，施工產(chǎn)生的各種污染和資源消耗問題需得到有效控制。

(1)有效控制施工現(xiàn)場揚塵管理。減少揚塵，對控制城市PM2.5有著重要作用。施工現(xiàn)場應(yīng)采用有效的降塵措施，如施工現(xiàn)場外圍護擋墻安裝噴霧降塵裝置，現(xiàn)場借助塔吊安裝噴淋裝置，定期噴水降塵等。同時，對出場地工程車輛進行清洗，土石方工程裝運車輛需進行有效覆蓋。

(2)減小噪聲污染。噪聲污染作為施工現(xiàn)場最嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象之一，主要源自機械設(shè)備、現(xiàn)場作業(yè)、碰撞噪聲及工人的吵雜聲。結(jié)合周圍環(huán)境，合理規(guī)劃施工場地，將固定聲源遠離敏感區(qū)，同時，利用隔音材料等減少噪聲向外傳遞，以此降低噪聲對周圍環(huán)境的影響。

(3)加強污水處理。對于施工現(xiàn)場的污水和生活廢水，應(yīng)嚴(yán)格遵守“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”，通過物理、化學(xué)或生物的方法對污水進行處理后排放，條件允許的情況下，可進行污水處理后循環(huán)利用，以節(jié)約水資源，減少污染。

2.4 健全施工能耗管理機制

完善的施工能耗管理機制是落實現(xiàn)場節(jié)能施工的必要前提?？梢詮囊韵聨讉€方面著手：①明確節(jié)能目標(biāo)，建立能耗管理制度。工程項目開工建設(shè)前，施工單位應(yīng)根據(jù)項目的實際情況及規(guī)劃條件，結(jié)合國家及地方的建筑施工節(jié)能要求，制定節(jié)能目標(biāo)，明確能耗管理的要求、相關(guān)施工負責(zé)人的職責(zé)和獎懲措施，使能耗管理有章可循。②合理安排施工進度，做好節(jié)能施工部署。施工單位應(yīng)根據(jù)施工進度計劃，結(jié)合施工內(nèi)容，合理安排材料采購，優(yōu)先使用綠色建材，合理安排施工計劃，避免過度生產(chǎn)和浪費。③推廣節(jié)能技術(shù)和設(shè)備。優(yōu)先采用節(jié)能型設(shè)備，提高施工過程的能源利用效率，減少施工能耗。④加強施工節(jié)能監(jiān)督和檢查。建立有效的獎懲機制和監(jiān)督制度，施工節(jié)能重點問題在施工前對施工人員做好專項培訓(xùn)和交底工作，并進行專人專項檢查，對施工過程中出現(xiàn)的問題，能及時反饋，并得到有效的解決，保證節(jié)能目標(biāo)順利實現(xiàn)。⑤加強節(jié)能施工教育和培訓(xùn)。通過對施工管理人員進行節(jié)能教育和培訓(xùn)，使其了解節(jié)能減排的重要性，提高施工節(jié)能意識，為健全節(jié)能施工管理機制提供人員保障。

3 結(jié)語

綜上，建筑行業(yè)作為我國能源消耗和碳排放大戶，從建筑全壽命周期出發(fā)，積極探索建筑節(jié)能新技術(shù) 、降低建筑能耗，是實現(xiàn)建筑行業(yè)健康發(fā)展長久之計。建筑施工能耗某種程度上對建筑能耗起決定性作用，其影響不止于建筑施工階段，施工質(zhì)量的好壞、施工技術(shù)的選擇，也是控制建筑運行階段能耗的先決條件。從降低建筑施工能耗出發(fā)，優(yōu)化建筑節(jié)能施工技術(shù)，符合“雙碳”目標(biāo)的發(fā)展要求，降低施工能耗、優(yōu)化建筑節(jié)能施工技術(shù)、加強環(huán)境保護、健全能耗管理機制等節(jié)能施工措施，可為建筑施工階段的能耗問題提供有效的解決路徑。