基于“双碳”背景下的建筑节能施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-05-22
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基于“双碳”背景下的建筑节能施工技术探讨

杨学磊

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摘要:为应对全球气候恶化和能源危机,“碳达峰、碳中和”已成为人类共识,探索绿色建筑节能技术是实现建筑行业可持续发展的必然选择。本文基于“双碳”背景,通过对我国现阶段建筑能耗现状分析,从建筑施工存在的能耗问题着手,提出降低施工能耗、优化建筑节能施工技术、加强环境保护、健全能耗管理机制等节能施工措施,以期对建筑施工阶段的能耗问题提供有效的解决路径。

关键词:“双碳”背景;建筑节能;施工能耗;节能施工技术

引言

近年来,随着全球能源危机和气候变化日益加剧,“碳达峰、碳中和”已成为全球共识。2020年的联合国大会上,我国提出“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的具体目标[1],“碳达峰、碳中和”正式成为国家战略;2021年的全国两会政府工作报告,“碳达峰”行动方案、优化能源结构和大力发展新能源被列为政府工作重点;同年,中央财经委员会第九次会议上,“碳达峰、碳中和”被纳入生态文明建设整体布局。“双碳”目标将是未来中国各个行业发展、转型最重要的指导依据,作为我国能源消耗和二氧化碳排放的主要领域之一,建筑行业应积极探索低碳发展之路,优化建筑施工技术、降低建筑能耗、实现建筑节能是建筑行业可持续发展的必然举措。

1 建筑节能分析

1.1 建筑能耗现状

以建筑实体作为最终产品,其寿命周期内的全部能耗总和,称为该建筑的全寿命周期能耗,主要包括:(1)建筑材料的生产、运输;(2)建筑施工;(3)建筑运行;(4)建筑拆除处置四个阶段的能耗总和。随着经济的快速增长,人们对居住环境要求不断提高,建筑行业经历了突飞猛进的发展,“双碳”背景下,建筑行业的能源消耗问题也逐渐得到广泛关注,根据“中国建筑能耗研究报告2020”,2018年全国建筑全寿命周期能耗及碳排放占全国能源消耗总量及碳排放的比例分别为46.5%和51.2%,其中,建筑施工阶段的能耗及碳排放在建筑全寿命周期能耗及碳排放中的占比分别为2.2%和2.0%。

1.2 建筑节能的意义

(1)建筑节能可推动建筑行业的良性发展。随着生活水平的不断提高,人们对居住环境、居住品质有了更高追求,绿色建材、低能耗建筑也逐步成为人们选择居住建筑考量因素。在此需求之下,建筑设计方案中逐步融入节能设计理念,建筑施工选用节能环保材料,由此,促进建筑行业向节能环保方向健康发展。

(2)建筑节能可缓解能源危机。燃料能源在建筑能源消耗中占比最多,根据有关调查研究,我国石油可开采年限20年,煤炭109年,天然气45年,作为不可再生能源,燃料能源危机不言而喻。积极探索建筑节能新技术,将其应用于建筑建造、使用等各个环节,可有效降低建筑能源消耗,对缓解能源危机起到积极推动作用。

2 建筑节能施工技术措施

2.1 降低施工能耗

(1)注重施工设备维护。现代化施工离不开起重机、钢筋加工等机械设备。首先,在机械设备的使用过程中,应按照要求规范操作,尽量减少设备空转,充分发挥设备的性能,降低使用能耗。其次,要注重设备的日常维护,机械设备的使用性能,直接影响作业效率和能耗的高低,对性能老化、局部磨损等影响施工效率,加大施工能耗的设备及时更新。

(2)合理安排施工进度。结合建筑结构自身特点,合理安排施工进度,制定明确的节能目标,根据施工进度计划,优先使用绿色建材,准确把握材料采购数量及采购时间,避免过度采购、过度生产造成的能源浪费和建筑能耗问题。

2.2 优化节能施工技术

(1)优化外墙施工技术。

外墙保温有外墙外保温、外墙内保温、夹心保温、自保温、组合保温等模式,具体要结合建筑特点、设计及环保要求,合理选用。目前,外墙外保温和外墙内保温两种墙体保温模式在实际项目中较为普遍。首先,外墙外保温是指在建筑物的外表面覆盖保温材料,然后进行装饰施工,是现阶段全国范围内应用最广的一种形式,常见的外墙保温材料有挤塑聚苯板、聚氨酯泡沫板、岩棉板等。由于饰面与抹面层参数差异较大,具体施工时,应加强基层墙体质量的把控。通常要先除去基层表面的尘土、油污等表面物质,然后对存在的空鼓、裂缝、不平整、松动等问题及时修复。

(2)优化屋面施工技术。

房屋建筑屋面的保温隔热性能在一定程度上影响建筑节能效益,采用节能环保的屋面施工技术,可实现节能环保与建筑使用功能共赢。房屋建筑屋面节能施工技术主要有倒置式屋面节能施工技术、建筑蓄水屋面节能施工技术和种植屋面施工技术等。其中,倒置式屋面施工技术是在防水层上铺设保温板,以此改善建筑屋面保温隔热和防水性能,施工简单,保温层维修方便。其次,蓄水屋面是在刚性防水层上蓄适量的水,水蒸发带走建筑中的热量,以此来降低屋面的温度。最后,种植屋面又称绿色屋面,是在建筑屋面种植绿植,增强屋面的保温隔热性能,同时可借助植物的光合作用,提升建筑物空间区域环境的含氧量,优化城市生态环境,也是解决屋面积水问题的有效途径之一。种植屋面施工工艺流程包括:基层清理→找坡层→保温层→找平层→防水层→穿刺层→隔离层→保护层→排水层→过滤层→种植土层→绿色植被。

(3)优化门窗施工技术。

门窗作为建筑的重要组成部分,其结构密封性越强,隔热效果越好,可有效减少建筑的热量损失。因此,优化门窗施工技术,提高门窗隔热性能,减少能源浪费,对降低建筑能耗意义重大。根据建筑自身特点,确定合适的窗墙比和朝向,科学配置遮阳设施,选择节能效果优良的门窗材料是有效降低降低建筑能耗的前提[6],此外,在门窗安装施工中应注意以下几个方面的问题:(1)采用预留洞口的方式安装门窗,禁止先安后砌,或边安边砌;(2)根据不同的施工材料,合理选用连接方式,严禁在砖墙结构中使用焊接射钉方式;(3)门窗压缝条及密封条安装顺直,保证与门窗紧密结合;(4)鉴于塑料门窗的温度敏感性,储存时应远离热源,同时避免在低温环境下进行塑料门窗及玻璃的安装施工。

2.3 加强环境保护

(1)有效控制施工现场扬尘管理。减少扬尘,对控制城市PM2.5有着重要作用。施工现场应采用有效的降尘措施,如施工现场外围护挡墙安装喷雾降尘装置,现场借助塔吊安装喷淋装置,定期喷水降尘等。同时,对出场地工程车辆进行清洗,土石方工程装运车辆需进行有效覆盖。

(2)减小噪声污染。噪声污染作为施工现场最严重的环境污染现象之一,主要源自机械设备、现场作业、碰撞噪声及工人的吵杂声。结合周围环境,合理规划施工场地,将固定声源远离敏感区,同时,利用隔音材料等减少噪声向外传递,以此降低噪声对周围环境的影响。

(3)加强污水处理。对于施工现场的污水和生活废水,应严格遵守“污水综合排放标准”,通过物理、化学或生物的方法对污水进行处理后排放,条件允许的情况下,可进行污水处理后循环利用,以节约水资源,减少污染。

结语

综上,建筑行业作为我国能源消耗和碳排放大户,从建筑全寿命周期出发,积极探索建筑节能新技术、降低建筑能耗,是实现建筑行业健康发展长久之计。建筑施工能耗某种程度上对建筑能耗起决定性作用,其影响不止于建筑施工阶段,施工质量的好坏、施工技术的选择,也是控制建筑运行阶段能耗的先决条件。从降低建筑施工能耗出发,优化建筑节能施工技术,符合“双碳”目标的发展要求,降低施工能耗、优化建筑节能施工技术、加强环境保护、健全能耗管理机制等节能施工措施,可为建筑施工阶段的能耗问题提供有效的解决路径。

参考文献

[1]中国建筑能耗研究报告2020[R].建筑节能(中英文),2021(2):1-6.

[2]杨煊.论土木工程中建筑节能的重要性[J].城市设计,2023(1):38-40.