王恒
中国新兴建设开发有限责任公司 100000
摘要:高层建筑工程施工需要施工企业以更为先进优秀的施工技术对待施工。高层建筑施工涉及大量结构施工作业,施工过程中易出现较为严重的材料和能源浪费,为响应国家节能减排的号召,高层建筑施工同样需要与时俱进、开拓创新,以工程施工质量为核心,合理利用建筑行业推广的新技术,在保证工程施工安全、质量、进度的前提下,达到提高工程绿色施工管理水平的目的。
关键词:高层建筑;土建工程;绿色施工;节能技术
城市发展速度飞快,建筑作为城市建设的必要要素,其施工技术与最终呈现效果均出现变动,各类具有典型特点的全新绿色建筑出现在城市居民的视野中。绿色建筑以其节能环保的特点迅速得到用户的认可,相对地,绿色建筑施工过程也变得更加复杂。随着建筑外墙复合保温、节能门窗等新材料的推广以及PC构件、铝模板、爬架等成熟施工技术在行业内的应用,土建施工团队需要在不断精耕现有成熟施工技术的基础上,积极推广新技术在施工生产中的应用,积极响应国家号召,以施工过程节能环保为出发点,完善施工工艺,将绿色施工技术应用到整个施工管理过程中,帮助建筑在施工和运营中降低能耗,从而达到最佳节能环保效果。基于此,本文讨论高层建筑土建施工中各个环节行之有效的绿色施工及节能技术。
1工程概况
某单位工程高层建筑地上28层,地下2层,建筑高度83.25m,建筑总面积为14801平方米,工程平面图为长方形,长为46m,宽18m。基础结构为CFG桩+筏板结构,地下2层为钢筋混凝土结构,地上非标准层1~4为框架剪力墙结构,标准层5~32层为装配式与现浇混凝土相结合的装配整体式结构。工程根据地勘报告显示土层自上而下为:1.4m杂填土①、0.4m素填土①1、2m耕土①2褐色、6m粉质黏土②、8m粉质黏土②1、3.5m粉质黏土③。
2绿色施工难点及解决办法
工程项目部针对本次施工进行了详细的绿色施工部署,经过讨论分析总结归纳出以下两点作为本次施工绿色施工的难点。一是扬尘控制,二是节能控制。针对本工程绿色施工的难点,拟在本工程推广雨水回收技术、绿色节能技术、新材料、新工艺的应用。解决本工程具体的绿色施工难点。以节约用地、节省材料为例,土建施工区域与用地红线的距离非常近,现场施工场地、加工场地、临时道路场地等布置极为紧张。为了达到节约用地的目的,结合地勘报告的具体情况,地下结构施工期间,基坑采用钢管桩进行基坑支护,在满足地下结构施工作业面的同时达到节约用地的目的,使现场原本不能闭合的道路可以形成闭环,便于现场物料的水平运输和现场封闭管理。钢管桩在土方回填后可拆除回收重复利用,能够达到节约材料的目的。
3节能技术在民用建筑中的具体应用
3.1在外墙施工中的应用
为了达到更高的建筑节能目标。建筑工程外墙保温受到更多重视,建筑工程外墙保温必须采用更为先进有效的技术,以达到良好的节能减排效果。节能技术在外墙施工中的应用中要求选择隔热性能更好的保温材料。由于外墙具有保温功能,室内温度也能根据实际情况采用空调、地暖等方式进行更为有效地调节。由于保温体系阻断了冷桥,供暖和空调的使用会减少,效率会增加,排放也会相应减少,自然更符合节能减排的要求。越是保温性能优秀的材料越能提高建筑的保温效果,从而更好达到建筑绿色节能的目的[1]。为了达到更好的保温效果,最原始的方法是将墙体做得更厚,但这种节能工艺已经难以满足现代建筑绿色节能的要求,新建建筑在政府的政策倾斜和行业新工艺的推广下,建筑节能已经由简单的量变达到了质变的飞跃。外墙工程的复合墙体,采用混凝土和保温材料相结合的施工工艺。这种复合墙体不仅可以满足结构承重,而且可以达到建筑节能的目的。随着绿色节能技术的不断发展,新的施工技术层出不穷。目前,外墙保温施工有了新的变化。建筑中经常使用一些保温性能好的材料,如EPS、XPS等,应用于墙体施工时可以起到很好的保温作用。这种施工技术操作简单,成本低廉,而且能达到预期的节能效果,因此得到广泛应用。
3.2在屋面施工中的应用
在工程屋面工程设计施工时,节能技术已广泛应用,技术相对成熟。近年来,新能源备受关注,尤其是一些清洁能源,如风能和太阳能。这些能源无污染,开发利用有助于节能环保。因此,这方面的研究很多,推动了这类技术的发展,使这类能源的广泛应用成为可能[4]。建筑屋面宽大,采光条件好,在太阳能的收集和利用方面有独特的优势。因此,在这部分建设中,要形成节能意识,有效应用节能技术。屋面施工一方面要做好防渗漏处理,避免质量缺陷,另一方面要借助太阳能技术转化太阳能。例如,可以安装太阳能热水器,将收集的太阳能转化为热能,因此不需要使用电能或燃气来提供热水。太阳能具有零污染的特点,生产、施工、使用过程中不产生污染物,符合减排要求。电能和燃气转化为热能的过程中,有消耗,也有污染。太阳能技术可以避免这种情况,不仅可以最大限度地节约能源,还可以保护环境。
屋面施工也可以利用风能,选择合适的位置,在上面安装相关设备,利用风能发电,从而达到更好的节能效果。风力发电和太阳能一样,没有污染,避免了燃料发电带来的污染,经济实用。使用这种清洁能源要避免单一性,光线好的时候用太阳能,风大的时候用风能。这里需要注意的是,新能源的使用还是有很多限制的,比如有些地区日照时间短,采光差,使得太阳能的使用比较困难;有些地区风力很小,无法有效利用风能。我国也在加强这方面的研究,建立完善的新能源开发生产供应体系,更好地补充能源。一旦完善,屋面节能技术将会有很大的突破,不仅可以满足挡风遮雨的要求,而且可以提高节能效果。
3.3节能门窗工程的应用
建筑工程门窗也要做好节能工作。在设计和施工过程中,门窗不宜过小。适当扩大采光门窗的面积,房间照明条件会更好。良好的采光条件,减少了照明灯光的使用,可以有效节约电能。同样具有良好通风效果的门窗,在一些地区,天气闷热时,开启门窗,能够起到迅速自然降温的效果。减少空调和新风系统的使用,达到了节约能源的目的。
此外,在门窗的设计和施工中,应做好保温处理,采用隔热膜、真空玻璃等新型材料。寒冷的冬季,如何减少采暖的巨大能源消耗一直是用户关注的问题。新型节能门窗的使用有助于减少热量损失,起到保持室内温度的作用。在使用采暖设备取暖时能耗自然会降低。新型双层、三层真空玻璃在断桥门窗中的应用,可以大大提高建筑节能效果。同样,在断桥门窗玻璃上增加隔热膜的方式也能提高建筑的节能效果[5]。阳台门窗的设计要树立节能意识,通过合理调整设计可以达到良好的节能效果,例如平开式断桥门窗能够达到更好的密封效果。门窗施工采用遮阳技术,减少人为对温度的干预,保证自动调温。
材料的选择是门窗工程达到更高节能效果的关键。以断桥铝合金中空门窗为例,因为保温效果优秀,气密性好,在当今建筑市场已经普遍应用。同样,直接在玻璃上增加保温膜也是不错的选择。操作非常简单,成本低廉。它可以在高温季节将热量隔绝在室外,寒冷季节又可以将热量保存在室内。建筑中选择低辐射玻璃也可以提高保温性能,降低能耗。门窗施工操作不当会导致缝隙过大,影响保温性能。因此,施工过程中应严控施工质量。按照设计和规范要求进行施工。做好材料的检测试验,采用符合规范要求的施工材料,工程质量的验收也应达到国家和规范要求标准。
3.4室内节能部分
土建工程施工过程中应重视节水。在工程施工过程中,雨水应集中收集,降水收集、然后进行处理,达到再利用的标准,实现水循环利用,缓解水资源短缺,达到节水的效果。这部分节能措施还包括选择合适的水龙头,直径不宜过大,以免超压。此外,热水供应系统应进一步优化,以减少热水流出前大量冷水流出造成的浪费。选择自闭水龙头或感应水龙头,不使用时阀门自动关闭,减少水资源的浪费。[2]此外,室内节能部分应选择节能无害的绿色材料,以控制有害物质的排放。
4应用土建施工技术完成施工任务
4.1深基坑维护建设
在深基坑施工建设环节,需先将土体加固处理工作做好,根据土体具有的实际抗剪能力,来选择加固方法,钢管桩对施工槽壁进行强化加固,能够保持较高的成槽质量,开挖过程中分层加设锚杆和冠梁,加固深基坑之中的被动土,使土体原本具有的抗剪能力可被充分提升。施工基坑周边场地的硬化,可以采用现场收集的雨水搅拌混凝土,采用喷射混凝土的施工工艺对现场裸露场地进行固化,达到绿色节能施工的目的。
对于现场进行大开挖的工程,现场裸露土壤面积较大,为满足当地绿色施工的要求需要进行降尘降噪处理,现场拟利用雨水、降水收集装置对回收水进行沉淀过滤,现场布设回收水管线用于现场喷淋,洒水车,洗车池的供水,达到绿色施工节水的目的。
4.2铝合金模板在高层建筑施工的应用
混凝土工程铝合金模板施工中的应用,以其高品质的混凝土成型效果,得到广大业主和施工企业的一致认可。铝合金模板以其自身独有的先天优势,逐渐在建筑工程施工得到应用和推广。相对于传统木模板而言,铝合金模板不但兼具重量轻、强度高等特点,更以其便于回收二次利用,节省了大量木材消耗,从而达到更加节能环保的目的。不仅如此,由于铝合金模板更高的强度和成熟的现代工业化工厂加工加持,让铝合金模板具备更高的精度。提高了施工质量,减少了胀模、跑模、漏浆等混凝土施工质量问题。从侧面降低了材料的浪费,节省了能源和材料。铝合金模板施工技术正以飞速的发展,不断占领现代建筑市场,相信在不久的将来,建筑市场将迎来以铝合金模板为主导的新型建筑工程施工模式。铝合金模板的应用不仅能够减少浪费、节能环保,更能够大大提高施工质量,这样的技术一定是未来建筑工程施工的发展方向。
4.3附着式整体爬升脚手架的应用
第一,经济环保。实践表明,附着式整体爬升降脚手架应用在高层建筑施工中,能节省30%以上的建筑电量、节约40%的钢材用量和30%的施工材料,是一种非常环保的施工技术。附着式整体爬升降脚手架适用12层以上的高层建筑,楼层越高,经济效益日益明显,每一栋楼可以节约5%—10%的建设成本。
第二,施工效率高。附着式整体爬升脚手架只需要在建筑主体的底部一次性完成组装以后,附着在建筑结构上,随着楼层的高度不断升高,脚手架在保持高度不变的前提下,将跟随结构不断向上爬升,脚手架在整个作业过程除需要自带的顶升设备,不需要其他机械设备协助,因此大大提高了工程的施工效率,便于管理和维护。而且附着式整体爬升脚手架打破了传统脚手架的外观形象,制式的外围护网能够展现施工企业在绿色施工的实力,从而树立绿色施工的形象。
第三,安全性。附着式整体爬升降脚手架采用全自动控制系统,能主动预防设备不安全运行状况,在设备上安装了星轮防坠落装置,能有效地避免设备复位装置失灵等问题,从而保持整个脚手架处于一个安全的状态。
4.4 PC构件在施工中的应用
随着建筑工程产业化发展,PC构件在政府的大力推广下,在建筑行业进行了大量应用和尝试。相对于传统现浇混凝土结构,PC构件以其标准化生产的高质量控制,标准化生产的集约化管理,极高的施工速度,不断刷新着一个又一个建筑工程施工的世界纪录。
以工程常用的PC构件为例,建筑工程常用的PC构件有,预制梁、预制叠合板、预制墙体、预制梯段等。
PC构件不但可以节省混凝土结构模板的投入,而且可以大大加快施工进度。PC构件的工厂化生产,不仅可以提高工程的施工质量,在一些环境恶劣地区,工厂化的生产可以有效保证工程的施工质量,构件在现场因客观因素停工期间,构件仍然可以继续生产,不仅可以有效控制施工质量,更能够加快施工进度,从而减少劳动力资源的浪费。
PC构件减少了现场模板的投入,节省了模板材料,以叠合板位列,叠合板的施工工艺,不仅减少了模板的投入,更减少了支撑的投入,从而降低了施工成本,其它预制构件同样具有节省周转材料投入的目的。
随着政府对装配式建筑的政策倾斜,PC构件在建筑行业正以迅猛的发展速度代替落后的传统建筑工程。相信在不久的将来,随着物联网、大数据、区块链等技术的不断加入,建筑行业将迎来前所未有的巨变。施工企业也应担负起这场变革的历史责任,坚持新技术的推广,在行业内产生良性互动的连锁反应,让整个行业迸发出新的活力。
5结束语
绿色节能技术的应用与发展已经逐步成为我国房建工程的必然趋势,无论是从环境保护角度还是工程经济效益出发,绿色施工节能技术必将越来越被重视。虽然,目前我国要大力发展绿色节能建筑还遇到一些瓶颈,比如施工人员意识不足,专业性不强,管理者监察力度不够等等。但是,我们要相信这只是暂时的,只要各参建单位提高重视程度,并且不遗余力的坚持推广绿色施工节能技术的应用,在实践中总结更新,绿色施工节能技术必将在整个建筑行业遍地开花结出丰硕的果实。
参考文献:
[1]宋建国. 建设工程项目风险管理分析[D].吉林大学,2013.
[2]郑宇. 建设工程招投标社会成本研究[D].东南大学,2006.