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專家視角 | 綠色建造技術體系
時間:2020-04-01 21:39:39 作者:GBWindows 來源:行業網站 閱讀:2354內容摘要:一、綠色建造技術范疇1.綠色建造技術概念工程項目建設是大量耗費各種資源,同時又對環境、生態影響很大的建造過程(如圖1.18所示),因此更渴望綠色技術。綠色建造技術是指在工程項目的規劃、設計、建造、使用、拆除的全壽命周期過程中,能在提高生產效率或優化產品效果的同時,又能減少資源和能......一、綠色建造技術范疇
1.綠色建造技術概念
工程項目建設是大量耗費各種資源,同時又對環境、生態影響很大的建造過程(如圖1.18所示),因此更渴望綠色技術。綠色建造技術是指在工程項目的規劃、設計、建造、使用、拆除的全壽命周期過程中,能在提高生產效率或優化產品效果的同時,又能減少資源和能源消耗率,減輕污染負荷,改善環境質量,促進可持續發展的技術。
圖1.18 建造過程對環境的影響
2.綠色建造技術領域
綠色建造技術是一個綜合考慮資源、能源消耗的現代建造模式,其目標是使得工程建設從規劃決策、設計、建設施工、使用到報廢處理的全生命周期中,對環境負面影響最小,資源和能源消耗最省,使企業效益和社會環境效益協調化。工程建設中的綠色建造技術領域模式如圖1.19所示。
圖1.19 綠色建造技術的領域
3.綠色建造技術的綠色度
綠色建造技術的概念在實際中是一個循序漸進逐步發展起來的,隨著人們節約資源意識、環境保護技術水平的提高,綠色建造技術的“綠色度”也在加深,如圖1.20所示。
圖1.20 與改善環境及資格消耗有關的
綠色度概念模式
“綠色度”在這里是一種綠色技術對資源耗用及環境改善程度的形容,由淺綠到深綠,改善程度加大。圖中第一層次是環境無害建造模式,其內涵是該建造過程不對環境產生危害,但也無太大作用改善現有環境狀況,屬淺綠色技術。第二層次是清潔生產模式,其內涵是該生產模式不僅不會危及環境,而且還應有助于改善現有環境及資源耗用狀況,但主要是指生產(施工)過程,而不包括產品生命周期其它過程,如規劃決策、設計、產品運行、使用、回收處置等過程。屬淺綠色技術。第三層次是綠色建造模式,其內涵是指產品(工程項目)生命周期的全過程均不僅無害環境,而且能有助于改善現有環境及資源耗用狀況,屬一般所言綠色技術。第四層次是生態意識建造模式,其內涵不僅包括產品生命周期全過程具有綠色性,而且能對一定范圍的生態系統產生良好影響,改善生態環境系統,屬深綠色技術。
二、綠色建造技術體系
1.綠色建造技術體系研究
綠色建造技術涉及產品整個生命周期,甚至多生命周期,主要考慮原材料、能源消耗和環境生態保護問題,同時兼顧技術、經濟、社會問題、使得企業的經濟效益和環境社會效益協調,改善人與自然關系。參照建設部、科技部頒布的《綠色建筑技術導則》、美國的《綠色建筑評估體系》,對綠色建造技術體系結構框架進行了研究,如圖1.21所示。
圖1.21 綠色建造技術的體系結構
2.相關綠色建造技術
綠色建造技術的主要內容如下表1.6所示:
表1.6 綠色建造技術統計表
序號
相關綠色建造技術
主要內容及措施
1
基坑施工封閉降水技術
該技術多采用基坑側壁帷幕或基坑側壁帷幕+基坑底封底的截水措施,阻截基坑側壁及基坑底面的地下水流入基坑,同時采用降水措施抽取或引滲基坑開挖范圍內的現存地下水的降水方法;帷幕常采用深層攪拌樁防水帷幕、高壓擺噴墻、旋噴樁、地下連續墻等作止水帷幕。
2
施工過程水回收利用技術
利用技術包括基坑施工降水回收利用技術、雨水回收利用技術與現場生產廢水利用技術。
其中基坑施工降水回收利用技術,包含兩種技術:一是利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中,可使大部分水資源重新回灌至地下的回收利用技術;一是將降水所抽水集中存放,用于施工過程中用水等回收利用技術。
3
預拌砂漿技術
考慮到預拌砂漿符合國家節能減排的產業政策,即保留了2005版的預拌砂漿的主要內容,預拌砂漿分為干拌砂漿和濕拌砂漿兩種。2005版按使用功能的不同將干拌砂漿分為若干種類型,考慮到目前各種類型的砂漿均有產品標準,故在新版中就沒有細分類,性能指標按照產品標準即可,適用于工業與民用建筑施工有要求的地區。
4
外墻外保溫體系施工技術
由保溫層、保護層和固定材料(膠粘劑錨固件等)構成,并且適用于安裝在外墻外表面的非承重保溫構造總稱。
目前國內應用最多的外墻外保溫系統從施工做法上可分為粘貼式、現澆式和噴涂式及預制式等幾種主要方式,其中粘貼式的做法保溫材料包括模塑聚苯板(EPS板)、擠塑聚苯板(XPS板)、礦物棉板(MW板,以巖棉為代表)、硬泡聚氨酯板(PU板)、酚醛樹脂板(PF板)等。
5
外墻自保溫體系和工業廢渣及(空心)砌塊應用技術
2010版中外墻自保溫體系施工技術和工業廢渣及(空心)砌塊應用技術中保留了在2005版中的蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊等內容,技術指標均采用最新標準;增加了綠色建材和廢物利用的粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊、磷渣加氣混凝土砌塊、磷石膏砌塊、粉煤灰小型空心砌塊等內容,增加了放射性水平的要求。
6
鋁合金窗斷橋技術
其原理是在鋁型材中間加入隔熱條,將鋁型材斷開形成斷橋,將鋁型材分為室內、外兩部份,有效阻止熱量的傳導,隔熱鋁合金型材門窗的熱傳導性比非隔熱鋁合金型材門窗降低40%~70%。配中空玻璃的斷橋鋁合金門窗自重輕、強度高,隔音性好。采用的斷熱技術分為穿條式和澆注式兩種。
7
太陽能與建筑一體化應用技術
是指在建筑規劃設計之初,利用屋面構架、建筑屋面、陽臺、外墻及遮陽等,將太陽能利用納入設計內容,使之成為建筑的一個有機組成部分,主要分為太陽能與建筑光熱一體化和光電一體化。
8
供熱計量技術
是對集中供熱系統的熱源供熱量、熱用戶的用熱量進行計量,包括熱源和熱力站熱計量、樓棟熱計量和分戶熱計量。
9
建筑外遮陽技術
建筑遮陽技術是2010版新增加的內容。建筑遮陽可以有效遮擋太陽過度的輻射,減少夏季空調負荷,在節能減排的同時還具有提高室內熱舒適度,減少眩光提高室內視覺舒適度等優點。
10
植生混凝土
是2010版增加的內容,植生混凝土技術可分為多孔混凝土的制備技術、內部堿環境的改造技術及植物生長基質的配制技術、植生噴灌系統、植生混凝土的施工技術等。根據植生混凝土所在部位分為護堤植生混凝土、屋面植生混凝土和墻面植生混凝土。
11
透水混凝土
透水混凝土是2005版增加的內容,透水混凝土是既有透水性又有一定強度的多孔混凝土,其內部為多孔堆聚結構。透水的原理是利用總體積小于骨料總空隙體積的膠凝材料部分地填充粗骨料顆粒之間的空隙,即剩余部分空隙,并使其形成貫通的孔隙網,因而具有透水效果。
透水混凝土在滿足強度要求的同時,還需要保持一定的貫通孔隙來滿足透水性的要求,因此在配制時除了選擇合適的原材料外,還要通過配合比設計和制備工藝以及添加劑來達到保證強度和孔隙率的目的。
3.綠色建造技術措施
目前,綠色建造采用的技術措施選用低噪、環保、節能、高效的機械設備和工藝;鋼筋加工工廠化與配送;提高預制水平;建筑工程的板塊材采用工廠化下料加工,進行排版深化設計,減少板塊材的現場切割量;五金件、連接件、構造性構件采用工廠化標準件;多層、高層建筑使用可重復利用的模板體系。具體措施如下表1.7所示:
表1.7 具體措施
序號
相關綠色建造技術措施
主要內容及措施
1
建筑裝飾裝修工程的施工設施和施工技術措施應與基礎及結構、機電安裝等工程施工相結合
管道預埋、預留應與土建及裝修工程同步進行。大跨度復雜鋼結構的制作和安裝前,采用建筑信息三維技術模擬施工過程避免或減少誤差。做好預留預埋,減少現場打孔,并做到分區用電、用水計量。
2
在環境保護方面除了注意易揚塵材料封閉運輸、封閉存儲外,使用的技術
灰土、灰石、混凝土、砂漿采用預拌技術;采用現代化隔離防護設備,實施封閉式施工;自密實混凝土施工技術;地貌和植被復原技術;現場雨水就地滲透技術(透水混凝土);管道設備無害清洗技術;垂直垃圾通道的開發與應用等技術。
3
節能與能源利用方面使用的技術
玻璃幕墻光伏發電設計與施工技術;太陽能熱水利用技術;電梯勢能利用技術;低耗能樓宇設施選擇與安裝技術;基于節能的材料選擇技術;冬期施工混凝土養護環境改進技術;屋面發泡混凝土找坡技術;自然光折射照明技術;現場熱水供應的節能減排技術;LED照明技術;工人生活區低壓照明技術;限電器在臨電中的應用技術;現場臨時變壓器安裝功率補償技術;塔吊鏑燈使用時鐘控制技術;設備節電技術;自動加壓供水系統;基于低碳排放的“雙優化”技術;溜槽替代混凝土輸送泵技術;非傳統電源照明技術。
4
節材與材料資源利用方面除了需選用綠色建材外,使用的技術
固體廢棄物再生利用技術(鋼筋頭、混凝土、碎塊、廢棄有機物);廢棄加氣混凝土在屋面找平層和保溫層中的應用技術;施工現場可周轉圍護、圍欄及圍墻技術;廢棄地坪水泥砂漿填布技術;廢棄建筑配件改造利用技術;廢水泥漿鋼筋防銹蝕技術;隧道與礦山廢棄石渣的再生利用技術;場地硬化預制技術;節材型電纜橋架開發與應用技術;清水混凝土技術;空心砌塊砌體免抹灰技術;高周轉型模板技術;自動提升模架技術;大模板技術;鋼框竹膠板(木夾板)技術;輕型模板開發應用技術。
5
節水與水資源利用方面使用的技術
洗車循環水利用技術;地下水利用技術;現場雨水收集利用技術;水磨石泥漿環保排放技術;現場無水混凝土養護技術;基坑降水利用技術;基坑封閉降水技術;地下水回灌技術;非自來水開發應用技術。
6
節地與土地資源保護方面使用的技術
生態地貌、保護技術;周轉型裝配式現場多層辦公居住用房開發應用技術;耕植土保護利用技術;地下資源開發與保護技術;施工現場臨時設施布置的節地技術。
4.綠色建造技術創新體系
綠色建造技術創新體系主要由主體要素、環境要素、功能要素構成。主體要素就是創新活動的行為主體,主要包括設計單位、施工單位、建設單位、高校科研機構、政府部門、關聯單位與產業等,共同組成了體系“骨架”。
環境要素就是創新活動的主要背景,是確保創新的關鍵所在,通常包括軟環境與硬環境兩類,其中軟環境主要為政策經濟、市場等環境,能夠通過社會環保意識的提升、政府支持力度的加大予以完善;硬環境主要為資源支持,能夠通過人才培養、資金投入予以完善。功能要素就是主體間的運行與管理機制,確保知識、信息等能夠在各主體間順利交換與溝通,充分發揮了“筋骨脈絡”的作用。
總而言之,合理處理各要素間的關系,對發揮創新體系功能、提高體系運行效率有著十分重要的作用。綠色建造技術創新體系,如圖1.22所示。
圖1.22 綠色建造技術創新體系示意圖
三、技術分析
關于綠色建造技術分析的詳細介紹請見表格1.8。
表1.8 綠色建造技術分析表
技術名稱
提升品質(Q)
保障安全(S)
節能環保(E)
提高效率(E)
基坑施工封閉降水技術
傳統基坑降水是用水泵連續抽排,地下水的浪費很大,而且地下水的大量抽排造成附近地表下陷、沉降。為減少水資源浪費、減輕地下水位降低產生的不利影響,保證基坑周邊建(構)筑物的安全,考慮采用基坑封閉降水技術。
基坑封閉降水是指在基坑周邊增加滲透系數較小的封閉結構,從而有效地阻止地下水向基坑內部滲流,再抽取開挖范圍內的少量地下水,從而減少地下水的浪費。基坑封閉降水技術由于抽水量少、對周邊環境影響小、止水系統配合支護體系一起設計可以降低造價等優點被納為新的綠色施工技術之一。
在使用全封閉基坑降水模式時,應根據土層性質和特點、水層性質、基坑開挖深度、封閉深度和基坑內井深度綜合考慮,尤其應注意公式的選取。全封閉基坑降水計算,只需疏干基坑內一定深度的靜態水,不應套用常規降水設計中的涌水量計算公式。全封閉的降水量應結合止水樁內土體的給水度計算,但是采用止水樁內部整個土體的給水量計算又無必要,只需疏干基坑內一定深度以上的靜態水。
施工過程水回收利用技術
由于建筑行業用水量較大,建筑施工的用水狀況以及節水措施成為行業的關注點,施工過程水回收利用技術合理有效的利用引起各級政府的高度重視,制定了許多法律法規并加以推廣,鼓勵施工的相關各方合理有效的回收利用,水資源的循環利用有廣闊的前景。
由于施工工期較長,基坑降水回收利用技術可以盡可能的降低工程成本,節約水資源。通過集水箱及吸泵使得整個工程施工期間除飲用水外部分基坑降水引至各施工區、加工場、生活區滿足了消防、降塵、車輛沖洗、廁所沖洗、混凝土養護等需水量。
根據測算現場回收水量和現場實際情況,制作蓄水箱,箱頂制作收集水管入口,與現場降水管連接,并將蓄水箱置于固定高度,回收水體通過水泵抽到蓄水箱,水箱頂部設有溢流口,溢流口連接到馬桶等沖洗水箱入水管,水箱底部設水閘口,可以連接各種用水管,用于現場施工用水。
預拌砂漿技術
預拌砂漿不是簡單的從現場移到工廠生產,預拌砂漿是高質量的砂漿,推廣預拌砂漿是建筑施工技術進步的一項重要技術經濟措施,是保證建筑工程質量、提高建筑施工現代化水平、促進文明施工的一項重要技術手段。
預拌砂漿的原材料、砂漿拌合料和硬化后的砂漿硬化體的技術性能指標均應符合設計要求、國家有關標準及本規程的有關規定。
預拌砂漿可以使用建筑垃圾、煤矸石、鋼渣等工業固體廢棄物制造成的人工機制砂代替天然砂,可節約天然資源,且對產品品質無不良影響,還可消納粉煤灰等工業廢棄物,這樣既可以利廢,又可以減少環境破壞,達到節能減排的目的。
預拌砂漿是工廠化生產的砂漿,有專業技術人員進行砂漿的研發工作,可根據工程需要隨時調整砂漿的性能,砂漿質量得以保證。通常砂漿中摻有較多的外加劑、添加劑等,從根本上改善了砂漿的性能,且砂漿品種多、功能全。另外,砂漿配料采用自動化、微機化控制,可有效提高生產效率。
外墻外保溫體系施工技術
外墻外保溫體系施工技術是一個系統工程,而絕不是一道工序,不僅僅看技術可行性。外保溫工程質量突出強調節能標準、安全可靠、外觀長期穩定三個方面有效性。完整技術系統是外保溫工程質量的根本保證:設計、技術系統、技術傳遞、施工過程、工程使用管理無一不產生影響。因此,選擇外保溫,不僅是選擇一種產品,而是選擇一套完整的技術系統,因為只有完整的外保溫技術系統才能保證外保溫工程的質量。
外墻傳熱系數的計算以及聚苯板厚度的選用應符合《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》和《民用建筑熱工設計規范》的有關規定。
外墻外保溫系統已被廣泛的認為是最有效的建筑節能措施之一。同時也是改善大氣環境,發揮投資效益的強有力的手段。外墻外保溫由于是用保溫材料將建筑物整體包了起來,切斷了冷橋,減少了空氣、風及濕氣的侵入,具有保溫隔熱雙重功效,同時對建筑結構起到一定的保護作用。
外墻外保溫體系施工技術目前尚未達到社會化配套分工的程度,只能同一企業完成才有效、可靠。保溫材料、配套產品、應用技術、技術服務、現場二次設計是否由同一企業提供是外保溫技術系統完善、完整的標志。由此可有效提高施工效率。
外墻自保溫體系和工業廢渣及(空心)砌塊應用技術
工業廢渣及(空心)砌塊應用技術主要強調各種砌塊的構成和產品性能。2010版中外墻自保溫體系工業廢渣及(空心)砌塊應用技術中保留了2005版中的蒸壓加氣混凝土砌塊、輕集料混凝土小型空心砌塊等內容,技術指標均采用最新標準;增加了綠色建材和廢物利用的粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊、磷渣加氣混凝土砌塊、磷石膏砌塊、粉煤灰小型空心砌塊等內容,增加了放射性水平的要求。
砌塊和原材料、技術性能、強度、品種必須符合設計要求,并有出廠合格證。砂漿強度等級達到設計要求,用標準試模制作試塊。砌筑錯縫搭砌符合規定,不得出現豎向通縫,壓縫尺寸達到規范要求。轉角處、交接處同時砌筑,砂漿密實,砌塊平順,砌體垂直,不得出現破槎、松動,臨時間斷處應留斜槎。構造柱、水平系梁、抱框、過梁的設置、拉結筋根數、間距、位置、長度符合設計要求。
外墻自保溫體系和工業廢渣及(空心)砌塊應用技術,二次結構填充墻外墻采用粉煤灰磚砌筑,節能環保;內墻采用加氣塊砌筑,強度高,自重輕。在施工時,需按下述施工工藝組織施工。此技術有利于實現建筑的輕型化、節能化。
鋁合金窗斷橋技術
斷橋鋁合金門窗強度高、保溫隔熱性好,剛性好、防火性好,采光面積大,耐大氣腐蝕性好,綜合性能高,使用壽命長,裝飾效果好,并且性價比高,在業界口碑良好,使其成為高檔建筑用窗的首選產品。
為了保證工程質量,施工前對材料的采購,在貫徹甲方要求的同時,根據ISO9001質量體系及貫標要求,逐一對工程材料供貨廠家的材料質量、信譽、供貨能力進行評估,以確保采購材料的質量。
斷橋鋁門窗具有良好的保溫性好,隔音性好,耐沖擊,氣密性好,水密性好,防火性好,防盜性好,免維護等優點。
太陽能與建筑一體化應用技術
太陽能與建筑一體化是太陽能利用設施與建筑的有機結合,利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層,既消除了太陽能對建筑物形象的影響,又避免了重復投資,降低了成本。太陽能與建筑一體化是未來太陽能技術發展的方向。
太陽能與建筑光熱一體化,按《民用建筑太陽能熱水系統應用技術規范》GB50364和《太陽能供熱采暖工程技術規范》GB50495
技術要求進行。
而太陽能作為可再生清潔能源,可替代部分化石能源,應用于建筑中。太陽能和建筑一體化形成的太陽能建筑是一種全新的無燃料、無污染的綠色建筑。因此,發展太陽能建筑、降低建筑能耗不僅意味著節約能源,保護環境,而且是我國在建筑領域實施可持續發展戰略的重要方式。
把太陽能的利用納入環境的總體設計,把建筑、技術和美學融為一體,太陽能設施成為建筑的一部分,相互間有機結合,取代了傳統太陽能的結構所造成的對建筑的外觀形象的影響;利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層,可減少成本,提高效益;
供熱計量技術
供熱計量技術是一個系統工程,其節能效果的體現除了涵蓋居民的自身節能外,還有供熱系統的優化運行、管網水力平衡、氣候補償等。計量供熱也是一個細節工程,施工質量、宣傳教育、物業協調等都可以提升計量的品質。
我國供熱計量技術發展較快,標準規范逐步完善、計量技術方法經過大量實踐檢驗、計量裝置產品可靠性有了一定提升、計量收費面積有了一定增加。
供熱計量技術前提——室溫調控、供熱系統調節和安裝熱量計量裝置是
供熱計量的三個技術前提。并適用于對熱源和熱力站、新建居住建筑采暖系統、既有居住建筑采暖系統、公共建筑采暖系統的熱計量設計和改造。
現階段是供熱計量技術信息化發展階段,城市級供熱計量管理平臺應用開始在各城市升溫。與此同時,計量服務商的軟件平臺建設全面發展。從數據遠傳到系統診斷、運行建議、故障報警,供熱計量技術信息化全面發展。
建筑外遮陽技術
近些年隨著經濟水平的不斷提高,我國各項發展項目也在進行積極穩定的開展,這對國家現代化建設具有積極的影響意義。在我國發展過程中,對于完善建筑工程的外遮陽技術十分重視,加強外遮陽技術水平是提高我國建筑應用價值以及審美性的重要前提。
外遮陽設備不僅能夠有效阻擋大量的日光輻射熱,達到隔熱節能的目的,還能明顯改善室內光線的柔和度,避免眩光,而且對保護住戶的私密性和安全性均起到積極的作用。
建筑遮陽是建筑節能的一項重要技術措施。建筑遮陽能有效減少陽光的輻射,改善室內的光熱環境質量,提高室內舒適度。它的合理設計是改善夏季室內熱舒適狀況和降低建筑物能耗的重要因素。
作者:毛志兵 李云貴 郭海山等
文章來源 | 《建筑工程新型建造方式》
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