群體安置住宅EPC 項目節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)研究

樊浩海 陳寶憲

建筑工程在施工建設(shè)過程中通常涉及大量的能源與資源消耗，對于生態(tài)環(huán)境的影響也相對較為突出。為了有效解決建筑工程施工建設(shè)帶來的負面影響，應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)是不可或缺的一個途徑。

因此，在本次研究中，將結(jié)合群體安置住宅EPC 項目的實際情況，詳細探討該項目建設(shè)過程中的節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)應(yīng)用，以期為今后的類似工程項目提供參考借鑒。

1 項目概況

廣西東興市國門幸福里安置小區(qū)項目為群體安置住宅項目，由17 棟22 ～26 層高層住宅塔樓、周邊1 層商業(yè)裙樓及2 層地下室組成?？偯娣e330403.86 m2，地下面積67461.76 m2，地上面積262942.1 m2。該項目1 ～3#樓、6 ～8#樓、9 ～11#樓共26 層，建筑高度為79.8 m。18#樓共19 層，建筑高度為79.8 m。4 ～5#樓共22 層，建筑高度為67.8 m。12 ～17#樓總共23 層，建筑高度為71.4 m。

由于該項目對工程進度要求較高，項目建設(shè)方經(jīng)過綜合研究后決定采用EPC 模式進行建設(shè)，結(jié)合EPC 模式組建矩陣式管理機構(gòu)，配置項目經(jīng)理，由項目經(jīng)理全面負責項目的實行情況。

該項目為當?shù)亟ㄖこ探ㄔO(shè)中的節(jié)能環(huán)保示范項目，節(jié)能環(huán)保技術(shù)水平按照國內(nèi)先進的要求進行設(shè)計與應(yīng)用。對于項目的節(jié)能環(huán)保方面提出了較高要求，具體表現(xiàn)在以下5 個方面:

1）節(jié)水。根據(jù)規(guī)劃制定節(jié)水計劃和實施細則，合理應(yīng)用水能。通過節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)和合理的節(jié)水方案，循環(huán)重復(fù)用水。

2）節(jié)能。根據(jù)節(jié)能計劃和實施規(guī)則，通過測量控制選擇環(huán)保效率高的機械和設(shè)備，通過應(yīng)用能夠提高能源利用率的有效技術(shù)減少能源消耗，實現(xiàn)節(jié)能目標。

3）節(jié)地。運用先進的科學技術(shù)精心規(guī)劃和利用土地，減少環(huán)境污染。

4）節(jié)材。使用可再生節(jié)能環(huán)保材料，通過應(yīng)用新技術(shù)來控制材料的使用效率，以便達到節(jié)約材料的目的。

5）環(huán)境保護。制定整個過程的環(huán)境保護計劃和實施規(guī)則，應(yīng)用信息系統(tǒng)檢測現(xiàn)場，應(yīng)用新技術(shù)減少環(huán)境污染，并指定管理者實施環(huán)境保護，執(zhí)行整個管理和實施過程，以實現(xiàn)保護環(huán)境的目標?；诖耍こ虇挝粵Q定在設(shè)計和建設(shè)中加強節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)的研究與應(yīng)用，以提高該建筑工程項目的社會效益。

2 施工過程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 隔熱體系的設(shè)計與應(yīng)用

由于該建筑工程所在地位于北回歸線以南，全年溫度較高，對于空調(diào)設(shè)備的需求較為突出，而大量空調(diào)設(shè)備的應(yīng)用將導(dǎo)致能耗居高不下[1]。針對此類問題，設(shè)計人員采用構(gòu)建隔熱體系的方式進行設(shè)計。針對外墻裝飾面進行設(shè)計，以降低其熱交換能力和空調(diào)系統(tǒng)的使用強度。參考當?shù)氐淖匀画h(huán)境和本土材料等內(nèi)容，采用3 層結(jié)構(gòu)進行外墻裝飾面結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體如表1 所示。

表1 建筑外墻裝飾面結(jié)構(gòu)設(shè)計

在石材和保溫層中間添加空氣層，以進一步減弱熱傳導(dǎo)效應(yīng)。在應(yīng)用此方法后，外墻的傳熱系數(shù)降低為0.38 W/（m2·K），與以往的建筑相比，優(yōu)勢相對較為顯著。在此基礎(chǔ)上，在混凝土樓板中預(yù)埋冷熱輻射毛細管網(wǎng)，并通過溫度傳感器監(jiān)測外界環(huán)境。當外界溫度較高時，向管內(nèi)注入18 ℃的冷水調(diào)節(jié)溫度，始終將室內(nèi)溫度控制在20 ～26 ℃。從理論角度分析，引入這種“恒溫體系”后，空調(diào)主機效率將提升近30%，預(yù)計可降低25%左右的電能消耗。在本次“恒溫體系”的設(shè)計中，使用的毛細管網(wǎng)的主要參數(shù)如表2 所示。

表2 毛細管網(wǎng)的主要參數(shù)

2.2 節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

為提高本次建筑工程設(shè)計的節(jié)水效果，設(shè)計人員從以下3 個方面著手開展節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用:

1）基于“海綿城市”的理念對雨水進行收集利用。為了提高雨水的收集能力，本次通過在建筑周邊區(qū)域布置“下沉綠地”的方式進行設(shè)計，分別根據(jù)式（1）和式（2）計算下沉綠地的面積和下沉綠地的深度：

式中：S代表雨水下滲量；k代表土壤穩(wěn)定入滲速率；J代表水力坡度；T代表蓄滲的計算時間；Fg代表下沉綠地面積：

式中：U代表下沉式綠地的蓄水量；H代表下沉綠地的深度。

2）對排水系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。本次采用真空排水模式進行優(yōu)化設(shè)計。在該排水系統(tǒng)的運行過程中，當真空衛(wèi)生器具出現(xiàn)污水后，系統(tǒng)液位傳感器讀數(shù)將發(fā)生變化，控制真空泵開啟，真空衛(wèi)生器具內(nèi)的污水將通過管網(wǎng)流向真空收集器，再經(jīng)由排水泵排放至室外管網(wǎng)中。根據(jù)理論分析可知，相較于傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)，在使用時長和頻率相同的情況下，真空排水系統(tǒng)可節(jié)約60%以上的水資源，性能相對較為優(yōu)異[2]。

3）在給排水系統(tǒng)中應(yīng)用節(jié)能型設(shè)備。針對住宅建筑設(shè)備供水需求動態(tài)變化的特點，選用G120 系列變頻器對水泵進行變頻調(diào)速驅(qū)動，并按照表3 中的布局模式對變頻優(yōu)化后的水泵進行布置。

表3 水泵布置情況

2.3 采光與通風方面的節(jié)能設(shè)計

為提高該建筑工程的自然采光和通風能力，以降低應(yīng)用過程中的電力能源消耗，一方面，針對建筑中的側(cè)向采光需求，結(jié)合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB 50189―2015）的相關(guān)規(guī)定，控制該建筑單一立面穿墻比在0.60 左右。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的研究理論，選用豎向長方形窗，以滿足實際采光需求[3]。另一方面，針對該住宅樓樓道、地下停車場等受客觀因素影響而采光量不足的區(qū)域，采用光導(dǎo)管技術(shù)進行輔助。

另外，還需對建筑通風方面進行設(shè)計優(yōu)化。通過查閱當?shù)貧庀筚Y料可知，該區(qū)域常年多風，具備良好的風資源條件，因此利用側(cè)窗通風設(shè)計模式，參考已有設(shè)計理論，同時考慮風壓與熱壓2 種通風形式，在較高位置布置出風口，采用“低進高出”的設(shè)計模式，以提高建筑通風能力。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員本著低能耗的要求，對窗墻比進行控制，具體的控制要求參照表4 中的內(nèi)容。

表4 設(shè)計遵循的窗墻比控制要求

2.4 可再生能源的利用

為了實現(xiàn)資源與能源的再利用，降低建筑在施工及使用中的資源和能源消耗，在本次施工中，工程技術(shù)人員通過提升太陽能利用率的方法進行可再生能源利用，其目的是降低電能消耗。

具體來看，在施工場地布置環(huán)節(jié)當中，技術(shù)人員應(yīng)用太陽能電池板材料和蓄電池相連接的方式，對施工過程當中所使用的照明燈具提供電力。在建筑屋面上，技術(shù)人員布置了太陽能空調(diào)系統(tǒng)。本次選用的太陽能鍋爐蓄能器，其具體參數(shù)以及配置如表5所示。

表5 太陽能鍋爐蓄能器具體參數(shù)配置

3 施工過程中減排技術(shù)的應(yīng)用

3.1 新材料的應(yīng)用

為實現(xiàn)該項目施工過程中的減排目標，工程技術(shù)人員較為重視新材料的應(yīng)用。在實際施工過程中，通過以下3 方面達成預(yù)期目標:

1）針對墻面環(huán)保材料的應(yīng)用，選用具備較高防水性與透氣性能的纖維水泥漿涂覆建筑外墻外立面，并使用比例為1 ∶3 的聚合物水泥砂漿進行墻面的找平處理環(huán)節(jié)。

2）內(nèi)部公共空間墻體的建筑材料，用聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）環(huán)保墻紙和木纖維墻紙材料，這些材料可有效避免甲醛等氣體的產(chǎn)生，也可兼顧審美需要[4]。

3）為進一步降低室內(nèi)與室外環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)，避免室內(nèi)溫度上升過快，使用低輻射鍍膜玻璃取代普通玻璃。

3.2 污水處理技術(shù)的應(yīng)用

在本次項目施工過程中，不可避免將產(chǎn)生一定量的建筑排水和生活廢水。為降低污染問題，提升水資源的節(jié)約效果，工程單位采用原位處理方法對其進行處理。處理過程主要分為以下5 個步驟：

1）集中建筑施工過程中產(chǎn)生的污水。

2）在污水中投入聚合氯化鋁（Polyaluminum Chloride，PAC）并快速混合，確保PAC 在污水中發(fā)生水解，使得污水中的微小顆粒發(fā)生團聚，最終去除水中的含磷污染物質(zhì)。

3）將聚丙烯酰胺（Polyacrylic Amide，PAM）和污水進行快速攪拌混合以實現(xiàn)沉淀，并通過常規(guī)固液分離方式去除沉淀物。

4）使用過濾設(shè)備對沉淀后的廢水進行處理。

5）使 用 紫 外 線（Ultraviolet，UV）燈具對過濾后的廢水進行消毒，確保其轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴?。通過應(yīng)用該污水處理措施后，對其主要指標進行檢驗，結(jié)果如表6 所示。

表6 污水處理前后的水質(zhì)對比數(shù)據(jù)表

根據(jù)表6 中的數(shù)據(jù)對比可見，本次建筑施工產(chǎn)生的廢水經(jīng)過上述流程處理后，各項主要指標已經(jīng)符合中水的要求。該中水可用于施工過程中的灑水除塵等作業(yè)環(huán)節(jié)，證明其在節(jié)能減排工作中發(fā)揮著一定作用。

4 應(yīng)用效果評估分析

在本次建筑施工作業(yè)基本完成后，由施工方、監(jiān)理方和業(yè)主方共同組織評估工作小組，對建筑綠色環(huán)保施工技術(shù)的應(yīng)用效果進行評估，評估過程可以參考《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378 —2019）中的要求進行，評估結(jié)果如表7 所示。

表7 綠色環(huán)保施工技術(shù)應(yīng)用評估結(jié)果

由表7 的內(nèi)容可見，本次建筑工程的節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)在室外環(huán)境保持、能源節(jié)約和水資源節(jié)約方面均符合預(yù)期要求，僅在材料節(jié)約方面存在一項未滿足要求的情況。通過詳細調(diào)查后獲知，未滿足要求的主要原因是本次建筑工程應(yīng)用較多的新材料導(dǎo)致成本上的波動，并未影響最終的施工質(zhì)量。由此可以證明，本次建筑工程項目的節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)應(yīng)用取得了初步成功。

5 結(jié)語

整體來看，在本次研究工作中，以東興市群體安置住房EPC 項目為實際研究對象，針對該項目建設(shè)工作的實際需要，分別從節(jié)能以及減排2 個角度著手，探究節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)的具體應(yīng)用，以此確保該項目的高質(zhì)量進行。

從最終的質(zhì)量評估環(huán)節(jié)來看，該項目在節(jié)能環(huán)保方面的指標基本符合預(yù)期要求，表明本次建筑工程項目的節(jié)能環(huán)保施工技術(shù)應(yīng)用取得了初步成功，具有一定的現(xiàn)實意義。