群體安置住宅EPC 項目節能環保施工技術研究

樊浩海 陳寶憲

建筑工程在施工建設過程中通常涉及大量的能源與資源消耗，對于生態環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帶來的負面影響，應用節能環保技術是不可或缺的一個途徑。

因此，在本次研究中，將結合群體安置住宅EPC 項目的實際情況，詳細探討該項目建設過程中的節能環保施工技術應用，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 層商業裙樓及2 層地下室組成。總面積330403.86 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，項目建設方經過綜合研究后決定采用EPC 模式進行建設，結合EPC 模式組建矩陣式管理機構，配置項目經理，由項目經理全面負責項目的實行情況。

該項目為當地建筑工程建設中的節能環保示范項目，節能環保技術水平按照國內先進的要求進行設計與應用。對于項目的節能環保方面提出了較高要求，具體表現在以下5 個方面:

1）節水。根據規劃制定節水計劃和實施細則，合理應用水能。通過節能環保施工技術和合理的節水方案，循環重復用水。

2）節能。根據節能計劃和實施規則，通過測量控制選擇環保效率高的機械和設備，通過應用能夠提高能源利用率的有效技術減少能源消耗，實現節能目標。

3）節地。運用先進的科學技術精心規劃和利用土地，減少環境污染。

4）節材。使用可再生節能環保材料，通過應用新技術來控制材料的使用效率，以便達到節約材料的目的。

5）環境保護。制定整個過程的環境保護計劃和實施規則，應用信息系統檢測現場，應用新技術減少環境污染，并指定管理者實施環境保護，執行整個管理和實施過程，以實現保護環境的目標。基于此，工程單位決定在設計和建設中加強節能環保施工技術的研究與應用，以提高該建筑工程項目的社會效益。

2 施工過程中節能技術的應用

2.1 隔熱體系的設計與應用

由于該建筑工程所在地位于北回歸線以南，全年溫度較高，對于空調設備的需求較為突出，而大量空調設備的應用將導致能耗居高不下[1]。針對此類問題，設計人員采用構建隔熱體系的方式進行設計。針對外墻裝飾面進行設計，以降低其熱交換能力和空調系統的使用強度。參考當地的自然環境和本土材料等內容，采用3 層結構進行外墻裝飾面結構設計，具體如表1 所示。

表1 建筑外墻裝飾面結構設計

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

表2 毛細管網的主要參數

2.2 節水技術的應用

為提高本次建筑工程設計的節水效果，設計人員從以下3 個方面著手開展節水技術的應用:

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域布置“下沉綠地”的方式進行設計，分別根據式（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）對排水系統進行優化設計。本次采用真空排水模式進行優化設計。在該排水系統的運行過程中，當真空衛生器具出現污水后，系統液位傳感器讀數將發生變化，控制真空泵開啟，真空衛生器具內的污水將通過管網流向真空收集器，再經由排水泵排放至室外管網中。根據理論分析可知，相較于傳統的排水系統，在使用時長和頻率相同的情況下，真空排水系統可節約60%以上的水資源，性能相對較為優異[2]。

3）在給排水系統中應用節能型設備。針對住宅建筑設備供水需求動態變化的特點，選用G120 系列變頻器對水泵進行變頻調速驅動，并按照表3 中的布局模式對變頻優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能設計

為提高該建筑工程的自然采光和通風能力，以降低應用過程中的電力能源消耗，一方面，針對建筑中的側向采光需求，結合《公共建筑節能設計標準》（GB 50189―2015）的相關規定，控制該建筑單一立面穿墻比在0.60 左右。在此基礎上，結合已有的研究理論，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域，采用光導管技術進行輔助。

另外，還需對建筑通風方面進行設計優化。通過查閱當地氣象資料可知，該區域常年多風，具備良好的風資源條件，因此利用側窗通風設計模式，參考已有設計理論，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”的設計模式，以提高建筑通風能力。在此基礎上，設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 中的內容。

表4 設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，在施工場地布置環節當中，技術人員應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，技術人員布置了太陽能空調系統。本次選用的太陽能鍋爐蓄能器，其具體參數以及配置如表5所示。

表5 太陽能鍋爐蓄能器具體參數配置

3 施工過程中減排技術的應用

3.1 新材料的應用

為實現該項目施工過程中的減排目標，工程技術人員較為重視新材料的應用。在實際施工過程中，通過以下3 方面達成預期目標:

1）針對墻面環保材料的應用，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節。

2）內部公共空間墻體的建筑材料，用聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，PVC）環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生，也可兼顧審美需要[4]。

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

3.2 污水處理技術的應用

在本次項目施工過程中，不可避免將產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 在污水中發生水解，使得污水中的微小顆粒發生團聚，最終去除水中的含磷污染物質。

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

4）使用過濾設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，確保其轉變為中水。通過應用該污水處理措施后，對其主要指標進行檢驗，結果如表6 所示。

表6 污水處理前后的水質對比數據表

根據表6 中的數據對比可見，本次建筑施工產生的廢水經過上述流程處理后，各項主要指標已經符合中水的要求。該中水可用于施工過程中的灑水除塵等作業環節，證明其在節能減排工作中發揮著一定作用。

4 應用效果評估分析

在本次建筑施工作業基本完成后，由施工方、監理方和業主方共同組織評估工作小組，對建筑綠色環保施工技術的應用效果進行評估，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，評估結果如表7 所示。

表7 綠色環保施工技術應用評估結果

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

5 結語

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，針對該項目建設工作的實際需要，分別從節能以及減排2 個角度著手，探究節能環保施工技術的具體應用，以此確保該項目的高質量進行。

從最終的質量評估環節來看，該項目在節能環保方面的指標基本符合預期要求，表明本次建筑工程項目的節能環保施工技術應用取得了初步成功，具有一定的現實意義。