引言
土建工程项目通常规模宏大,所涉及的建材类别繁多。在进行土木施工规划时,运用相应的技能和技术可以极大地降低建材用量,减少不必要的经济开支,同时也能在提升工程整体品质的基础上,尽可能地降低对环境的不良影响。要有效利用节省能源的技术所带来的益处,必须针对各个施工阶段实施具体的作业计划。
1建筑土建工程能耗基准模型建立
1.1基准模型概况分析
本篇研究论文选取一座位于某城市的办公大楼群内的具体建筑A作为研究对象。该建筑物共计15层,其总建筑面积为18343.24平方米。该大楼首层设有办公大堂和档案储藏室,其层高为4.5米;二层设有用于工作的办公室和储藏档案的库房,层高同样为4.5米;三层为会议空间和档案库房,高度为3.6米;第四层分布着办公室及会议室,层数高度为3.6米;从第五层至第十五层均为标准层的示范区,每层高度约为3.3米。具体建筑A的三维实体图置于文中图1位置以供参考。
图一,A楼实体立体图
1.2建筑基准模型参数设定
在完成A楼能源消耗模拟初始标杆模型的构建之后,必须对众多关键性参数实施调整配置。施工团队需要结合空间类型、建筑围护结构材质、灯光与人流设备布局、以及室内设计等诸多层面进行全面评估。鉴于A楼的建筑结构较为繁复,以确保节能设计的高效执行,必须对能耗模拟标杆进行一定程度的简化处理。例如,施工人员应考虑将功能相似且不涉及空调系统的房间合并,旨在提升模拟软件的运算效率。对室内人员与设备的照明与作息安排表需依据A楼的实际状况严谨定制,并确保执行。该楼宇使用离心式冷水机组,并在冬天利用市政供热水作为取暖源。其外壁、屋顶、内壁以及楼层都使用了20毫米水泥沙浆加上180毫米厚的沙浆层,再覆盖20毫米的石灰沙浆。外部窗户则选用了6毫米的单层玻璃材质。
1.3设计原则分析
在具体的应用场景中,有必要构筑水资源循环再利用体系,以最大化水资源的有效使用并应对水质污染问题。施工团队应当强化对电力网络的实时监管,并通过采纳诸如感应灯等节能工具来减少耗能,进而减低建筑能耗损耗。在进行土木建设时,须根据工程实际所需对各类建材进行合理运用,遵循绿色建筑标准选择环保性高、污染低的材料,并对这些材料实行严格的调控及储存。物料搬运阶段应落实必要的安防措施,以便降低材料流失,并提升建筑材料的使用效率。
2建筑土建工程节能改造实践
2.1外墙改造
建筑的外围护构造主要包含了外墙这一部分。居所外墙的翻新焦点在于提升其隔热功能,此举能够间接削减采暖、通风及空调系统的用能,进而维系室内环境的舒适度。统计显示,在建筑供热总能量中,围护结构损失的热能占比达到了73%-77%,其中墙体的热损耗大约占25%,故优化墙体的隔热能力是提高建筑节能性能的核心所在。对于外墙的隔热手段而言,分成外部隔热和内部隔热两个大类。与外部隔热方法相较,内部隔热在多个方面展现出了其显著的益处,主要的优势在于:(1)有效减缓热桥现象。(2)较为有效维持室内气温恒定。(3)房屋的结实耐用程度较高。(4)建筑墙体上的冷凝水生成减少。(5)未来提升节能效率的改建工作更为便捷。A座建筑的外墙能耗通常占比约20%-30%,属于较大比重,因而对墙体执行节能环境保护的改造显得格外关键。实施改造的工作人员需要依据A座楼宇结构的改变特征,对建筑物的外墙节能环境保护改造展开集中研究。目前,建筑外墙的保温技术主要采用的是外墙外部保温和内部保温,外墙外侧保温即在外墙设置隔热层。在处理节点的当地环节,热桥现象及局部热量流失较为罕见,壁体材料有优秀的存热能力及保温稳定性,因此不会占用室内实际使用空间,这一点对于新建或翻新的办公楼尤为适宜。内部保温则安置于墙壁内侧,处理节点时较为复杂,容易形成热桥并导致热能在局部大量流失。至于外墙外侧施加的保温技术,不论是通过喷洒、贴合还是锚定等方式,均可有效消弭热桥现象,并达成卓越的隔热保暖综合效果。
2.2保温模式、材料选择
建筑墙体的热传导效率与其所用隔热材质的导热抗力密切相关。主流的有机保温材包含例如EPS、聚氨酯、PU、PF等;而象征无机保暖材料则有矿棉卷毡、泡沫玻璃等,市面上亦推出了其他种类的隔热用品,比如说粘合剂泡沫板、综合保温装饰板。随着建筑科技的进步,多样化的外墙隔热材料陆续问世,例如常见的膨胀聚苯板(EPS)、挤压聚苯板(XPS)和岩棉板等,它们皆展示出卓越的隔热表现,特别是膨胀聚苯板,得益于其良好的阻燃特质,已经日益普及化。为满足《建筑设计防火规范》对阻燃型有机保温材料的具体要求,需对比辨析多种保温材料的特性。在众多无机保温材料中,岩棉具备优异的隔热能力,然而因其质地疏松并易于吸收湿气与水分,一般需利用膨胀螺栓来实现固定。无机轻质骨料隔热砂浆则能够直接涂抹于墙体,其吸水率高,特别适应于夏季高温冬季温暖以及夏季炎热冬季寒冷的气候区域。酸性较强的泡沫玻璃板容易与混凝土、砂浆产生化学作用,故不适宜用作涂料型的外墙隔热层。
2.3外窗改造
在建筑设计中,窗户扮演围护结构、采光和透风等多重角色,这也是能效设计里面颇为关键却难以权衡的一环。设计时,需仔细考虑窗户尺寸与摆放位置,以及窗户与墙体间的面积配比,并且还须通过选用优质材质和施工技术进一步提升窗户的密闭性和节能表现。围绕窗户可采取的节能手段主要包含:(1)对建筑物中窗户与墙体占比进行合理控制,以期减少能源开支。(2)利用节能型窗玻璃和提升窗框绝缘性的方法减少窗户热传导导致的能耗。(3)完善窗户封闭性能,减少热空气与冷空气通过细缝进行热量交换的情况。再者,选配隔热性佳的玻璃材料与室内保暖用的窗帘等方案,都是提升窗户隔热能力的优选途径。目前,A栋建筑的外窗主要采用塑料钢和铝制窗框,而窗户多以单片玻璃为主,存在较多的改善潜力。针对A栋办公楼节能环境友好型的改造,可以施行更换外窗、贴窗膜、增添遮阳器材等措施。在提升外窗功能性方面,使用成本效益高的镀膜技术是为了增强其保温性能。从节能的视角考虑,A栋应综合考量运用多种材料。例如,钢和塑料、铝和塑料等多种复合制作的窗框。
2.4屋结构改造
当前对住宅顶部进行的节能和生态改良工程,核心措施是往屋顶增添隔热层,从而提高其隔热性能。施加在顶部的保暖材料基本可以分作两种形态:倒装和正装式隔热屋顶。其中,倒装式的应用在最近几年的建筑工程中较为广泛,在施工时工作人员需依据屋顶的防水与隔热特点,严格检测每个施工阶段的作业质量。在优化房屋外部构造的同时,还应该从设计的视角出发,考虑到建筑物的墙体保温等需求,加固抗裂的保护层,并确保外墙结构建设的质量。正常来说,建筑物外侧的隔热层厚度应为60毫米。鉴于冬季时,建筑物南北面的温度悬殊及风力都相对较为显著,各个方位的建筑外墙保温密度需有所差异。按照节能要求,朝南的墙壁适宜采用50毫米厚的挤塑型聚苯乙烯板作为保暖层,而北侧恰当使用70毫米厚度的同类材料,东西向则适宜选用60毫米厚度的保温层。因此,在考虑气侯状况时,不同朝向的墙体都应根据具体情况选择合适厚度的隔热板材,以增强墙壁的透气性能和室内气温的恒定性。经过实地测量室内的状况,我们发现当外部因素没有干扰时,室内的气温与外界的温差稳定在3到4摄氏度。原有的窗户是使用了辐射率不超过0.15的低辐射系数双层玻璃,且窗户由塑化钢材质制成,其玻璃和窗框的热传导系数均为1.9。目前,施工团队须将所有朝北的窗户改造为58型号的平开塑钢窗,窗户所用的双层玻璃需采取5毫米+12空+4毫米+9空+5毫米的五层结构。基于这一点,热传导系数K减少到1.8,这样做有效增强了居室热舒适度的持久性。从现实运用的视角来审视,现代大型建筑在运行过程中对能量的需求是庞大的,因此挖掘自然能源的潜力成为缓解能源压力的关键途径。像是采用太阳能模块为住宅区的室内外提供光照,或者利用太阳能加热为住宅供热,这些都是有效降低能源消耗的手段。
2.5暖通空调系统改造
对A座写字楼的供暖设施进行升级改进,能显著削减大型办公建筑的能耗,并且满足使用者对优质生活环境的期待。写字楼的供热系统区别于居民住宅,其特点在于工作白天能耗较高且集中,夜间仅需维持基本工作状态;且建筑内部散发的热量较多,对冬季的供热需求相对较低。商用写字楼多为多个单元的组合,施工团队在进行分区供暖时应坚持可变性准则。在写字楼A的供暖系统改造中,通常采纳的有垂直单一管路、垂直双管路、串接方式等。在使用过程中,部分建筑会出现供热不一致的问题,从而难以有效进行热量调控。节能改造的关键点包括改善供热方式,以及实施分区供暖计量管控。在施行翻新前,A座大厦应用过纵直单管制、纵直双管制以及横向单管贯串系统。改建作业完成后,其暖气供应采纳了垂直单管布局,可大范围地对室内气温实行调控。根据针对A座办公楼空调装置设计数据与运作实际情况所开展的详细考察,目前该楼的系统中出现了多项关键问题,包含冷暖源选型失当、设备配置容量过剩、水力失衡状况、末端设备无法调整、室温设定过高的无谓需求、在部分负荷状态下运作时间过长以及运作方案的不合理等。办公建筑的绿色节能改良潜力巨大,针对此种需求,研究论文对来自热力源头、能量传递以及末端设备三个维度的绿色节能改进技术进行了详细探究。涉及空调冷暖能源技术的改进主要囊括了能源选择、频率转换调节、在线污物清洁处理、去除水垢等方法。能量传输系统的优化技术包含了对叶轮进行切割的技巧、泵的变速调控技术以及首次泵转换改进等方面。最后,论文还探讨了空调系统终端部分的技术细分,这包括引入全量新风系统、新风量可调技术以及排风热回收技术等项。
2.6照明系统改造
眼下,A座大楼主要运用的照明装备包括白炽灯与荧光灯,这类照明器具的使用寿命较为有限,并且其照射亮度无法满足当前的照明标准。在消耗电量方面,与市面上的同类节能产品相比,它们也显示出了更高的耗电性能。基于现有照明系统不增加能耗的条件,选用T5日光灯管、LED节能灯等更高效率的光源替换掉既有照明设备,将是一条极富效率的节能途径。在进行照明节能环保升级的过程中,选择高能效的光源产品仅是第一步,还需细致考虑照明布局的精心设计和精确控制,这对于削减照明所用电力同样至关重要,其节电成效预期可达到10%至30%的范围。针对楼宇内的公共空间和过道,应按实际照明需求实施集中化和分级化管理;针对开放式办公空间等,按照时间段和所需照度等级施行控制;而对于各个独立区域,则宜采用智能化及现场操作控制手段以满足各自的照明需求。
结束语
汇总前文分析,当前社会经济快速增长背景下,节约能源的技术手段已显著转变为建筑设计领域的关键取向。实施节能技术时,施工团队需兼顾供热通风、建筑结构、窗户等诸多方面,综合建筑的实际运用需求与节能目标,确保施工方案得以有效实施。
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