張?zhí)飸c，龐拓，朱揚(yáng)，郭瑞興，付正權(quán)

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，能源消耗也在日益增長(zhǎng)，基礎(chǔ)建設(shè)的不斷擴(kuò)張，導(dǎo)致能源利用率日益加劇，其中煤炭資源呈逐年下降態(tài)勢(shì)[1]。北方地區(qū)冬日氣溫的自然性降低，對(duì)建筑墻體的保溫系統(tǒng)提出了更高要求。建筑外墻保溫系統(tǒng)作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分之一，其使用率也在逐步提升，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能技術(shù)也是眾多專家、學(xué)者重點(diǎn)研討的課題之一[2]。本研究以建筑節(jié)能技術(shù)作為研究主線，通過實(shí)際建筑案例的施工材料比選及分析結(jié)果，綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用情況，了解建筑工程施工中保溫材料的經(jīng)濟(jì)適用性，為我國(guó)建筑工程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用提供一些參考性依據(jù)。

2 綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用價(jià)值

目前，世界各國(guó)都面臨著能源危機(jī)問題[3]。中國(guó)也同樣面臨著能源供應(yīng)和需求之間的嚴(yán)重失衡[4]。節(jié)能問題已成為一個(gè)熱門的社會(huì)問題，受到了廣泛關(guān)注。目前，建筑工程施工如何達(dá)成建筑節(jié)能的目標(biāo)，在于對(duì)建筑材料的有效比選，確定比選方案，了解不同建筑材料的能耗，從而確定具體施工材料的選用[5]。建筑施工領(lǐng)域中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用量較大，我國(guó)節(jié)能、環(huán)保類保溫材料也成為首選材料[6]。在建筑外墻施工中，全力推廣建筑節(jié)能保溫材料的使用，但建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫材料的投資成本卻不斷在增加，經(jīng)濟(jì)性問題，也成為影響建筑節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工運(yùn)用優(yōu)先選用的瓶頸。因此，在建筑工程施工中，綠色節(jié)能保溫材料的運(yùn)用要在考慮節(jié)能技術(shù)實(shí)施效果的同時(shí)，還要考慮經(jīng)濟(jì)效益。本研究分析綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用策略，主要是通過不同保溫材料的比選確定相適宜的建筑節(jié)能材料，進(jìn)而保證綠色節(jié)能技術(shù)在整體建筑工程項(xiàng)目中的有效運(yùn)用。

3 綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用策略

3.1 綠色節(jié)能環(huán)保技術(shù)的運(yùn)用原理

在建筑施工過程中，需要先行確定節(jié)能建筑的運(yùn)行和維護(hù)投資估算，主要考慮節(jié)能材料和新技術(shù)的使用期限、采暖成本和維修費(fèi)用。針對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的保溫材料的維修費(fèi)用，假定設(shè)計(jì)年限是N，以此為計(jì)算周期，那么再將日常的維修周期設(shè)定為MRH，因此，得到的公式N除以M，即是N年內(nèi)所需的維修次數(shù)，再將維修費(fèi)設(shè)定為C（假定值），那么得到的就是圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)存價(jià)值，即P。

式中：P為維護(hù)費(fèi)用現(xiàn)值；C為每次維修費(fèi)；（P/F，i,n）是資金現(xiàn)值公式，式中的F是年金，P是現(xiàn)值，i為折現(xiàn)率，n為維修時(shí)建筑使用年數(shù)。

節(jié)能建筑的直接作用是降低建筑物的最大能耗，直接效益體現(xiàn)在降低能源成本上。我國(guó)公共機(jī)構(gòu)能耗定額指標(biāo)依照氣候區(qū)域劃分定額指標(biāo)，分為“嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)”和“夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區(qū)”，部分地區(qū)可能同時(shí)出現(xiàn)電能和熱能的雙重消耗。建筑采暖過程中的能源消耗問題，需要進(jìn)行綜合考慮，才能夠準(zhǔn)確評(píng)估各類圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的成本。

3.2 節(jié)能環(huán)保材料的施工材料比選

為了評(píng)價(jià)不同保溫材料的節(jié)能效果，我們假設(shè)使用不同的保溫材料應(yīng)用在同一類建筑工程項(xiàng)目中，冬季采暖期達(dá)到所要求的溫度標(biāo)準(zhǔn)，并計(jì)算相同條件下的同期折現(xiàn)率，最優(yōu)比選為以下幾種方案的設(shè)定：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中的應(yīng)用；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中的應(yīng)用；

方案三，將聚苯板保溫應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外保溫中。

使用凈現(xiàn)值法計(jì)算出各項(xiàng)目施工成本的初始，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、拆除費(fèi)用，相同的前提下，計(jì)算期和折現(xiàn)率的一致情況下，比較成本的現(xiàn)值，該成本最小為最優(yōu)方案的現(xiàn)值。

3.3 比選結(jié)果

3.3.1 工程實(shí)例介紹

某商業(yè)城項(xiàng)目高層辦公樓位于某省某市某區(qū)，建筑面積6994.5㎡，建筑高度54.8m，基底面積430.1㎡，該工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工的各部位情況，可見下表2所示。

表2 工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位情況

為了評(píng)價(jià)不同保溫材料的節(jié)能效果，我們認(rèn)為，通過使用不同的保溫材料，該項(xiàng)目的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，即外墻外保溫系統(tǒng)，需要保證冬季采暖期（180天）和達(dá)到室內(nèi)溫度21℃的采暖要求，與此同時(shí)，計(jì)算同一時(shí)期，相同條件下的折現(xiàn)率，有以下解決方案：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中的應(yīng)用；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中的應(yīng)用；

方案三，將聚苯板保溫應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外保溫中。

使用凈現(xiàn)值法計(jì)算出各項(xiàng)目施工成本的初始，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，相同的前提下，計(jì)算期和貼現(xiàn)率的比較成本的現(xiàn)值，該成本最小為最優(yōu)方案的現(xiàn)值。導(dǎo)熱系數(shù)可參照下表3。

表3 修正后保溫材料的導(dǎo)熱修正系數(shù)表

3.3.2 具體比選結(jié)果

運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算得到：

方案一，普通保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中的運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算結(jié)果為58738.03元；

方案二，再生保溫砼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻外保溫中運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算結(jié)果為83242.54元；

方案三，將聚苯板保溫應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外保溫中運(yùn)營(yíng)成本計(jì)算結(jié)果為76509.86元。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量的計(jì)算結(jié)果：

表1 常用保溫材料性能對(duì)比參考

由以上分析可知，再生砼保溫在能源消耗及運(yùn)營(yíng)成本中，明顯優(yōu)于普通混凝土與聚苯板保溫材料。由上述分析及計(jì)算結(jié)果可知，該工程外保溫材料的選擇，對(duì)整體建筑綠色節(jié)能技術(shù)實(shí)施效果有著較高的影響。以成本差異為基礎(chǔ)，在相同的計(jì)算周期和相同的折現(xiàn)率下，采用凈現(xiàn)值法對(duì)三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終明確方案二的再生保溫砼凈現(xiàn)值，明顯高于其他兩種保溫材料，該方案可以作為綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的主要保溫材料運(yùn)用，利用該方案可以發(fā)揮綠色節(jié)能技術(shù)的作用價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，綠色節(jié)能技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用主要是考慮材料的選擇，以及不同環(huán)保材料產(chǎn)生的能耗情況，并對(duì)成本進(jìn)行分析，從而確定最佳的比選方案，用于施工，進(jìn)而保證建筑結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。