田福勝

目前，以節(jié)能為主要目標(biāo)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)逐漸成為發(fā)展的主要方向，設(shè)計(jì)人員需積極融合先進(jìn)節(jié)能工藝，加強(qiáng)對材料工藝的研究，降低工程能耗量，確保能源利用的合理性，充分發(fā)揮節(jié)能工藝的價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。目前，部分工程在設(shè)計(jì)過程中依然存在節(jié)能技術(shù)運(yùn)用不完善的問題，需針對相關(guān)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究，確保其能夠在施工中充分運(yùn)用。本文以天麟龍鑫苑地下車庫為實(shí)例分析節(jié)能技術(shù)在工民建施工中的應(yīng)用。

1 工民建融合節(jié)能技術(shù)的必要之處

工民建項(xiàng)目具有規(guī)模大、能耗高等特點(diǎn)，將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到工程中能夠有效減少資源消耗。多數(shù)情況下工程設(shè)計(jì)內(nèi)容較為粗放，忽略了材料資源、各類能源的消耗量。目前，國家對工民建節(jié)能性的要求也在逐步提升，運(yùn)用節(jié)能技術(shù)能夠合理分配資源，減少能耗量，確保資源配置的合理性，提升建筑資源、各項(xiàng)能源的利用率，進(jìn)而推動國內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展，以此來緩解建筑能耗較高的行業(yè)問題[1]。

2 工民建使用節(jié)能技術(shù)的具體路徑

2.1 采光節(jié)能

工民建項(xiàng)目進(jìn)行中可在照明、采光方面融合節(jié)能工藝，積極發(fā)揮太陽能的優(yōu)勢，構(gòu)建光伏發(fā)電體系。以往工民建施工期間多使用側(cè)面采光工藝，導(dǎo)致采光具有局限性。將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用在工程中能夠有效改善建筑采光效果，減少能耗總量，從而實(shí)現(xiàn)綠色施工的目標(biāo)。

2.2 墻體節(jié)能

雙層幕墻主要由點(diǎn)式幕墻和玻璃幕墻組成。在溫度較高時(shí)，玻璃幕墻能夠有效減少熱量進(jìn)入室內(nèi)，保證室內(nèi)的溫控效果；在溫度較低時(shí)，點(diǎn)式幕墻能夠保持室內(nèi)溫度穩(wěn)定，減少室外因素帶來的溫度變化。

2.3 門窗節(jié)能

首先，在工民建項(xiàng)目中需要保證門窗結(jié)構(gòu)各處密封的處理質(zhì)量，減少門窗縫隙，防止漏風(fēng)。門窗結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，需先清除門窗處沉積的灰塵，并對安裝位置進(jìn)行多次核對，避免出現(xiàn)偏差，從而提高門窗安裝的規(guī)范性。其次，門窗選材時(shí)要選擇性能優(yōu)異的材料，提高門窗整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，滿足業(yè)主對門窗結(jié)構(gòu)嚴(yán)密性、美觀性的需求。若門窗位置嚴(yán)密性處理不好，會導(dǎo)致室內(nèi)溫度散失，熱損值增高，散失的熱量嚴(yán)重時(shí)甚至可達(dá)室內(nèi)熱量的40%[2]。

2.4 使用節(jié)能技術(shù)

第一，遮陽節(jié)能工藝。結(jié)合建筑自身情況獲取陽光照射量與照射強(qiáng)度等信息來開展遮陽設(shè)計(jì)，以此降低陽光照射的光線強(qiáng)度，減少空調(diào)制冷能耗。第二，漂浮屋頂節(jié)能法。此工藝是對屋頂進(jìn)行熱量控制的關(guān)鍵，具有較高的熱量保持能力。屋頂施工時(shí)，運(yùn)用上述工藝可提升屋頂?shù)母魺崮芰?，防止室?nèi)熱量聚積，從而減少空調(diào)的使用。第三，屋頂種植節(jié)能方案。此工藝與太陽能板聯(lián)合使用，打造全新的屋頂結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的輻射防護(hù)、熱量隔絕能力，節(jié)能性優(yōu)異。

例如，在實(shí)踐中可以采取屋頂種植方式達(dá)到節(jié)能目的。借助植物的蒸騰作用吸收環(huán)境熱量，調(diào)整屋頂溫度，具有較高的節(jié)能性。另外，在屋頂種植植物還可以提高屋頂?shù)谋啬芰ΑＬ祺?鑫苑建筑種植屋面共包括8 層，由下至上依次為結(jié)構(gòu)層、排水層、防護(hù)層、隔離層、防水層、防水層、防火層及保溫層。第3層混凝土鋪設(shè)厚度應(yīng)該控制在40 mm，第5 層、第6 層防水卷材鋪設(shè)厚度分別為4 mm、3 mm，第8 層使用擠塑板進(jìn)行保溫施工。

3 天麟龍鑫苑地下車庫項(xiàng)目的光照節(jié)能實(shí)例分析

3.1 天麟龍鑫苑地下車庫概述

本工程位于平?jīng)?崆峒區(qū)原水泥?家屬院北側(cè)，太統(tǒng)路以東，屬于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目的總建筑面積合計(jì)為14.8 萬m2，地下區(qū)域面積2.3 萬m2，車庫共一層，照明面積為13 987.08 m2，建筑設(shè)計(jì)耐火等級為一級。

該項(xiàng)目共3 個地下車庫，選擇其中一個地下車庫開展節(jié)能設(shè)計(jì)。進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的地下車庫區(qū)域面積約0.93 萬m2，車庫內(nèi)總共設(shè)計(jì)了550 個停車位。依據(jù)這一情況，在車庫內(nèi)安裝了580套照明燈具，以改善地下車場的整體照明效果為主要目標(biāo)。考慮到天麟?鑫苑地下車庫的整個照明系統(tǒng)分為車位燈、車道燈以及應(yīng)急照明燈，且需要提供24 h 的照明，需要在不增加功耗的基礎(chǔ)上，用發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED） 地 庫專用日光燈來代替以往應(yīng)用的三基色日光燈，同時(shí)對部分車位燈和連道燈布局進(jìn)行調(diào)整。

項(xiàng)目改造完成后，應(yīng)用LED 日光燈的功率總和為16 W，在日光燈數(shù)量相同、使用時(shí)間相同的情況下，項(xiàng)目的年電耗能夠從原來的80 381.76 kW·h 降低至于41 487.36 kW·h，能夠有效達(dá)到節(jié)能目的。

3.2 節(jié)能分析

3.2.1 節(jié)能燈具選擇

（1）3 種燈具綜合對比。根據(jù)節(jié)能照明設(shè)計(jì)規(guī)范，有3 種照明設(shè)施可供選擇：一是T8 熒光燈，二是T5 熒光燈，三是發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode，LED）日光燈。3 種照明燈具的性能對比如表1 所示。表1 中的光效是指每瓦用電通過的光通量，用于衡量照明能力。T8 熒光燈的成本為6 元/個，T5 熒光燈的成本為10 元/個，LED 日光燈的成本為20 元/個。由表1 可知，LED 日光燈可用60 000 h，使用時(shí)間幾乎是T8 熒光燈、T5 熒光燈的4.6 倍，照明功率最低，用電量較小，使用時(shí)間較長。

表1 3 種照明燈具的性能對比

（2）綜合光效對比。使用P=光效x 使用時(shí)間計(jì)算各類照明燈具在生命周期內(nèi)的照明能力，計(jì)算結(jié)果為：PT8=782，PT5=1 365，PLED=6 300。由此發(fā)現(xiàn)：LED日光燈的全生命周期內(nèi)照明能力最高，是T5熒光燈的4.6倍，是T8熒光燈的8.05倍，可見其具有較高的照明能力，可作為節(jié)能照明設(shè)備使用[3]。

3.2.2 燈具節(jié)能設(shè)計(jì)

以節(jié)能思想為出發(fā)點(diǎn)給出兩個燈具設(shè)計(jì)方案。燈具設(shè)計(jì)方案一：車輛通行區(qū)域內(nèi)燈具間距設(shè)計(jì)為4 m，停車區(qū)以3個車位為1個單元，每單元添加2個燈具。燈具設(shè)計(jì)方案二：車輛通行區(qū)域內(nèi)燈具間隔為3.3 m，停車位的每個單元使用1個燈具。以H 車庫為項(xiàng)目原型，使用線上平臺進(jìn)行照明仿真分析，系統(tǒng)建模如圖1 所示。

圖1 天麟?鑫苑地下車庫燈具節(jié)能布設(shè)的DIALux 仿真模型

將兩組燈具方案導(dǎo)入模型進(jìn)行分析，平臺以照度計(jì)測量方法對兩個方案的行車區(qū)、停車位逐一進(jìn)行照明度測量，來對比兩個方案的照明效果。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型后發(fā)現(xiàn)，方案一行車區(qū)照明度的系統(tǒng)測定結(jié)果最大值為70 Lux，停車區(qū)照明度為50 ～70 Lux；方案二行車區(qū)照明度的系統(tǒng)反饋結(jié)果大于70 Lux，停車區(qū)照明度為40 ～60 Lux?？梢?，方案二符合H 車庫的照明設(shè)計(jì)要求，相比方案一更具節(jié)能性。

3.2.3 智能照明

天麟?鑫苑地下車庫內(nèi)引入智能照明控制系統(tǒng)，以保證車輛安全，降低照明能耗。智能照明設(shè)計(jì)時(shí)對車庫進(jìn)行有效分區(qū)，共劃分16 個智控單元，并添加7 個智控箱，照明節(jié)能控制策略如下。

（1）車庫門口感應(yīng)到車輛、人員時(shí)，利用感應(yīng)器捕捉通行情況，并開啟行車區(qū)的燈具，保證行車區(qū)域照明良好，從而給予通行人員更好的照明效果。在感應(yīng)器捕捉到車輛停車動作時(shí)，開啟車輛停放位置的照明燈。

（2）車主車輛停放完成離開車位后，需要關(guān)閉車位區(qū)的照明燈具。在停車場無人駕駛、無人行走時(shí)，行車區(qū)的照明方式需要更改為節(jié)能型，采取間隔照明的方式，減少能耗，延長燈具的可用時(shí)間。

（3）智能照明可聯(lián)合安全監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計(jì)，車庫內(nèi)可裝設(shè)約200 個紅外感應(yīng)設(shè)備。當(dāng)感應(yīng)器捕捉到異常行為時(shí)會及時(shí)開啟燈具，將捕捉畫面反饋給監(jiān)控平臺，有助于提高停車場內(nèi)的安全性。例如，當(dāng)車主忘記停車位置時(shí)，在尋找過程中若有其他車輛駛?cè)胪＼噲?，會在一定程度上對其安全造成影響。此時(shí)，感應(yīng)器會捕獲車主的找車行為并將車庫異常行為的檢測結(jié)果反饋給天麟龍鑫苑地下車庫管理人員，工作人員可及時(shí)調(diào)取停車場畫面，快速幫助車主找車。此外，還可以采取播放車庫廣播的方式使行駛車輛減緩速度，避免車庫行車撞人；還可以使用后臺監(jiān)控及時(shí)鎖定車輛位置，提高找車效率。

3.2.4 天麟龍鑫苑地下車庫項(xiàng)目照明的節(jié)能分析

在天麟龍鑫苑地下車庫項(xiàng)目原本燈具布局不合理和光源光通量不足的情況下，車庫現(xiàn)場容易出現(xiàn)明顯的光斑現(xiàn)象?；谶@一情況，項(xiàng)目在經(jīng)過系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，以定制光源發(fā)光角度的方式調(diào)整燈具布局，在地下一層保留150套照明燈具，其中67 套為常明燈，地下二層保留146套，其中54 套為照明燈，有效提高了實(shí)際照明效果。天麟龍鑫苑地下車庫引入智能照明控制技術(shù)后，采取智能分析用電和車庫智能管理等措施積極降低用電量，每年照明支出減少了8 萬元，而智能控制技術(shù)的投入資金為24 萬元，需3 年回收投入資金，此后的照明支出節(jié)約量均為節(jié)能照明收益。同時(shí)，節(jié)能照明具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，可減少電力資源消耗[4]。

4 節(jié)能工藝的運(yùn)用思路

4.1 加強(qiáng)節(jié)能研究人才建設(shè)

人才資源是保證節(jié)能工藝順利使用的關(guān)鍵因素，工民建施工中運(yùn)用節(jié)能技術(shù)時(shí)應(yīng)做好人才培養(yǎng)工作，從多個層面明確節(jié)能工藝的使用路徑，同時(shí)開發(fā)全新的節(jié)能工藝，進(jìn)一步提高建筑的節(jié)能性，減少電能、水資源的消耗。同時(shí)，在材料節(jié)能方面可設(shè)計(jì)相關(guān)節(jié)能方案，減少用料消耗，循環(huán)使用廢棄用料，提高材料成本的控制水平[5]。另外，在培養(yǎng)節(jié)能技術(shù)人才的過程中，可通過技術(shù)比賽等方式逐步提高人才的綜合素質(zhì)。

4.2 做好退場處理工作

第一，采取封閉性退場機(jī)制，引入建筑垃圾的循環(huán)工藝，增加可用建材數(shù)量，減少材料資源消耗。第二，材料到廠后積極開展性能檢測，分析其能耗量。針對能耗較高的材料進(jìn)行退場處理，以此保障工藝方案的節(jié)能性，逐步優(yōu)化工民建項(xiàng)目的工藝方案。

4.3 構(gòu)建節(jié)能研發(fā)聯(lián)合小組

（1）建立新型節(jié)能研發(fā)項(xiàng)目。在后續(xù)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行中，工民建相關(guān)單位需積極利用節(jié)能科技，開展各項(xiàng)建筑施工活動[6]。例如，在天麟龍鑫苑地下車庫項(xiàng)目中使用了節(jié)能燈具，有效引入了智能控制技術(shù)，提高了照明管理的水平。后續(xù)又成立了節(jié)能研究小組，建立了太陽能聯(lián)合發(fā)電的節(jié)能項(xiàng)目，再次減少了天麟龍鑫苑地下車庫的電能消耗量。由此可見，多項(xiàng)節(jié)能工藝的聯(lián)合使用能夠切實(shí)減少能源消耗。

（2）組建多專業(yè)聯(lián)合的節(jié)能研發(fā)小組。項(xiàng)目可以構(gòu)建聯(lián)合節(jié)能研究小組，嘗試從多個角度出發(fā)設(shè)計(jì)節(jié)能方案，全方位融合智能科技，積極完善節(jié)能方案。小組成員可劃分節(jié)能研究任務(wù)，設(shè)定節(jié)能研究目標(biāo)，開展節(jié)能效果分析，最終保障建筑節(jié)能效果。

4.4 加強(qiáng)政策支持

政策支持。節(jié)能技術(shù)的融合需獲得政策支持，以改善節(jié)能工藝的使用效果。節(jié)能鼓勵。政府需要針對工民建項(xiàng)目制定節(jié)能鼓勵政策，開展建筑節(jié)能評價(jià)，設(shè)定建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對節(jié)能任務(wù)完成較好的項(xiàng)目給予一定的鼓勵及支持，以此推動工民建項(xiàng)目快速發(fā)展，展現(xiàn)出政策支持的積極作用。

5 結(jié)語

工民建融合節(jié)能工藝具有較高的技術(shù)價(jià)值，可減少建筑能耗，提升照明、采光的有效性，發(fā)揮出墻體節(jié)能的積極作用，展現(xiàn)出門窗與遮陽節(jié)能的技術(shù)優(yōu)勢。本項(xiàng)目主要從屋頂、地下室兩個方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。屋頂節(jié)能采用種植保溫層方案，屋面層共設(shè)8 層，以增強(qiáng)屋頂?shù)姆浪院捅匦裕坏叵率夜?jié)能設(shè)計(jì)中，以照明節(jié)能為主要方向，強(qiáng)調(diào)選用節(jié)能燈具，引入智能照明控制技術(shù)，有效節(jié)約照明成本。