融汇温泉住宅工程商品混凝土施工能耗研究与节能控制

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摘　要：当前，环保节能已成为大势所趋，在建筑物的设计使用过程中，随着设计更趋于合理，建筑物运营阶段的能耗已大大减少。然而在建筑物的施工过程中，能耗问题一直没有得到应有的重视。结合调研的融汇温泉住宅工程中的节能措施，分析研究了混凝土在施工过程中的能耗途径以及相应的各个环节中的节能措施和改进方法。

关键词：混凝土　施工能耗　节能措施

中图分类号：TU755

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）006-001-02

1 引言

随着环境问题日趋严重，公众需求的建筑物设计要变得更加节能，日常维持所需的能源越来越少。因此，建筑施工和建筑原材料的生产能耗显得尤为重要。建筑施工对于环境的影响主要是通过占用土地、消耗原材料和产生建筑垃圾来体现的。通过查阅文献，我们得知建筑材料的结构（混凝土和钢筋）在建筑物总内含能中的比重最大，从66.73%到59.57%不等，相比来说，建筑物外表材料所占比重较低。

由于目前国内外关于建筑施工能耗定额研究的程度不高，所以本文主要从施工阶段入手，研究施工过程中的能源消耗。整个施工过程工序繁多，技术复杂，涉及面非常广泛，碍于篇幅与时限，这里着重选取其中一部分进行能耗定额研究。

2 混凝土的能耗途径

混凝土是各种施工现场频繁使用的材料之一，它在原材料的生产，运输，浇筑和养护过程中，都将产生大量的能耗。目前重庆地区施工中所使用的混凝 土以商品混凝土为主，所以本文着重研究重庆地区商品混凝土生产运输施工过程中的能耗。

2.1 混凝土生产能耗

混凝土的生产包括配料和搅拌两部分，需要分别计算两部分的能耗。混凝土原材料包括水泥，骨料，水和添加剂，不同水泥所选择的原材料不同，配合比不同，材料称量也不尽相同，需要通过对原材料种类的确定，配合比的确定以及材料用量的确定来计算所采用的原材料的用量，从而确定原材料的总内含能。

混凝土的拌制就是将水泥，水，骨料和外加剂等原材料混合在一起进行均匀拌合的过程。这一过程的能耗主要由搅拌机械产生，可根据搅拌机械功率，工作时长，计算得到混凝土搅拌过程中产生的能耗。

2.2 运输能耗

运输主要包括原材料的运输和混凝土成品的运输，需根据原料生产地到搅拌站距离，搅拌站到施工现场的距离，以及运输工具类型，从而确定运输的总能耗。

2.3 混凝土施工能耗

混凝土施工主要包括浇筑和养护两个过程，需要分别计算其能耗。浇筑过程需使用泵送机械和振捣机械，通过机械功率，使用时长，可确定浇筑过程的总能耗。养护过程的能耗主要产生于以下方面，首先是养护用水，塑料薄膜等，需计算这些材料的内含能，其次，如有加热养护，还应计算加热过程中消耗的能源。

3 工程概况

为了具体实施混凝土施工能耗研究与节能控制，我们将选取典型工程项目作为调研分析对象，通过实地考察该工程项目中混凝土的施工能耗，提出一些节能控制的措施与建议，下面将简单介绍一下该工程的概况。

该工程项目的名称为融汇温泉住宅项目，由重庆建工集团二建公司主持修建，位于重庆天杨路以北的A分区（24-1/03）块地，地块呈不规则长条形。项目规划建设净用地总面积为24435.90平方米，总建筑面积为115100.20平方米，容积率为4.0，建筑总高度为99.90/99.40米，为剪力墙/框架结构。该项目总造价28000万元，争创重庆市安全文明工地。

调研过程中我们将主要关注该工程项目中的以下几点：

(1)建筑使用混凝土来源，种类与数量；并将调研在混凝土生产过程中所产生的能耗（原材料内含能以及拌制过程中的能耗）。

(2)混凝土运输所用车辆型号，数量以及所消耗能源。

(3)混凝土浇筑振捣过程中所用泵送设备与振捣设备等的机械功率与所用时长。

(4)混凝土养护过程用所用材料及其能耗。

4 混凝土的节能控制措施

4.1 “设计”环节的节能路线

在设计时，我们建议设计师考虑使用泡沫混凝土或者加气混凝土替代现有的普通混凝土以达到节能的效果。泡沫混凝土是混凝土大家族中的一员，近年来，国内外都非常重视泡沫混凝土的研究与开发，使其在建筑领域的应用越来越广。

泡沫混凝土通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。由于泡沫混凝土中含有大量封闭的孔隙，使其具有保温隔热性能良好、轻质、隔音耐火性能好等的物理力学性能。而其中，保温隔热性能良好使其在节能方面具有无可比拟的优势。

当前泡沫混凝土主要使用在：

(1)泡沫混凝土砌块；(2)泡沫混凝土轻质墙板；(3)泡沫混凝土补偿地基。

大规模的普及使用还在试验中，不过我们相信在未来这种节能环保的大趋势下，泡沫混凝土的使用将会越来越多。

4.2 “选材及生产”环节的节能措施

经过我们的实验模拟以及市场调查之后发现，选材环节的节能措施主要有合理设计混凝土的配合比以及采用可再生粘合剂和再生混凝土骨料RCA分别替代普通水泥和天然骨料以达到节能效果。

目前最常见的可再生粘合剂主要有粒化高炉矿渣粉GGBS，硅粉和粉煤灰。采用不同的替代材料、替代百分比生产而得的混凝土具有不同的特性，节能效果也不同。例如，国外研究表明采用50% 的GGBS作为水泥替代品，温室气体排放量将减少40％，且含有GGBS的混凝土混合料具有更高的极限强度并且产生更低的水化热。此外，近年来在国外，回收建筑拆迁和开挖的废弃物用在混凝土中以部分替代天然骨料。例如，在英国新威塞克斯水作业中心项目，使用再生混凝土骨料替代天然骨料的初始资本花费约占混凝土浇筑成本的5-6％。Kwong证实说，再生混凝土骨料在澳大利亚昆士兰州用于生产高强度和高性能混凝土在经济上可行的。这些实践也为我们指明了节能的方向，我们可以充分利用工业废料以及建筑废渣用以部分替代混凝土配料，从而达到节能的效果。当然替代的比例需要根据实验以及更多的实践加以确定，从而使建筑物节能更安全。