一、工程背景介紹

廣東省檔案館新館是目前全省唯一的省級綜合性檔案館，是一座集辦公、展覽、閱覽、學(xué)術(shù)交流及檔案庫房于一體的綜合建筑，是目前我國最高最大最具現(xiàn)代化的檔案館，采用了前瞻性的綠色、環(huán)保、節(jié)能設(shè)計和施工理念，具有建設(shè)規(guī)模大，現(xiàn)代化程度高，科技含量大，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，嶺南文化特色顯著等主要特征。該工程位于廣州市天河北路，由檔案大樓和綜合樓組成，總建筑面積44385㎡，其中檔案大樓設(shè)地上25層，地下1層（局部2層），建筑面積34598㎡，結(jié)構(gòu)高度為85.20m，綜合樓設(shè)地上18層，地下1層，建筑面積9787㎡。五樓以上為檔案用房。
檔案館使用環(huán)境要求較高，對溫度、濕度等都有特殊的要求，能源消耗較大。為達(dá)到節(jié)能環(huán)保、減少能耗、綠色建筑綠色施工的目標(biāo)，針對本工程節(jié)能環(huán)保要求高、建筑物使用環(huán)境要求高、綠色施工要求高、新型節(jié)能材料施工范圍大、品種多等特點(diǎn)，制定了專項的施工方案，尤其是節(jié)能環(huán)保方面，作為施工管理的重點(diǎn)。

二、節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用情況

根據(jù)檔案館的特點(diǎn)，以綠色建筑為目標(biāo)，應(yīng)用和自主創(chuàng)新多項環(huán)保節(jié)能新技術(shù)，取得了顯著的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
1.取消了傳統(tǒng)的廻廊設(shè)計，通過復(fù)合保溫墻體來保證庫房內(nèi)部的保溫效果。
為防止溫濕度的過高過低和每晝夜過大的溫濕度變化，對庫內(nèi)藏品、尤為紙質(zhì)藏品產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)行檔案館規(guī)范對庫內(nèi)溫度有如下二個指標(biāo)：一、全年庫內(nèi)溫濕度應(yīng)控制在14-24℃和45～60%范圍；二、選定溫濕度后，每晝夜溫濕度波幅應(yīng)<±2℃和5%。這二點(diǎn)要求我們在維護(hù)體結(jié)構(gòu)設(shè)計時：維護(hù)墻要有一定的熱阻值；內(nèi)襯墻要有一定的熱惰性。
國內(nèi)同類建筑為滿足檔案用房的溫度要求，通常采用雙墻廻廊。但經(jīng)分析，庫房外墻設(shè)廻廊存在著一些缺陷。其一，處于外立面美觀和廻廊采光通風(fēng)要求，外墻開窗面積較大，對節(jié)能效果影響很大。其二，廻廊的保溫效果有限。從熱工理論的角度分析，若廻廊密封，是墻間空氣層的一種形式。大量的實(shí)測數(shù)據(jù)表明，20-200厚空氣層的保溫隔熱的效果較佳，在接近200厚時其熱阻值反而較小。據(jù)分析，空氣層大，易造成層內(nèi)的空氣流動而傳熱，從而降低空氣層的熱阻值。故1.20m寬的廻廊保溫隔熱效果反而沒有20厚的密封空氣層理想。其三，從建筑經(jīng)濟(jì)的角度，庫房設(shè)廻廊，建筑平面利用系數(shù)低。欲獲得相同量的庫存量或庫房面積，需建的建筑總面積大，基建投資多。從某種角度說設(shè)廻廊是一種浪費(fèi)。
經(jīng)過多種方案的推敲、比較，決定取消廻廊，改用復(fù)合墻體形式：外墻180厚多孔磚，起外維護(hù)作用；內(nèi)粉水泥砂漿貼帶鋁箔防水卷材，起防潮、隔汽、防熱輻射傳導(dǎo)作用；60厚泡沫板，起保溫隔熱作用；內(nèi)襯290厚容重為1.0T/m3加氣混凝土砌塊，起蓄熱作用。經(jīng)過試驗，該墻體完全可以滿足庫房的熱工要求。通過這種改進(jìn)，擴(kuò)大檔案館使用面積2100㎡，提高庫房的利用率達(dá)20%，共節(jié)省造價約500萬元。同時也減少了土地占用面積，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。
2.復(fù)合保溫墻體施工中解決了多個施工難點(diǎn)，取得了良好的效果。
結(jié)合設(shè)計要求和施工的可行性，本工程采用了多孔磚＋苯板＋加氣砼砌塊復(fù)合保溫墻體，達(dá)到隔熱、防水、隔汽、保溫等多重功效，取得了較好的節(jié)能和使用效果。在施工中，改變了傳統(tǒng)的拉結(jié)筋作法，采用后焊接的S形拉結(jié)筋的施工工藝，既保證了墻體的整體性，又解決了一般墻體拉結(jié)筋苯板拼裝難的問題；在外墻內(nèi)側(cè)采用聚氨酯防水涂料加粘貼鋁箔，滿足了墻體防潮、隔汽、抗?jié)B、防熱輻射性能，解決了拉結(jié)筋位置立面卷材開孔難的難題；鋁箔粘貼施工在沒有規(guī)范和施工先例的情況下，通過多次試驗確定了相關(guān)的施工工藝和施工參數(shù)，獲得了良好的施工效果。
復(fù)合墻體剖面圖如下：
墻體施工工藝流程如下：
墻體施工時，按照自外向內(nèi)、先下后上、分層施工的原則組織施工。外墻、中間保溫層和內(nèi)部襯墻先后分段往上砌筑，分段高度1500mm左右，每層分兩段施工，每段自外向內(nèi)施工，具體施工順序見下示意圖：
完成的復(fù)合墻體側(cè)面
3.注重細(xì)部的節(jié)能設(shè)計和施工，尤其是外窗和冷橋部位，通過合理的設(shè)計和施工，取得了良好的節(jié)能效果。
庫房內(nèi)設(shè)置外大內(nèi)小的防水隔熱對流窗（即外立面為1200㎜×1200㎜窗，實(shí)際窗口僅為650㎜×400㎜），僅滿足應(yīng)急開啟通風(fēng)之需，以解決檔案庫房自然通風(fēng)和建筑水分干燥之用，在正常情況下，洞口另做保溫體密封，以減少對室內(nèi)溫濕度的影響。
為防止冷橋的產(chǎn)生，第一層外墻凸出柱子外砌筑，采用結(jié)構(gòu)梁上設(shè)置挑梁支撐第一層外墻，具體構(gòu)造見下圖：
在施工中，參考普通牛腿的做法，采用散板安裝挑梁模板。混凝土澆筑振搗時，挑梁部位采用小型震動棒振搗，避免漏振，保證混凝土成型質(zhì)量。
另外，在庫房層中，以五層為一保溫隔熱區(qū)，在板底加吊裝厚度為100㎜穗柏板為保溫層。
4.采用無梁樓蓋形式，增加建筑物空間利用率。
為了增加層間凈空，在相同建筑物總高的條件下，通過采用預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋形式，相應(yīng)增加了摟層凈空。本工程因采用了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁板，樓板厚度和配筋均按不同荷載要求精確設(shè)計(板厚160-200mm),這些措施均減少了結(jié)構(gòu)自重和體積,提供了更多的使用空間和靈活度，減輕了結(jié)構(gòu)自重，從而減小了地震力影響，可節(jié)約鋼材108t，混凝土2800m3，直接經(jīng)濟(jì)效益85萬元。
鑒于本工程預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量多，排放較為復(fù)雜，以及張拉條件也各有不同，我們采用了計算機(jī)進(jìn)行管理。將所有預(yù)應(yīng)力筋位置、編號輸入計算機(jī)，繪制在平面圖上。根據(jù)每塊板混凝土的澆注時間和預(yù)應(yīng)力筋張拉條件，確定張拉日期，并將每條預(yù)應(yīng)力筋的長度、張拉控制力、計算伸長值、計劃張拉時間等信息輸入計算機(jī)。滿足張拉條件后及時進(jìn)行張拉施工。考慮到整體結(jié)構(gòu)的受力均勻性，同一區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序為間隔依次縱橫向交替張拉，既先張拉X向奇數(shù)根，然后張拉Y向奇數(shù)根，接下去張拉X向偶數(shù)根，最后張拉Y向偶數(shù)根。張拉結(jié)果的數(shù)據(jù)要及時輸入計算機(jī)，并在平面圖上對完成張拉的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行標(biāo)識，防止錯漏。
5.采用了綠色高性能混凝土施工。
鑒于庫房荷載大，柱、墻使用了C50，C60高強(qiáng)砼。在施工中應(yīng)用綠色高性能混凝土技術(shù)，應(yīng)用“雙摻”或“三摻”集成技術(shù)，來滿足不同砼各種性能，C60及C50砼均由我司自行研制，整個工程共使用C60高性能砼2382m3、C50高性能砼2860m3，合計5242m3。共使用FDN—440減水劑16.34t，F(xiàn)DN—SF減水劑5.01t，UEA膨脹劑137.32t，II級粉煤灰984.45t，節(jié)約水泥98.75t，節(jié)約成本費(fèi)27.62萬元。在砼配合比中充分利用工業(yè)和建筑廢料做為摻和料，減少砂、石用量，體現(xiàn)了綠色、環(huán)保的施工理念。
6.庫房空調(diào)及恒溫恒濕系統(tǒng)采用了節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)。
在庫房的空調(diào)系統(tǒng)配置時充分進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，采用變頻控制與電動比例積分閥控制相結(jié)合的手段以求降低電機(jī)功率的損耗與冷水機(jī)組冷負(fù)荷的損耗。恒溫恒濕系統(tǒng)采用分區(qū)管理，集中控制的模式進(jìn)行布局，根據(jù)不同的季節(jié)，對空調(diào)恒溫恒濕系統(tǒng)采取不同的控制方式，優(yōu)化用電方案，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、節(jié)約成本的目的，實(shí)際節(jié)能效果極佳。
空調(diào)恒溫恒濕系統(tǒng)的自動控制使用APOGEES600系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用集散型分級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以Insight電腦工作站為核心，操作簡易，擴(kuò)展方便，安全可靠，是當(dāng)代樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)中最成熟、最先進(jìn)的系統(tǒng)之一，已廣泛應(yīng)用于各類型的建筑中。為進(jìn)一步改善庫房空氣質(zhì)量，在庫房空調(diào)機(jī)組總回風(fēng)口，還配置了庫房滅菌凈化空氣處理裝置。該裝置采用了先進(jìn)的等離子技術(shù)和納米技術(shù)，可以滅菌凈化、消除異味。經(jīng)處理后，庫房內(nèi)菌落數(shù)≦5-3個/小時，吸入顆粒物＜0.5mg/m3，細(xì)菌總數(shù)＜200/m3，臭氧濃度不超過0.1mg/m3。
在不同的季節(jié)，對空調(diào)恒溫恒濕系統(tǒng)采取不同的控制方式，實(shí)現(xiàn)用電量的最優(yōu)控制，杜絕電能的浪費(fèi)。整個恒溫恒濕系統(tǒng)采用變風(fēng)量的調(diào)節(jié)，當(dāng)空氣溫濕度已符合要求時，通過變頻控制與比例積分閥控制相結(jié)合的手段，來降低電機(jī)功率的損耗和冷水機(jī)組冷負(fù)荷的損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。庫房恒溫恒濕系統(tǒng)采用了Insight電腦工作站程序控制，在程序設(shè)定完成后，整個系統(tǒng)全自動運(yùn)行。在日常使用過程中，只在大樓地下室空調(diào)控制室配備值班人員對系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，從而節(jié)省了大量人力資源。并通過最優(yōu)化的控制程序，科學(xué)、合理的使用大樓的空調(diào)設(shè)備，同時對各個設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視和記錄，延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命，為業(yè)主節(jié)省了開支。經(jīng)檢測，該系統(tǒng)整體節(jié)能較常規(guī)設(shè)計節(jié)能68%，有效降低運(yùn)行成本杜絕電能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、節(jié)約成本的目的。
7.貫徹“綠色施工理念”。
根據(jù)“綠色建筑綠色施工”的理念，建立施工現(xiàn)場節(jié)能環(huán)保管理制度和管理機(jī)構(gòu)。施工中采用多項措施如施工期間臨時道路與永久道路統(tǒng)一考慮，避免浪費(fèi)；建筑垃圾、生活垃圾做到分類收集回收處理；現(xiàn)場空地盡量栽種綠色植物，營造良好的施工環(huán)境；采用節(jié)能、環(huán)保的施工機(jī)械；在現(xiàn)場及周邊建立噪音監(jiān)控站點(diǎn)，及時收集施工現(xiàn)場及周邊的噪聲數(shù)據(jù)等，取得了一定的成效。

三、應(yīng)用情況總結(jié)

節(jié)能環(huán)保是目前建筑設(shè)計與施工發(fā)展的一個重要方向。一項好的節(jié)能環(huán)保建筑不僅體現(xiàn)在建筑物使用性能上，也表現(xiàn)在從設(shè)計到施工的各個環(huán)節(jié)。由于節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)在建筑業(yè)推廣時間不長，從設(shè)計到施工這方面的經(jīng)驗還不多。在本工程的實(shí)施過程中，施工單位與設(shè)計單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、分包單位、材料供應(yīng)商等相關(guān)單位密切合作，以綠色建筑為目標(biāo)，將目標(biāo)分解落實(shí)到每個實(shí)施環(huán)節(jié)，采用了多項節(jié)能環(huán)保技術(shù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，對節(jié)能環(huán)保建筑的推廣應(yīng)用積累了有益的經(jīng)驗。