春天,气温开启“过山车”模式,时而阳光灿烂、“一秒入夏”,时而阴雨连绵,仿佛回到湿冷的冬天。每到这个时候,居住在一幢能调节温度又节能的屋子里,就格外让人羡慕。
在绍兴,有这样一家建筑企业,花费十余年,致力于提升保温性能、降低房屋能耗,并因此获得了业界大奖——绍兴宝业集团研发的“百年宅低碳技术与住宅能耗Q值技术研究及应用”,荣获中国节能协会颁发的2023年“节能减排科技进步奖”一等奖,宝业集团也是此次唯一获一等奖的浙江企业。
什么是“Q值”?对比此前通用的单一测量建筑门窗、墙体等部位节能规范的指标,“Q值”从建筑物整体出发,是更加综合、精准的衡量房屋保温性能的指标,房屋的“Q值”越低,房间保温性能便越好。基于此,宝业集团将该研究实际应用到了住宅建造的全过程中,将建筑使用能耗降低了53.9%。
近日,我来到宝业集团实地参观了住宅区、实验大楼、装配车间等地,探寻神秘的“Q值”。
这面墙手感独特
为更加直观地感受“Q值”技术在住宅端的运用,首站,我来到了由宝业集团开发的绍兴大坂绿园小区。
刚迈进业主凌先生家中,我便感受到扑面而来的暖流。尽管当时室外的温度只有10摄氏度不到,但我留意到,凌先生家中的温度计显示,室内温度仍达到了19摄氏度。凌先生告诉我,以前的住处冬冷夏热,想要室温整日保持在20摄氏度上下,冬天光燃气费就要日均100多元。现在搬到新家,每天的燃气费才20多元。“房屋保温性能好,家中老人和小朋友体感更舒适了,也为业主实实在在地省下了真金白银。”
这座住宅为何既保温又节能?在凌先生家中,我的目光被一堵别致的墙体所吸引。对比室内其他表面平整光滑的墙面,这面墙的表层还铺满了波浪式的纹路。用手抚摸墙面,能感受到纹理之间布满的大量毛细孔。工作人员介绍,这种墙体采用“呼吸砖”材质,能调节室内空气的温度、湿度。
谈及“Q值”技术的研发初衷,裘水富对我说,由于当前我国执行的建筑能耗计量指标只对门窗、墙体、屋顶等模块的能耗值进行分散化测量,而综合节能效果缺乏统一指标。为计算出更全面的房屋能耗值,宝业集团不仅对建筑物的整体保温隔热性能进行计量,还实现了对毛坯主体、外墙粉刷、内保温等各阶段进行全过程的能耗检测。
“目前,国内普通的民用建筑要达到室内相同冷热舒适度,能耗使用高出发达国家平均水平两到三倍。因此,‘Q值’计量及低碳技术的应用,不仅能为建筑业能耗碳排降低提供基础性数据和技术支撑,也将大幅降低房地产建筑业能耗占全社会总能耗的比例。”裘水富说。
“楼中楼”尝尽冷暖
降低“Q值”的技术从哪里来?答案藏在宝业集团的一座“楼中楼”里。
走进宝业集团实验大楼,一座2层高的实验室印入我的眼帘。从外部看,实验室内客厅、卧室、厨房、卫生间一应俱全,与正常公寓无异,但这座“楼中楼”配备的黑科技可不少。
身处“室外”不到5分钟,豆大的汗珠便开始落下。走入室内,我立马感受到了较为舒适的温度。来到温度计前,我发现,此时屋外的温度被设定在40摄氏度,室内温度则为26摄氏度。技术人员告诉我,实验室内正在进行房屋能耗数值测试:通过在温差环境下分别测算室内空气和墙体的表面温度,从而得出房屋的耗能与保温性能数值。
技术人员介绍,自2006年起,这幢用于测量房屋节能保温各项实验数据的“楼中楼”,几乎每天都在“极端环境”中不停接受考验,不仅会在零下46摄氏度的“极地严寒”模式与60摄氏度“沙漠酷暑”模式中随机切换,雨雪、暴晒、台风等各种恶劣的天气也会轮番登场,用于测试建筑温度、湿度、密封性、保温性等整体性能,从而获得建筑设计施工和材料应用各方面的数据。
实验室内,我还留意到了一块被喷火器反复炙烤的板材。走上前查看时发现,仪器上显示的两组数据差值对比十分醒目:681与14.2。技术人员告诉我,仪器中正进行的是板材隔热防火效果的测试,两组数据分别为实时状态下火焰的温度及板材背面的温度。在工作人员的鼓励下,我小心翼翼地去尝试触碰板材背面,略带温热的触感从指尖传来。
一块不足2厘米厚的板材,何以抵御近700摄氏度的高温灼烧?裘水富告诉我,隔热的关键是板材质地。通过在实验室内对混凝土、金属、秸秆等不同材质的板材进行高温测试对比后,技术人员发现,由植物秸秆为填充料制作而成的板材不仅强度高,保温性、防火性同样出众。
“防火,说明热传导效率低,兼顾保温的同时,也给安全再上一把‘锁’。”裘水富说。在技术攻坚的17年中,得益于这座全天候的实验室,研究院在此测得的数万组不同模式下的能耗数据,为“Q值”技术的研发应用及房屋建材、外墙、门窗等产品的创新与改进提供了支撑。
像搭积木一样高效建房
来到宝业工业园一幢高楼的装配现场,我惊讶地发现,房屋的建造过程更好似搭积木一般简单高效。建筑用的构件运至工地,便由机械手进行吊装、拼接、加固等,随即便被组合成一间间房、一层层楼……
宝业现代建筑工业化制造公司负责人王磊对我说,想要高效、节能地盖房子,关键在于精准的建筑工业化生产。我跟随他来到占地1500亩的宝业集团建筑工业化制造基地,目睹了“鼠标加水泥”的生产过程。
随着工人师傅按下启动按钮,偌大的机械手臂开始在建筑构件上灵巧地画下一条条笔直的白线。据工作人员介绍,机械手臂不仅可以根据设计图制作任意形状的模板,像开窗、预埋线管、布钢筋等工序也都能进行自动标识,精度甚至能达到正负1毫米左右。
自动标注完成后,这些建筑构件便马不停蹄地进入了下一道工序。车间里,我看到露天堆放的水泥、黄砂、石子在被预拌成混凝土后,便立马被自动输送到巨大的漏斗中。在电脑的控制下,混凝土在轰鸣的机械声中被分毫不差地浇注到两块水泥板材中,形塑成三明治一般的双面叠合墙体。随后,一块块“三明治”由传送带运输至密闭养护室,进行8个小时的加温养护。
根据我的观察,从开始制模到送入养护室,若干道工序仅花费不到20分钟的时间,便完成了3块3米×3米、重2吨多的标准混凝土预制墙体的浇注。现场只有寥寥几位工人实时监督,多数工序由自动化设备完成。
我了解到,由于部品件已在工厂事先造好,不仅现场施工的污染、能耗水平大幅降低,工期也比传统建造方式缩短三成以上。“据测算,一幢装配式房屋的装配率可达87%,提升建筑质量的同时,还具有节材70%、节水36%、节能30%、减少建筑垃圾71%等优势,从建材源头上降低碳排量。”王磊说。
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