绿色节能技术在建筑工程施工中的实践探究

摘要：本文围绕绿色施工技术体系，从节能材料、可再生能源利用、施工过程优化等方面分析其具体实践方式，并探讨其对降低能耗、减少环境污染的积极作用，为推动建筑行业绿色化发展提供参考。

关键词：绿色节能；建筑；工程；施工

引言：建筑业作为能源消耗与碳排放的重要领域，其施工过程中的资源浪费与环境影响日益受到关注。在“双碳”目标背景下，绿色节能技术的应用不仅是技术革新的需求，更是实现可持续发展的必然选择[1]。

一、绿色节能材料的应用技术

（一）再生与低碳材料的精细开发与科学应用

面对传统水泥、钢材生产过程中巨大的能耗与污染（水泥生产贡献全球约8%的CO2排放），行业正积极转向环境友好型替代品。以再生骨料混凝土（RAC） 为例，其核心技术在于对工业固体废料（如废弃混凝土、粉煤灰、矿渣）进行严格分级、清洗和强化处理，替代天然骨料，保护了日益稀缺的砂石资源，降低材料全生命周期的“隐含碳”——从开采、加工到运输的传统环节被极大压缩或替代。实践证明，高性能RAC在强度、耐久性上可满足甚至超越规范要求，如某些C30及以上标号的RAC已成功应用于建筑基础和结构构件。同时，低碳胶凝材料体系如高掺量矿渣水泥、碱激发胶凝材料（AAMs）正快速发展。AAMs利用工业废渣（粉煤灰、高炉矿渣）在碱性溶液激发下反应生成胶凝体，其生产能耗和CO2排放可比普通硅酸盐水泥降低50%-70%[2]。

（二）高性能保温材料的系统性整合

建筑能耗的约50%通过围护结构散失，保温材料的性能至关重要，以真空绝热板（VIP） 为代表，其导热系数低至0.004-0.008 W/（m·K），比传统EPS/XPS材料保温性能提高5-10倍，同等保温要求下厚度极大缩减，为建筑空间和立面设计提供了更大灵活性。聚氨酯泡沫（PUR/PIR） 凭借出色的闭孔率（>90%）和约0.022 W/（m·K）的低导热系数，兼具防水和粘结性能，特别适用于复杂形状部位的现场喷涂保温，实现无热桥密封。选择保温材料不仅要看技术参数，更要考虑全生命周期生态性能（LCA） ，包括原材料来源、生产能耗、使用耐久性及可回收性[3]。

（三）材料的“本地化”战略

其内涵远非简单的就近取材，更深层的是构建高效低耗的区域化供应链体系。优先在项目半径合理范围内采购材料（特别是重型建材如砂石、砌块），大幅削减长途运输的燃料消耗与排放。这要求在设计初期就结合建材产地数据优化选材方案，并推动建立区域性的再生建材加工中心，将本地产生的建筑固废转化为可用的再生骨料或砌块，形成资源闭环。例如，北京等城市已要求新建筑项目必须使用一定比例的本地再生建材，并对运输距离进行严格限制。材料本地化策略能系统性地减少建筑材料的“碳足迹”，是可持续营造的基石[4]。

二、可再生能源的集成利用技术

（一）临时电力供应的太阳能化与清洁化

传统柴油发电机噪音大、废气排放大、运行成本高，引入模块化光伏系统作为主力电源成为新趋势：根据工地用电负载，在工棚顶、空地或闲置立面快速铺设太阳能光伏板（PV），配合储能电池组和智能管理系统，为施工照明、电动机械（搅拌机、升降机）、办公区等提供稳定电力。在晴朗天气环境下，光伏系统基本可覆盖白天主要负荷。其综合效益显著：减排层面，直接避免了柴油发电产生的大量NOx、SO2、PM2.5及CO2；经济层面，显著节省柴油采购与发电机组维护开销，部分地区光伏电力的平准化成本已低于柴油发电；社会层面，极大改善工人作业环境，缓解工地对周边社区的环境干扰。国内多个大型工程项目已实现施工期光伏供电占比超60%，成为绿色施工样板。

（二）地源热泵（GSHP）技术的精妙前置

传统思维常在建筑主体完工后才考虑GSHP系统，需二次开挖埋管，费时费钱且破坏景观。创新做法是：在建筑基础或基坑支护结构（如地连墙、灌注桩）施工阶段，同步将高效PE换热U型管预埋其中。这些混凝土结构内的管道成为深层土壤与建筑之间的永久热交换通道。建筑投入使用后，通过热泵机组利用地下稳定的恒温能源（通常比地表温差小10-15℃）实现高效供暖制冷。这种“结构与换热一体化”模式优势突出：能效超高（COP可达4-6，远超传统空调），运行费锐减（节省30%-70%），减少冷却塔占地与噪音；同时在施工阶段同步完成管沟挖掘与回填，避免了后期施工破坏，是典型的绿色集成设计典范。

（三）风能及其他分布式能源的协同补充

在风力资源优越区，安装中小型风力发电机组，与光伏形成“风光互补”，提升供电连续性；对大型生活营地，可探索生物质能（利用工地或周边厨余）供应生活热水。关键在于构建智慧微电网管理系统，动态优化多种分布式能源的出力与储能策略，最大化消纳绿电。实践表明，新能源系统可实现施工现场综合节能率超20%，并将绿色DNA根植于建筑本体。

三、 施工过程的节能优化技术

（一）BIM驱动的施工精准模拟与智慧调度

建筑信息模型（BIM）已从设计工具进化为贯穿建造全过程的协同管理平台。通过多维施工模拟（4D/5D BIM） ，可在虚拟环境中精确模拟建造时序（4D）、成本（5D），甚至能耗与碳排放（6D）。这带来革命性优化效果：在物流领域，模型能精准计算最优运输路径、装卸节点、堆场位置，减少重型车辆场内无效穿行，如某超高层项目应用后车辆场内行程缩减25%，油耗降低18%；在设备管理领域，BIM模型集成施工电梯、塔吊等设备状态数据，智能调度避免设备无效空转或长时间怠速。

（二）装配式建造技术的范式革新

装配式建筑将大量现场湿作业转移到数字化工厂环境下完成：自动化生产线高效生产标准化梁、柱、楼板、墙板等构件（PC），辅以精确钢筋加工、定制管线预埋；构件运抵现场后，如同“搭积木”般使用大型机械快速干法拼装连接（螺栓、灌浆套筒等）。其核心优势在于：能耗与污染的大幅降低，现场湿作业减少70%以上，同步减少用水、水泥消耗及污水排放，扬尘、噪音显著改善（实测可降噪20分贝以上）；建造时间的极致压缩，工业流水线生产与现场并行作业使工期缩短30%-50%，进而减少了施工设备及临设的长周期运行能耗；质量与安全的提升，工厂环境保障了构件精度（误差控制在毫米级）与强度，减少现场高空及手工作业风险。从新加坡组屋到万科住宅项目，装配式技术已成为绿色建造的主流方向。

结语：

绿色节能技术在建筑工程施工中的实践表明，其不仅显著降低资源消耗与环境污染，还提升了工程质量和长期经济效益，要不断强化技术研发与政策支持，让绿色施工向广泛实践转化，为实现建筑行业低碳转型提供坚实支撑。

参考文献：

[1]朱颢天. 关于新型绿色节能技术在建筑工程施工中的实践探讨[J]. 陶瓷， 2025， （08）： 162-164.

[2]陈兆枪， 林志成， 蒋利峰. 新型绿色节能技术在建筑工程施工中的应用[A] 2025年第二届工程技术数智赋能县域经济城乡融合发展学术交流会论文集[C]. 广西大学广西县域经济发展研究院， 广西大学广西县域经济发展研究院， 2025： 3.

[3]邱江斌， 叶小平， 王飞. 新型绿色节能技术在建筑工程施工中的应用研究[A] 2025年第二届工程技术数智赋能县域经济城乡融合发展学术交流会论文集[C]. 广西大学广西县域经济发展研究院， 广西大学广西县域经济发展研究院， 2025： 2.

[4]李扬. 新型绿色节能技术在建筑工程施工中的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）， 2025， （18）： 88-90.