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绿色建筑工程中节能施工技术的应用与效果

作者

方翔 李建鸿 李福 张浩良 王勋保

中建三局集团有限公司 广东省佛山市 528315

一、引言

建筑行业是能源消耗的大户,其能源消耗贯穿于建筑的全生命周期,包括原材料生产、施工建设以及建筑物后续的长期使用过程。建筑能耗占社会总能耗的比例较高,这不仅给能源供应带来了巨大压力,也对生态环境造成了严重负担。绿色建筑理念应运而生,而节能施工技术作为践行绿色建筑理念的核心手段[1],能够有效减少建筑在施工及使用阶段的能源消耗,降低碳排放,保护生态环境,实现建筑与环境的和谐共生。

二、绿色建筑工程中节能施工技术的应用现状

近年来,随着绿色建筑理念的广泛传播和国家相关政策的推动,节能施工技术在建筑工程中的应用逐渐增多。在建筑设计阶段,越来越多的房屋设计师开始考虑建筑的朝向、体型系数、自然通风与采光等因素,通过合理的设计优化来降低建筑能耗[2]。例如,采用南北朝向的建筑布局,能够充分利用自然采光,减少人工照明的使用时间;合理设计建筑的体型系数,可有效降低建筑物外表面积与室内空间的比例,减少热量传递。

在施工过程中,施工单位也逐渐重视节能施工技术的应用。例如,在墙体施工中,采用新型的保温隔热材料来提高墙体的保温性能;在屋面施工中,推广种植屋面、倒置式屋面等节能屋面形式;在暖通空调系统安装中,运用变频技术、智能控制系统等,实现能源的按需分配和高效利用。然而,尽管节能施工技术的应用取得了一定进展,但仍存在一些问题。部分施工人员对节能施工技术的认识不足,专业技能欠缺,导致施工质量不高;一些节能材料和设备的成本较高,影响了其推广应用的范围;同时,节能施工技术的监管力度不够,缺乏有效的质量监督机制,使得一些节能措施在实际施工中未能真正落实到位。

三、绿色建筑工程中节能施工技术的分类及应用效果

(一)太阳能利用技术

1.太阳能光伏发电系统:在绿色建筑工程中,太阳能光伏发电系统的应用日益广泛。通过在建筑屋顶或外立面安装太阳能光伏板,将太阳能直接转化为电能,为建筑提供部分或全部的电力需求。

2.太阳能热水系统:太阳能热水系统是利用太阳能加热水的装置,通过集热器吸收太阳能,将水加热,为建筑提供生活热水。该系统具有运行成本低、无污染、能源可再生等优点,在许多建筑中得到广泛应用。

(二)地源热泵技术

地源热泵技术是一种利用地下浅层地热资源供热制冷的高效节能空调系统[4]。它通过输入少量的电能,实现能量从低温热源向高温热源的转移。与传统的空调系统相比,地源热泵系统的节能效果显著,且运行稳定可靠,使用寿命长,对环境无污染[3]。地源热泵技术的应用还能够有效平衡室内的湿度,提高室内空气品质,为人们提供舒适健康的室内环境。

(三)高效保温隔热技术

1.外墙保温技术:外墙保温是绿色建筑工程中降低建筑能耗的重要措施之一。目前常用的外墙保温技术包括外保温、内保温和夹芯保温等方式。其中,外墙外保温技术是将保温材料粘贴或固定在墙体外侧,再进行保护层和装饰层的施工。这种做法能够有效减少室内外热量的传递,提高墙体的保温性能,延长建筑物的使用寿命。高效保温隔热材料的应用,能够显著降低建筑的传热系数,提高建筑的节能效果。

2.屋面保温隔热技术:屋面保温隔热技术在绿色建筑中也发挥着重要作用[5]。常见的屋面保温隔热做法有倒置式屋面、种植屋面等。倒置式屋面是将保温层设置在防水层之上,利用保温层对防水层的保护作用,延长防水层的使用寿命,同时起到良好的保温隔热效果。种植屋面则是在屋面上营造植被生长环境,通过植被的光合作用和蒸腾作用,吸收太阳辐射热,降低屋面温度,达到隔热的目的。

(四)智能控制与能源管理系统

1.智能照明控制系统:智能照明控制系统通过传感器、控制器等设备,根据室内外光照强度、人员活动情况等因素,自动调节照明灯具的亮度和开关状态,实现照明系统的智能化控制。例如,在自然采光充足的区域,自动降低照明亮度或关闭部分灯具;在无人区域,自动关闭照明。智能照明控制系统可使照明能耗降低,从而提高照明系统的能源利用效率。同时,还能为人们提供舒适的照明环境,根据不同的场景需求,调节照明的亮度和色温,满足人们的个性化需求。

2.建筑设备智能监控系统:

建筑设备智能监控系统对建筑内的暖通空调、给排水、电梯等设备进行实时监控和数据采集,通过智能算法对设备的运行状态进行分析和优化控制,使设备在满足使用要求的前提下,实现节能运行。建筑设备智能监控系统的应用能够有效提高能源利用效率,同时还能延长设备的使用寿命,降低维护成本。

四、节能施工技术面临的挑战及应对措施

(一)技术层面

部分节能施工技术还不够成熟,存在性能不稳定、使用寿命短等问题。例如,一些新型的太阳能电池转换效率较低,且在复杂气候条件下的性能有待提高;地源热泵系统在土壤热平衡、系统设计等方面还需要进一步优化;一些高效保温隔热材料的耐久性有待验证。为了应对挑战,需要加大科研投入,加强产学研合作,开展节能施工技术的基础研究和应用开发,提高技术的可靠性和性能。同时,应鼓励企业加大技术创新力度,推动节能施工技术的不断进步,提高我国节能施工技术的整体水平。

(二)经济层面

节能材料和设备的成本相对较高,在一定程度上影响了其在绿色建筑工程中的广泛应用。虽然从长期来看,节能技术可以带来能源节约和经济效益,但较高的初始投资让一些建设单位望而却步。解决这一问题需要政府出台相应的补贴政策、税收优惠政策等,降低建设单位的经济负担,提高其推广应用节能施工技术的积极性。同时,随着技术的发展和市场规模的扩大,逐步降低节能材料和设备的成本。

(三)管理层面

节能施工涉及到建筑施工的多个环节和多个专业,需要各方的协调配合。但在实际施工过程中,存在施工人员对节能施工技术不熟悉、施工质量监管不到位等问题,导致节能效果大打折扣。为此,应加强对施工人员的培训,提高其节能意识和施工技能,使其熟悉节能施工技术的工艺流程和质量要求。

五、结论

绿色建筑工程中节能施工技术的应用对于实现建筑行业的可持续发展具有至关重要的作用。通过合理应用太阳能利用技术、地源热泵技术、高效保温隔热技术以及智能控制与能源管理系统等节能施工技术,能够有效降低建筑能耗,减少环境污染,为人们创造更加节能环保的建筑环境。尽管目前节能施工技术在应用过程中还面临一些挑战,但随着技术的不断进步、经济成本的降低以及管理措施的加强,节能施工技术将迎来更广阔的发展前景。

引用文献

[1]黄南杰.绿色节能施工技术在高层建筑施工中的应用[J].中国建筑金属结构,2025,24(12):82-84.

[2]王蓓,王彦.绿色节能施工技术在住宅建筑工程中的应用研究[J].居舍,2025,(16):86-89.

[3]蔡悠笛,何平.高校后勤推进生态文明建设和绿色低碳发展的实践探索[J].高校后勤研究,2025,(02):52-56.

[4]郭文龙.房屋建筑工程施工中的节能施工技术[J].建材发展导向,2025,23(11):136-138.

[5]谭丽丽.“双碳”目标下绿色建筑围护结构节能技术[J].石材,2024,(09):129-131.