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土木工程建设中节能环保技术探析

作者

赵圣齐 张玉杨

山东英才学院 山东省济南市 250100

引言:

在“双碳”目标与绿色发展理念推动下,土木工程作为高能耗、高排放行业,亟需通过节能环保技术革新降低资源消耗与环境影响。当前,传统土木工程建设存在建材浪费、能源损耗大、污染排放多等问题,而节能环保技术的应用可从全流程实现“降碳、减污、扩绿”。探析其应用路径与优化方向,对促进土木工程行业可持续发展具有重要现实意义。

一、土木工程建设中节能环保技术的核心应用方向

1.1 设计阶段

设计阶段是土木工程节能环保的源头,核心技术围绕“资源高效利用、环境影响最小化”展开。一是 BIM 绿色建模技术,通过三维模型模拟建筑采光、通风、能耗情况,优化建筑布局、围护结构设计,减少后期运营能耗;二是模块化设计技术,采用“工厂预制+现场拼装”模式,提前在工厂完成构件生产,减少现场施工的材料浪费与污染排放,同时提升构件精度与复用率;三是生态融合设计技术,在设计中融入海绵城市理念,实现雨水收集利用与地表径流调控,降低对周边水文环境的破坏。

1.2 施工阶段

施工阶段是能源消耗与污染排放的关键环节,节能环保技术聚焦“减耗、降排、控污”。一是绿色建材应用技术,推广使用再生建材、低碳建材,替代传统高能耗建材,减少建材生产环节的碳排放;二是节能施工设备与工艺,采用电动塔吊、节能电焊机等低能耗设备,替代燃油设备;引入绿色施工工艺,减少施工能耗与材料损耗;三是污染控制技术,通过施工扬尘在线监测与喷淋系统控制粉尘污染,采用泥浆脱水处理技术实现施工废水循环利用,对建筑垃圾进行分类回收,降低对周边环境的污染。

1.3 运维阶段

运维阶段的节能环保技术旨在降低建筑使用过程中的能源与资源消耗,实现长期低碳运营。一是智能节能监控技术,安装能耗监测系统(如智能电表、水表、空调控制系统),实时监测建筑用电、用水、用能情况,通过数据分析优化能源调配(如调整公共区域照明时长、空调温度);二是可再生能源利用技术,在建筑屋顶、立面安装太阳能光伏板,利用太阳能发电满足部分用电需求;采用地源热泵、空气源热泵系统替代传统供暖制冷设备,降低化石能源消耗;三是绿色运维管理技术,建立建筑设备定期检修维护制度(如空调滤网清洁、管道保温检查),确保设备处于高效节能运行状态;推广绿色清洁方式(如使用环保清洁剂、垃圾分类处理),减少运维过程中的环境影响。

二、土木工程建设中节能环保技术应用的现存问题

2.1 技术应用成本较高,经济性适配不足

部分节能环保技术因研发成本、材料成本、设备成本较高,导致初期投入显著高于传统技术,难以被中小建筑企业接受。例如,BIM 绿色建模技术需购置专业软件与硬件设备,且需培训专业技术人员,前期投入较大;再生建材虽长期环保效益显著,但生产工艺复杂,单价高于传统建材,在成本控制严格的项目中应用受限。同时,节能环保技术的长期节能收益难以快速量化,进一步降低了企业的应用意愿。

2.2 技术适配性不足,缺乏个性化方案

当前节能环保技术存在“通用性强、针对性弱”的问题,难以适配不同地域、不同类型土木工程的需求。例如,北方地区土木工程需重点解决冬季供暖节能问题,而南方地区更需关注夏季制冷与雨水管理,但现有技术多为通用型方案,缺乏针对地域气候特点的个性化设计;工业建筑与民用建筑的能耗结构、污染类型差异显著,但节能环保技术未形成细分领域的专项应用体系,导致技术应用效果打折扣。

2.3 标准体系不完善,监管与评价机制不健全

节能环保技术应用缺乏统一、细化的标准体系支撑。一方面,部分技术(如新型低碳建材、智能节能系统)的性能指标、应用规范尚未明确,企业在选型与应用中缺乏依据;另一方面,现有评价体系多聚焦施工阶段的环保指标(如扬尘、噪声控制),对设计阶段的绿色性、运维阶段的节能性评价覆盖不足,且评价过程存在“重形式、轻实效”现象,难以有效监督技术应用质量。此外,行业缺乏针对节能环保技术的专项激励与监管机制,导致部分企业存在“应付式应用”问题。

三、土木工程建设中节能环保技术应用的优化策

3.1 加强技术研发与成本控制,提升经济性

一方面,加大产学研协同研发力度,鼓励高校、科研机构与企业合作,聚焦低成本节能环保技术(如低成本再生建材生产工艺、简易型 BIM 建模工具)研发,降低技术应用门槛;另一方面,通过规模化应用摊薄成本,政府可搭建节能环保技术推广平台,组织重点项目集中采用成熟技术(如太阳能光伏一体化技术),形成规模效应;同时,建立技术成本分摊机制,将部分长期节能收益纳入项目核算,提升企业应用积极性。

3.2 推动技术个性化适配,完善细分领域方案

针对不同地域、不同类型土木工程的需求,构建个性化技术应用体系。一是按地域气候特点分类研发技术,如为北方地区开发高效保温与太阳能供暖结合技术,为南方地区设计雨水回收与自然通风优化技术;二是按建筑类型制定专项方案,如针对工业建筑开发余热回收与废气处理一体化技术,针对民用建筑优化智能家居节能系统;三是建立技术选型指导手册,结合项目规模、功能需求、地域条件,为企业提供“一对一”技术适配建议,确保技术应用精准有效。

3.3 健全标准与监管体系,强化评价与激励

一是完善标准体系,制定覆盖设计、施工、运维全生命周期的节能环保技术应用规范,明确各类技术的性能指标、应用流程与验收标准,特别是细化新型技术的应用细则;二是优化评价机制,构建“全生命周期+多维度”评价体系,将设计绿色性、施工低碳性、运维节能性纳入评价核心指标,引入第三方机构开展独立评价,确保评价客观公正;三是强化监管与激励,建立节能环保技术应用专项监管平台,实时监控项目应用情况;同时,出台专项激励政策(如税收减免、绿色信贷支持、评优加分),对技术应用效果突出的企业给予奖励,对违规应用、应付了事的企业进行处罚,形成“正向激励+反向约束”的长效机制。

结论:

节能环保技术是推动土木工程绿色化、低碳化发展的核心支撑,其在设计、施工、运维阶段的应用已形成多元化方向,但当前仍面临成本高、适配性不足、标准体系不完善等问题。通过加强技术研发、推动个性化适配、健全标准监管体系等策略,可有效提升技术应用效果与普及度。未来,随着“双碳”目标的深入推进,土木工程节能环保技术需进一步向智能化、一体化方向发展。

参考文献:

[1]王书芳.土木工程施工中节能环保技术探析[J].中华建设,2020(4):114-115.

[2]马剑波.土木工程施工中节能绿色环保技术研究[J].绿色环保建材,2022(12):34+36.