绿色建筑施工管理中的节能减排策略分析
彭斯
武汉建工集团装饰工程有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要:随着全球气候变化问题的加剧,建筑行业的高能耗、高排放问题逐渐成为社会关注的焦点。绿色建筑施工管理中的节能减排策略不仅是建筑行业可持续发展的重要方向,也对生态环境保护具有深远影响。本文探讨了绿色建筑施工过程中的能源消耗特点及其带来的环境影响,分析了当前施工管理中存在的节能短板,并从技术应用、管理优化和政策支持三方面提出了系统性的节能减排策略。通过推广高效节能设备、优化施工工艺、强化施工现场能源管理以及完善绿色建筑相关法规,推动施工全过程的节能减排,提高资源利用效率,降低碳排放水平,为绿色建筑的高质量发展提供有力支撑。
关键词:绿色建筑;施工管理;节能减排;可持续发展;环保技术
建筑行业是能源消耗和碳排放的主要领域之一,施工过程中的能源浪费和污染排放不仅加剧了资源短缺问题,还对生态环境造成了严重威胁。随着可持续发展理念的深入人心,绿色建筑逐渐成为行业发展的主流方向,其中节能减排策略的实施对于推动建筑行业低碳转型至关重要。然而,当前施工管理中仍存在诸多问题,如节能技术应用不足、管理方式粗放、政策体系不完善等,这些问题在一定程度上制约了绿色建筑的推广与发展。因此,研究绿色建筑施工管理中的节能减排策略,不仅有助于提升建筑施工的能效水平,也能有效降低碳排放,为生态环境保护和社会经济的可持续发展奠定坚实基础。
一、绿色建筑施工管理中节能减排的必要性
(一)建筑施工的能源消耗与环境影响
建筑施工过程是高能耗、高排放的环节,主要表现在材料生产、运输、施工机械运行及现场照明等方面[1]。据统计,全球建筑行业的能源消耗占总能源消耗的约40%,二氧化碳排放量占全球排放总量的30%左右。传统施工模式依赖大量化石能源,尤其是在混凝土搅拌、钢筋焊接、大型设备运作等环节,能耗极高。此外,施工过程中粉尘、噪声、建筑垃圾的排放严重污染环境。以水泥生产为例,每吨水泥的生产需消耗约110 kWh电力,并排放800–900 kg的二氧化碳,而混凝土施工环节又需大量消耗水资源。因此,优化施工能耗结构,减少不必要的能源浪费,是绿色建筑施工管理的重要目标。
(二)节能减排对绿色建筑的价值
绿色建筑施工管理强调高效利用能源和资源,减少施工过程中的环境影响。通过采用高效节能设备,可以在保障施工质量的同时减少能源消耗。例如,应用变频电机和节能泵,可减少30%–50%的能耗;使用新能源叉车、电动升降平台等设备,可有效降低燃油消耗。此外,优化施工组织管理,采用合理的施工工艺,如模块化预制构件技术,可减少现场作业时间,降低施工过程的能耗。节能减排不仅能够降低建筑企业的运营成本,提高市场竞争力,还能减少温室气体排放,促进建筑行业绿色转型。
(三)绿色建筑施工管理面临的主要问题
当前绿色建筑施工管理仍存在诸多挑战。首先,部分企业在施工技术和设备上投入不足,导致施工现场节能设备应用率低。例如,许多施工现场仍使用传统柴油发电机,而非光伏、风能等可再生能源设备。其次,施工管理方式较为粗放,缺乏针对能耗的精细化控制,未能有效落实节能管理制度。此外,政策法规和激励机制尚未完全建立,部分地区对绿色建筑施工的监管力度不够,导致节能措施落实不到位。因此,推动绿色建筑施工管理的节能减排,需要从技术、管理和政策多方面入手,构建完善的施工管理体系。
二、绿色建筑施工管理中的节能减排策略
(一)绿色施工技术的应用
绿色施工技术是建筑施工节能减排的核心,其主要包括节能型施工设备、新型环保建筑材料及施工工艺优化等方面。
节能型施工设备与智能化管理。在施工过程中,传统柴油动力设备往往能耗高、污染重,因此应推广电动设备、混合动力机械以及智能管理系统。例如,电动塔吊与电动混凝土泵相较于传统设备,能耗可降低约30%,并减少PM2.5和氮氧化物的排放。同时,利用智能电网调度系统,合理分配施工现场的用电负荷,减少峰值电力需求,可降低10%–15%的电能损耗。
新型环保建筑材料的使用。绿色建筑施工应优先选择低碳、环保、可循环利用的建筑材料。例如,采用高性能混凝土(HPC),其水灰比低、强度高,可减少水泥用量,提高耐久性,降低建筑生命周期碳足迹。此外,使用粉煤灰、矿渣微粉等工业废料作为混凝土掺合料,可减少水泥消耗30%以上,并降低二氧化碳排放。同时,推广可回收金属、低挥发性有机化合物(VOC)涂料及高效保温材料,如真空绝热板(VIP),可有效降低建筑能耗。
施工工艺优化与资源循环利用。预制装配式建筑技术是绿色施工的重要方向。预制率达到50%以上的建筑项目,其施工能耗可降低30%,建筑垃圾减少50%。此外,施工现场应建立建筑废弃物分类回收体系,例如采用混凝土破碎回收设备,将废旧混凝土粉碎后作为再生骨料,用于道路基层或新混凝土生产,减少原材料消耗。
(二)绿色施工组织管理
施工管理的优化对于节能减排同样至关重要,主要体现在施工过程优化、人员培训以及评价监测体系建设等方面[2]。施工过程的节能优化管理。在施工组织设计中,应采用BIM(建筑信息模型)技术进行能耗分析,优化施工计划。例如,在钢结构施工中,通过BIM技术模拟吊装方案,可降低设备闲置时间,提高机械利用率,减少能源浪费。同时,推行“零碳施工工地”概念,如在施工现场设置太阳能光伏发电装置,为施工用电提供清洁能源。
施工人员的节能意识与培训。施工人员的节能意识对节能措施的落实具有重要影响。因此,应开展绿色施工技能培训,提高施工人员在材料节约、设备节能使用等方面的认知。例如,在混凝土浇筑过程中,通过精准测量和合理配比,可减少10%–15%的水泥用量。
绿色施工评价与监测体系。建立施工能耗实时监测系统,对施工现场的水、电、燃料消耗进行实时数据采集和分析,优化能源管理。例如,在某大型绿色建筑项目中,采用智能监测平台后,施工能耗降低了约20%,并显著减少了碳排放。
(三)政策支持与激励机制
政府政策对推动绿色建筑施工管理至关重要,应从法规、社会监督入手。
绿色建筑法规与政策的完善。政府应出台更严格的绿色施工标准,要求新建建筑必须符合LEED(能源与环境设计先锋)或国内绿色建筑三星标准,以确保建筑在施工和使用阶段的能效水平。同时,针对施工过程中的节能减排措施,政府应加强监管,如制定施工能耗限额、废弃物排放控制标准等。此外,政府可定期开展节能审计,对建筑企业的绿色施工情况进行评估,确保其严格落实节能减排要求。例如,对未能达到标准的施工项目,采取限期整改或经济处罚措施,以提高企业对绿色施工管理的重视程度,并促使整个行业向低碳环保方向转型。
公共意识与社会参与度的提升。提高公众对绿色建筑施工的认知对于推动行业变革至关重要。政府可以通过政策引导、科普教育、媒体宣传等方式,让社会广泛参与到绿色施工的监督和推广工作中[3]。例如,可以利用电视、社交媒体、政府网站等平台,普及绿色建筑施工的优势,增强公众的环保意识。同时,部分地区已开始推行“绿色工地”评选活动,通过对施工企业绿色管理水平的考核,鼓励企业不断提升施工现场的节能管理能力。此外,还可以组织公众开放日,邀请社会各界参观绿色建筑施工现场,了解绿色施工技术的具体应用,提高公众对绿色建筑的接受度,形成全社会共同推动绿色建筑发展的良好氛围。
三、绿色建筑施工管理节能减排策略的实施效果分析
(一)节能减排策略的实践案例分析
近年来,随着绿色建筑理念的深入推广,许多大型建筑项目在施工过程中采用了先进的节能减排技术,以降低能耗和减少碳排放。例如,在某国际化综合交通枢纽项目的施工过程中,大规模应用了光伏发电、地源热泵系统以及高性能外墙保温技术,使得施工及后期运营阶段的能耗大幅下降。
在施工现场,该项目采用了光伏发电系统,在临时办公区域、施工照明及设备供电方面提供了部分清洁能源。项目部在施工场地搭建了总容量达500 kW的光伏发电板,用于供电照明、机械设备用电以及现场办公需求,降低了对传统电网供电的依赖,减少了施工阶段的碳排放。据测算,该光伏系统每年可减少约300吨二氧化碳排放,并有效缓解高峰时段的电力负荷。
该项目采用了地源热泵系统来满足施工期间的供暖和降温需求。传统施工中,冬季取暖往往依赖燃煤锅炉或电加热器,而地源热泵通过地下稳定的地温提供冷热能量,其能效比高达4.5以上,相较于传统电采暖方式节能约50%。施工场地在地下埋设了200多口深度达100米的地热交换井,通过循环液体传输能量,实现冬季供暖和夏季降温的双重功能。由于地源热泵的高效性,该系统预计在施工阶段每年节约电能超过100万kWh。
该项目还采用了高性能外墙保温系统,不仅在施工阶段减少了材料浪费,也在建筑投入使用后大幅降低了能源消耗。外墙采用了真空绝热板(VIP)和高反射隔热涂层,其导热系数仅为传统保温材料的1/10,能够减少室内冷热交换,提高建筑的整体能效。施工过程中,通过预制装配式幕墙结构,避免了现场湿作业带来的能源消耗,并减少了施工垃圾排放。相较于传统外墙施工方式,该技术使建筑的围护结构传热系数降低约35%,在建筑寿命周期内减少了大量采暖和制冷能耗。
在另一个超高层绿色建筑施工项目中,建筑团队通过BIM(建筑信息模型)技术优化施工方案,从设计阶段就精确计算所需材料用量,从而减少浪费。例如,在混凝土施工环节,BIM技术的应用使得钢筋预埋、模板布置等环节更加精细化,避免了因施工误差导致的材料浪费。据统计,该项目通过精准化施工管理,减少了15%的混凝土使用量,相当于节约了上万吨水泥和骨料,不仅降低了建筑材料成本,也减少了相应的碳排放量。此外,该项目还推行了施工废弃物分类管理与回收利用,现场配备建筑垃圾破碎设备,将拆模后产生的废旧混凝土和砖石破碎后再利用于道路基层填料和再生混凝土生产,使建筑垃圾的回收利用率提升至80%以上。
(二)节能减排策略对建筑施工的影响
实施节能减排策略后,建筑施工的能源消耗明显降低,企业的整体运营成本得到优化,同时建筑的可持续性得以提升[4]。首先,在施工过程中,采用智能化节能设备和优化管理模式,使得施工机械的燃油和电力消耗减少,施工现场的资源利用率大幅提高。例如,推广高效能施工设备,如电动塔吊、变频混凝土搅拌机和智能照明系统,不仅减少了能源损耗,还降低了设备的维护和更换成本。其次,应用预制装配式建筑技术后,施工周期缩短约30%,减少了大量现场作业所需的电力、燃料和人力资源。预制构件工厂化生产的方式,使得现场湿作业大幅减少,避免了大量建筑垃圾的产生,同时提升了施工质量和效率。此外,绿色建筑施工中的节能技术应用还提升了建筑本身的能效,如采用高性能保温材料和智能能源管理系统,使建筑运行期间的能源消耗大幅降低,进一步推动了建筑行业向低碳环保方向发展。
(三)未来优化方向
未来,建筑施工应进一步融合智能化技术,利用物联网、人工智能和大数据分析手段,实现施工过程的精细化管理[5]。例如,通过施工现场的能耗监测系统,实时采集施工设备的能耗数据,优化用电策略,减少高峰负荷,同时利用智能调度系统,提高机械设备的利用效率。此外,政府应加强政策引导,制定更加严格的绿色建筑施工标准,并通过财政补贴、税收优惠等方式鼓励企业采用节能环保技术。与此同时,还应构建更加完善的绿色施工管理体系,加强施工过程的监管,完善绿色建筑的评价机制和认证体系,提高全行业对绿色施工的重视程度。只有通过技术创新、政策扶持和市场激励相结合的方式,才能推动建筑行业实现更加高效、低碳、环保的可持续发展目标。
总结:
绿色建筑施工管理中的节能减排策略是建筑行业实现可持续发展的重要方向。通过优化施工能耗结构、推广节能设备、使用环保建筑材料以及提高施工过程的精细化管理水平,可以有效降低建筑施工阶段的能源消耗和碳排放。此外,政府政策的支持和监管体系的完善,对于推动绿色施工管理至关重要。通过制定严格的绿色施工标准、加强节能审计、实施市场激励机制,能够促进企业主动采用节能减排技术。同时,提高公众对绿色建筑的认知,增强社会监督,也有助于形成良好的行业生态。未来,建筑施工应进一步融合智能化技术,构建更加完善的绿色施工管理体系,实现高效、环保、低碳的建筑行业发展目标。
参考文献:
[1]郭辉耀,武文明,李雨舟,等.建筑施工管理中绿色施工管理理念的应用[J].中国建筑装饰装修,2023,(18):84-86.
[2]孙志超.城建建筑施工管理创新及绿色施工管理的思考[J].冶金管理,2023,(23):16-17.
[3]鞠洪达.绿色建筑施工管理中BIM技术的应用[J].新城建科技,2023,32(23):25-27.
[4]杨应栋.绿色建筑工程施工技术管理与评价[J].居舍,2023,(34):121-124.
[5]王婧.绿色建筑工程项目施工阶段的造价管理措施研究[J].陶瓷,2023,(08):182-184.