新型绿色节能施工技术在建筑工程中的应用研究
胡贵恒 赵建伟 张朔
1.滕州市中房建设投资有限公司 山东 枣庄 277500 2. 身份证号:370725198910260692 山东 潍坊 262400 3.滕州市建筑业发展服务中心 山东 枣庄 277500
摘要:全球环境问题日益严峻的背景下,新型绿色节能环保技术在建筑工程施工中的应用,成为推动可持续发展的重要方向。建筑工程作为基础设施建设的核心领域,其施工过程中产生的能耗、污染和资源浪费对环境造成显著影响。基于此,本篇文章对新型绿色节能环保技术,在建筑工程施工中的应用与发展进行研究,以供参考。
关键词:新型绿色节能环保技术;建筑工程施工;应用与发展
引言
全球环境问题的日益严峻,绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用已成为推动可持续发展的重要途径。市政工程作为城市基础设施建设的核心,其施工过程对资源消耗和环境影响巨大。通过引入绿色节能技术,如可再生能源利用、低碳材料应用、智能施工管理等,可以有效降低能耗、减少污染,提升工程质量和生态效益。
1、新型绿色节能施工技术在建筑工程施工中的应用范围
新型绿色节能施工技术在建筑工程施工中的应用范围广泛,涵盖多个领域和环节。在能源利用方面,太阳能、风能等可再生能源被广泛应用于施工现场的电力供应,减少对传统能源的依赖,降低碳排放。在材料选择上,低碳环保材料如新型再生混凝土、绿色建材的使用,不仅减少资源消耗,还降低施工过程中的环境污染。水资源管理方面,雨水收集系统、中水回用技术的应用,有效提高水资源利用率,减少浪费。施工过程中,新型智能施工设备和自动化技术的引入,优化施工流程,提高效率,减少能源消耗和废弃物产生。噪声和扬尘控制方面,采用低噪声设备、扬尘覆盖技术等措施,降低施工对周边环境的影响。废弃物处理方面,通过分类回收、资源化利用等手段,减少建筑垃圾的产生和填埋量。新型绿色施工管理体系的建立,通过信息化手段对施工过程进行实时监控,确保绿色节能技术的有效实施。这些技术的综合应用,不仅提升了建筑工程的施工质量和效率,还为城市建设的可持续发展提供了有力支撑。
2新型绿色节能施工技术在建筑工程施工中的应用现状
2.1新型可再生能源的利用
在建筑工程施工中,新型可再生能源的利用,已成为实现绿色节能目标的重要手段。太阳能技术的应用尤为广泛,施工现场通过安装太阳能照明系统、太阳能热水器等设备,有效降低了对传统电力的依赖,减少了能源消耗和碳排放。风能发电设备也被引入到部分工程中,为施工现场提供清洁电力,进一步优化能源结构。地源热泵技术的应用则利用地下恒温资源为施工区域提供供暖或制冷,显著降低了能源消耗。这些新型可再生能源技术的应用不仅减少了施工过程中的环境污染,还提高了能源利用效率,为建筑工程的可持续发展提供了有力支持。通过整合多种可再生能源技术,建筑工程施工逐步向新型低碳化、绿色化方向迈进,为建筑行业基础设施建设,树立了环保的典范。
2.2新型节能材料的推广
在建筑工程施工中,节能材料的推广是实现绿色环保目标的重要举措。高性能混凝土、再生骨料、环保涂料等新型材料的应用逐渐普及,这些材料不仅具备优异的耐久性和功能性,还能显著降低资源消耗和环境污染。再生骨料的使用将建筑废弃物转化为可再利用资源,减少了对天然砂石的开采需求,同时有效缓解了建筑垃圾处理压力。环保涂料则通过减少有害物质的释放,改善施工现场及周边环境质量。高性能混凝土的应用提高了工程结构的强度和耐久性,延长了使用寿命,间接降低了资源消耗。通过广泛采用节能材料,建筑工程施工不仅减少了对自然资源的依赖,还推动了建筑废弃物的循环利用,为绿色城市建设,提供了有力支撑,促进了工程建设的可持续发展。
2.3智能化施工管理
在建筑工程施工中,智能化施工管理的应用显著提升了新型绿色节能施工水平。物联网、大数据分析和人工智能等先进技术的引入,实现了施工过程的实时监控和动态优化。智能能耗管理系统通过精准监测施工现场的能源使用情况,及时调整设备运行状态,有效减少能源浪费。新型无人驾驶工程机械的应用,提高了施工效率,降低了人力成本和能源消耗,同时减少了人为操作带来的误差和安全隐患。智能化平台还整合了施工数据,为项目管理提供科学决策支持,优化资源配置,缩短工期,降低环境影响。通过智能化技术的全面应用,建筑工程施工逐步实现了精细化、高效化管理,为减少碳排放、提高资源利用效率提供了技术保障,推动了工程建设向绿色化、智能化方向迈进。
3新型绿色节能环保技术在建筑工程施工中应用的未来发展趋势
3.1技术创新与集成化发展
新型绿色节能施工技术在建筑工程中的应用,将更加注重技术创新与集成化发展。多种可再生能源技术,如太阳能、风能和地热能,将被整合到施工过程中,形成多能互补的能源系统,提高能源利用效率。新型材料的研发,如自修复混凝土和智能建筑材料,将显著提升工程的耐久性和环保性能,减少资源消耗和后期维护成本。新工艺的引入,如3D打印技术和模块化施工,将进一步优化施工流程,缩短工期,降低环境影响。通过将多种技术有机结合,建筑工程施工将实现更高水平的节能环保目标,推动工程建设向绿色化、高效化方向发展,为城市可持续发展提供坚实的技术支撑。
3.2智能化与数字化深度融合
新型绿色节能施工技术在建筑工程中的应用,将更加注重智能化与数字化的深度融合。物联网、人工智能、大数据和5G技术的广泛应用,将实现施工全过程的智能化管理。数字孪生技术的引入,能够构建虚拟施工模型,优化施工方案,提高施工效率。新型的智能传感器实时监测能耗和排放数据,动态调整施工策略,最大限度地降低资源浪费和环境污染。新型无人驾驶工程机械和自动化设备的普及,将减少人力成本,提高施工精度,降低能源消耗。通过智能化与数字化技术的全面融合,建筑工程施工将实现精细化、高效化管理,为减少碳排放、提高资源利用效率提供技术保障,推动工程建设向绿色化、智能化方向迈进。
3.3政策支持与标准化建设
新型绿色节能施工技术在建筑工程中的应用,将得到政策支持和标准化建设的双重推动。各国政府通过制定严格的环保法规和激励政策,鼓励建筑工程采用新型绿色节能技术,例如提供税收优惠、补贴和专项资金支持,推动绿色技术的研发和应用。标准化建设将进一步完善绿色施工的技术规范和评价体系,确保技术的规范化和可操作性。国际组织和行业协会也将推动绿色节能技术的标准化进程,促进技术在全球范围内的推广和应用。通过政策支持和标准化建设的双重推动,绿色节能施工技术在建筑工程中的应用,将更加普及和高效,为城市基础设施建设的可持续发展提供坚实的制度保障,助力实现全球环保目标。政策支持和标准化建设的结合,将为绿色节能施工技术在建筑工程中的应用,提供更加稳定和可持续的发展环境,推动工程建设向绿色化、智能化方向迈进。
结束语
绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用,不仅能够显著降低资源消耗和环境污染,还能推动城市建设的可持续发展。未来,随着技术的不断创新和政策支持的加强,绿色施工将成为市政工程的主流模式。
参考文献:
[1]黄梅清.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2024, (12):100-102.
[2]冯驹.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2024, (12):103-105.
[3]黄龙.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用研究[J].中国战略新兴产业,2024, (20):124-126.
[4]楚龙.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2024, (04):109-111.
5]侯习昆.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2022,(27):135-137.
表征结果显示,扫描电子显微镜(SEM)图像表明膜层结构致密且纳米颗粒分布均匀;X 射线衍射(XRD)分析证实
晶相稳定,无杂相生成;傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测到 SBMA 特征峰(
),表明接枝成功。纯水通量测试表明,在
下,优化后膜组件通量达850
,较未改性膜提升
;对牛血清蛋白(BSA)的截留率保持
以上,且经动态污染实验(BSA 浓度
,循环 3 次)后通量恢复率达
。此外,膜组件的机械强度测试显示抗压强度达 12 MPa,弯曲强度为
,满足工业应用需求。这些结果为新型管式膜组件在复杂水质条件下的高效分离与长期稳定运行提供了理论与技术支撑。
3. 新型管式膜组件的性能优化与污染控制
新型管式膜组件的性能优化通过结构参数调控、操作条件优化及抗污染策略协同实现。基于计算流体力学(CFD)模拟,对螺旋嵌套式流道进行结构优化,将螺距由
调整至
,通道直径由
缩小至 4mm,使流体剪切力提升
,有效抑制浓差极化现象。操作参数方面,通过响应面法(RSM)确定最佳跨膜压差(0.15\~0.25 MPa)与错流速度(
)组合,在能耗降低
的同时,纯水通量稳定在 1000 L/
以上。抗污染性能提升采用“表面改性
动态清洗”双策略:一方面,通过原子层沉积(ALD)在膜表面构建
复合涂层,结合紫外光催化降解有机物,使不可逆污染降低
;另一方面,开发基于超声(40kHz,功率 100 W)与化学清洗(
柠檬酸溶液)的协同清洗工艺,经三次循环污染- 清洗实验后,通量恢复率仍达
。
污染机制研究揭示,有机物(如腐殖酸)主要通过疏水相互作用吸附于膜表面,而无机颗粒(如
)则因静电引力形成滤饼层。为此,采用两性离子聚合物(如 SBMA)对膜表面进行亲水改性,使接触角由
降至9°,显著削弱污染物- 膜表面相互作用。长期运行稳定性测试表明,膜组件在连续运行 200 小时后,通量衰减率仅为
,较未优化膜降低
。
4. 新型管式膜组件在水处理中的应用验证
新型管式膜组件在水处理中的应用验证通过多场景实验与工程化测试,充分展现了其高效分离与抗污染优势。在工业废水处理中,针对高浓度含油废水(含油量
),组件采用“陶瓷膜预过滤
复合膜深度处理”工艺,在
跨膜压差下,油截留率达
,出水含油量低于
,且通量稳定在
,较传统工艺能耗降低
。对于印染废水(
),通过优化操作条件(错流速度
,温度
),膜组件对 COD 的去除率提升至
,色度去除率超
,浓缩液可回用于印染工序,实现水资源循环利用。
市政污水处理中,组件作为膜生物反应器(MBR)核心单元,在污泥浓度
条件下,出水浊度低于 0.1 NTU,氨氮去除率达
,且膜污染周期延长至 60 天,化学清洗频率降低
。饮用水净化方面,针对含藻水(藻类浓度
),组件通过
孔径筛分与光催化协同作用,对微囊藻毒素的去除率超
,出水水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)。
长期运行测试表明,组件在连续运行180 天后,通量衰减率仅为
h,机械强度保持率超
。经济性分析显示,尽管初期投资较传统工艺高
,但运行成本降低
,且水资源回收率提升
,综合效益显著。此外,组件在应急水处理(如突发污染事件)中展现出快速响应能力,处理规模可灵活调节(
),为水安全保障提供了技术支撑。这些验证结果为新型管式膜组件的规模化推广奠定了坚实基础。
结论
本研究成功开发了新型管式膜组件,通过结构创新、材料改性及流体力学优化,显著提升了膜分离性能与抗污染能力。实验结果表明,优化后的膜组件在纯水通量、截留率及通量恢复率等关键指标上均优于传统膜技术,尤其在处理高浓度有机废水、复杂市政污水及饮用水净化中展现出卓越效能。其螺旋嵌套式流道设计结合亲水改性策略,有效抑制了浓差极化与膜污染,使长期运行稳定性大幅提升,运行成本降低
。应用验证进一步证实,该组件在工业废水回用、市政污水处理及应急水处理等场景中具备显著的经济与环境效益,水资源回收率提高至
以上,出水水质稳定达标。尽管初期投资较高,但其低能耗、长寿命及高资源回收率特性使其综合成本效益优于传统工艺。
参考文献
[1] 刘久清 , 曾凡立 , 白立顺 , 等 . 新型卷式膜组件的静态混合隔网研制及其强化传质研究 [J]. 膜科学与技术 , 2021, 41 (06): 133-137+145.
[2] 李伟 . 高通量管式膜蒸馏组件结构设计及污酸处理研究 [D]. 北京有色金属研究总院, 2019.
[3] 张岩 , 史扬 , 张博康 , 等 . 基于新型浸没式膜组件的污水中氨氮富集及机理初探 [J]. 水处理技术 , 2016, 42 (12): 38-42.
[4] 贾立庄 , 杨晓宏 , 田瑞 . 新型多层并接式膜组件的设计研究 [J]. 膜科学与技术 , 2011, 31 (01): 101-104.