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探究电力工程绿色节能施工技术应用

作者

刘玉军

身份证号:372401197912222729

1 绿色节能施工技术的基本概念与原理

绿色节能施工技术是指在电力工程建设过程中,通过科学规划、技术创新和系统管理,实现资源高效利用、环境影响最小化的施工方法体系。其核心原理可概括为“三化协同”:即能源消耗减量化、污染排放无害化、资源利用循环化。这一技术体系突破了传统施工模式中“先污染后治理”的线性思维,转而强调全过程、多维度的一体化管控。

从概念内涵来看,绿色节能施工技术包含三个基本特征:首先是系统性,要求将施工活动视为“设计-采购-施工-运维”全生命周期的有机整体,例如在变电站建设中同步考虑光伏屋面的后期运维需求;其次是技术集成性,需要综合应用新材料、新工艺与智能装备,如采用可回收钢模板替代传统木模板;最后是标准导向性,必须符合《建筑工程绿色施工规范》(GB/T50905)等国家标准对能耗限额、扬尘控制等指标的硬性约束。这些特征共同构成了电力工程绿色施工的技术框架。

在基本原理层面,该技术主要依托四个关键机制发挥作用:第一是能源替代机制,通过光伏临时供电系统替代柴油发电机,实现施工用能的清洁化转型;第二是材料优化机制,运用高强轻质混凝土等新型建材降低运输与安装能耗;第三是工艺创新机制,采用模块化预制装配技术减少现场焊接等高耗能作业;第四是数字管控机制,借助BIM技术实现施工方案的虚拟优化,避免实际施工中的资源浪费。

与传统施工技术相比,绿色节能施工具有显著差异:在目标导向上,从单一追求工期、成本转向经济-环境-社会效益的多目标平衡;在技术路线上,从依赖经验判断升级为数据驱动的精准决策;在管理维度上,从分段式管控转变为全过程协同。

2 电力工程中绿色节能施工技术的应用分析

2.1 电力工程中绿色节能施工技术的主要应用领域

2.1.1 新能源电力设施建设领域

光伏电站施工中采用一体化安装技术,将光伏组件与建筑结构同步设计施工,显著减少二次搬运造成的能源消耗。以青海某光伏项目为例,通过预装式支架系统和无人机辅助定位技术,施工效率提升 30% 以上。在风力发电场建设中,模块化基础施工技术通过工厂预制混凝土构件,现场组装时间缩短 40% ,同时降低混凝土养护用水量。

2.1.2 输变电工程领域

变电站建设推广钢结构全装配式施工,采用高强度螺栓连接替代现场焊接,单站可减少焊接用电量约15 万千瓦时。特高压线路施工中应用张力放线智能控制系统,通过实时监测导线张力,优化牵引机功率输出,降低柴油消耗 20% 以上。此外,可拆卸式临时道路技术的应用,使施工便道材料回收利用率达到 90% ,大幅减少土地扰动。

2.1.3 配电网络改造领域

城市配网改造采用预制式电缆井技术,工厂化生产标准构件,现场拼装时间较传统现浇工艺缩短 60% ,同时减少建筑垃圾产生量。智能配电箱的模块化安装方案,通过即插即用设计降低接线能耗,在深圳某示范区应用中实现单箱安装工时减少 45% 。夜间施工光污染控制技术的推广,使城市中心区配电工程照明能耗下降 35% 。

2.1.4 施工临时设施领域

光伏临时供电系统逐步替代柴油发电机,在江苏某换流站项目中,光伏板与储能电池组合供电满足施工用电需求的 72% 。装配式临建用房采用轻钢龙骨与保温复合板,拆装重复使用率达 5 次以上,较传统活动板房节约钢材 40% 。智能雨水收集系统实现施工用水循环利用,在北京某变电站工程中,非传统水源利用率达到 65% 。

2.2 绿色节能施工技术在电力工程中的实施效果评估电力工程中绿色节能施工技术的实施效果可从环境效益、经济效益和施工效率三个维度进行系统评估。在环境改善方面,采用光伏临时供电系统的项目施工现场碳排放量显著降低,特别是替代传统柴油发电机后,尾气排放问题得到根本性解决。模块化预制技术的推广使得建筑垃圾产生量大幅减少,某特高压工程应用显示,钢结构装配式施工使现场废弃物减少60% 以上。扬尘控制方面,通过智能喷淋系统与防尘网组合使用,使施工区域PM2.5 浓度较传统工法下降明显。

经济效益评估表明,虽然绿色施工技术初期投入较高,但全生命周期成本优势突出。以可回收模板为例,虽然采购单价较木模板高出约 30% ,但经过5 次周转使用后,综合成本反降低 15%-20% 。智能配电系统的优化应用使施工用电效率提升,某变电站项目通过负荷动态调控,每月节约电费支出超 10 万元。值得注意的是,随着 2025 年碳交易市场扩容,采用绿色施工的企业可获得额外碳减排收益,进一步改善项目经济性。

施工效率提升效果主要体现在三个方面:一是工厂预制构件使现场作业时间缩短,某风电基础工程采用预制混凝土管桩后,单基施工周期从 7天压缩至 3 天;二是数字化管理工具的应用减少了返工,BIM技术辅助的管线综合排布使安装一次合格率提升至 98% 以上;三是机械化施工设备更新带来工效提升,纯电动旋挖钻机相比传统设备单台班钻孔效率提高 25% ,且无噪声污染。这些改进共同推动项目整体工期缩短,某城市配网改造项目采用综合绿色工法后,较原计划提前42 天竣工。

质量安全方面的改善同样显著。高强度复合材料的使用使设备基础抗裂性能提升,某换流站工程检测数据显示,采用纤维混凝土的基础裂缝发生率下降 80% 。智能安全监测系统的应用实现了危险源实时预警,通过物联网传感器网络,某地下电缆工程成功避免 3 起潜在坍塌事故。绿色施工标准的严格执行还带来质量管理体系升级,某省级电网公司统计显示,实施绿色施工的项目优良工程比例较常规项目提高12 个百分点。

技术推广适应性评估发现,不同区域存在实施效果差异。沿海地区因空气湿度大,光伏临时供电系统利用率较西北地区低 15%-20% ,需配合储能系统优化配置。高寒地区冬季施工中,预制构件接缝处理工艺仍需改进,某东北项目监测显示低温环境下模块连接处渗水率偏高。

从行业发展角度看,绿色施工技术的应用正在改变传统电力工程管理模式。2024-2025 年新开工项目中,超过 70% 的项目已将绿色施工指标纳入承包商考核体系,推动行业整体水平提升。员工培训机制的完善使技术落地更有保障,某企业统计显示,经过系统培训的施工班组,绿色工法应用合格率提高 35% 。这些变化表明绿色施工技术不仅带来直接效益,更在推动行业向精细化、标准化方向发展。

结语

首先,绿色施工技术在电力工程中的应用已形成完整的技术体系,涵盖新能源设施建设、输变电工程、配网改造等关键领域,通过光伏一体化、模块化预制等创新工艺,显著降低了施工能耗与环境影响。其次,实施效果评估表明,这些技术不仅带来环境效益,还能提升施工效率并产生长期经济效益,特别是在碳交易机制逐步完善的背景下,其综合价值将进一步凸显。最后,区域适应性分析显示,需要根据不同地理气候条件调整技术参数,建立差异化的实施方案。

参考文献

[1] 泳余,孙亚军.电力工程绿色节能施工管理技术的应用分析[J].《水利电力技术与应用》,2024.

[2] 朱志旭.电力工程绿色节能施工技术的应用分析[J].《工程管理与技术探讨》,2023.

[3] 李妍,吴苒,邬翔宇.现代绿色节能技术在建筑工程施工中的应用[J].《工程建设》,2023.