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绿色建筑技术在建设工程中的应用与推广

作者

张建美

山东航宇数字勘测有限公司 山东淄博 255000

1 绿色建筑技术概述

全生命周期管理理论强调从建筑规划设计、施工建造、运营维护到拆除回收的全过程管控。正如丛炜桐研究所指出的,该理论要求在每个阶段都融入环保理念,通过系统化方法实现资源消耗最小化和环境效益最大化。具体而言,在设计阶段需考虑被动式节能策略,如建筑朝向优化和自然通风设计;施工阶段则注重减少建材浪费和施工污染;运营阶段关注能源管理系统优化;拆除阶段强调建筑材料的可回收性。

资源循环利用理论体现在建筑材料选择、能源供给和水资源管理三个方面。谢超在研究中将节材技术视为绿色建筑的核心要素之一,这包括优先使用可再生材料(如竹木复合材料)、可降解建材(如生物基聚合物)以及建筑垃圾再生利用技术。在能源方面,该理论主张建立“可再生能源优先、传统能源补充”的混合供能体系,通过太阳能光伏、地源热泵等技术实现能源自给。水资源管理则强调雨水收集、中水回用等技术的系统集成,形成闭合的水循环系统。

生态效益平衡理论关注建筑与自然环境的和谐共生,包含两个关键原则:一是环境负荷最小化原则,要求通过技术创新降低建筑对生态系统的干扰,如采用低挥发性有机化合物(VOC)建材改善室内空气质量;二是生态补偿原则,主张通过立体绿化、生态屋顶等措施弥补建筑占地造成的生态损失。

2 绿色建筑技术在建设工程中的具体应用

2.1 绿色建筑技术在建筑设计阶段的应用策略

建筑设计阶段是绿色建筑技术应用的关键环节,其策略选择直接影响后续施工和运营阶段的资源消耗与环境效益。根据全生命周期管理理论,该阶段需重点考虑被动式设计优化、可再生能源整合和生态适应性设计三个维度,通过系统性策略实现建筑与环境的最佳协调。

被动式设计策略是绿色建筑技术的核心内容,其本质是通过建筑本体的优化设计减少对机械设备的依赖。具体包括建筑朝向的合理布局,使主要采光面朝向当地最佳日照方向,以充分利用自然光线和太阳辐射能;建筑体形系数的科学控制,在满足功能需求的前提下尽可能减少外表面积,降低热损失;以及自然通风系统的精心设计,通过合理的开窗位置和通风路径形成有效的空气对流。

可再生能源系统集成需要从设计阶段就进行整体规划。太阳能利用是最常见的解决方案,包括光伏发电系统与建筑一体化设计(BIPV),既可作为建筑围护结构,又能产生清洁电力;太阳能热水系统的合理布置,需综合考虑集热器安装角度与建筑立面的协调性。地源热泵系统则要求在设计初期完成地下换热器的位置规划,避免与地下结构发生冲突。这些技术的成功应用关键在于与建筑设计的有机融合,而非后期简单附加。李湘宁特别强调,可再生能源系统必须作为建筑设计的组成部分进行整体考虑,才能实现美观性与功能性的统一。

生态适应性设计策略注重建筑与当地气候、环境的和谐共生。在湿热地区,设计应侧重遮阳、通风和防潮,如采用双层表皮、架空层等构造;在寒冷地区,则需强化保温性能和太阳能得热,如设置阳光间、增加南向开窗面积。垂直绿化系统不仅能改善建筑微气候,还能增加城市生物多样性,其结构荷载和灌溉系统需在建筑设计阶段一并考虑。雨水花园、透水铺装等海绵城市技术的融入,可有效管理场地雨水径流,这些设施的位置和规模需要与总平面设计同步规划。董桂泽指出,这种因地制宜的设计策略能显著提升建筑的环境适应能力,降低后期运营维护成本。

数字化设计工具的应用为上述策略的实施提供了技术支撑。BIM 技术可实现多专业协同设计,通过三维模型直观展示绿色技术与其他系统的空间关系,避免设计冲突;能耗模拟软件能在设计阶段预测建筑性能,为技术选型提供科学依据;日照分析工具可优化建筑间距和开窗设计,平衡采光与节能需求。这些工具的综合运用,使绿色建筑设计从经验主导转向数据驱动,大幅提高了设计方案的可靠性和精准度。

2.2 绿色建筑技术在施工与运营阶段的实践案例

在施工阶段,绿色建筑技术的应用主要体现在资源节约和环境保护两个方面。某商业综合体项目通过采用预制装配式施工技术,大幅减少了现场湿作业和建筑垃圾产生。龚宣超的研究指出,这种技术不仅提高了施工效率,还实现了水电等资源的显著节约。项目团队特别注重扬尘控制,采用自动喷淋系统和防尘网覆盖等措施,使施工现场PM2.5 浓度始终低于国家标准限值。在材料选择上,优先使用本地生产的再生骨料混凝土,运输距离控制在50 公里范围内,有效降低了碳排放。冯哲的研究表明,类似项目的绿色施工技术应用,可使整体施工效率提升约 15‰

运营阶段的典型案例是某获得绿色建筑三星认证的办公大楼。该建筑采用了智能化能源管理系统,通过实时监测各区域能耗数据,自动调节空调、照明等设备的运行参数。系统运行数据显示,相比传统管理模式,能源消耗降低了 20% 以上。建筑屋顶安装了总面积达800 平方米的光伏发电系统,年发电量可满足大楼15%的用电需求。雨水回收系统将收集的雨水用于绿化灌溉和卫生间冲洗,使自来水用量减少 30% 。这些技术的综合应用,使该建筑成为所在城市绿色运营的示范项目。

在住宅领域,某生态社区项目通过地源热泵系统提供冬季采暖和夏季制冷,相比传统空调系统节能 40% 以上。社区内设置的中水处理站将生活污水净化后用于景观水景补水和道路清洗,实现了水资源的循环利用。张红在研究中特别强调,这类项目在实施过程中面临的主要挑战是初期投资较高和专业技术人才缺乏。为解决这些问题,开发商采取了分期建设、政府补贴和技术培训等综合措施,最终使项目取得了良好的环境效益和经济效益。

另一个值得关注的案例是某医院的绿色改造项目。在保证医疗功能正常运转的前提下,项目团队对建筑围护结构进行了节能改造,更换了高性能外窗和保温层。改造后,冬季室内温度稳定性明显提高,空调能耗下降约 25% 。同时,通过优化自然采光设计和采用LED照明系统,白天大部分区域无需人工照明,全年照明用电量减少 35% 。这些改造措施不仅降低了运营成本,还改善了医患人员的环境舒适度,体现了绿色建筑技术在特殊建筑类型中的适用性。

在施工废弃物管理方面,某地铁站建设项目建立了完整的垃圾分类回收体系。混凝土碎块经破碎后作为路基材料再利用,废旧钢材全部送至专业回收企业处理,木材边角料则用于制作临时设施。通过这些措施,项目实现了施工废弃物 90% 以上的回收利用率,远超行业平均水平。这种系统化的废弃物管理方法,为大型市政工程的绿色施工提供了可复制的经验。

结语

综上所述,本文系统梳理绿色建筑技术体系,为行业提供清晰的技术路线图;分析典型应用案例,验证其节能减排效果;探讨推广过程中的现实障碍,提出针对性解决方案。研究成果将为建筑企业实施绿色转型提供参考,助力实现"双碳"目标。随着2025 年新版《绿色建筑评价标准》的实施,相关技术应用将迎来更广阔的发展空间。

参考文献

[1] 谢超.绿色建筑理念在建设工程管理中的应用与推广[J].《管理学家》,2025,(5):31-33.

[2] 贝宫羽.无损检测技术在建设工程主体结构和建筑材料中的应用研究[J].《中国科技期刊数据库 工业 A》,2025,(3):078-081.

[3] 侯典业.绿色节能技术在建筑工程施工中的应用[J].《城市建筑》,2025,(2):224-226.