碳中和目标下建筑工程施工阶段能耗控制策略

一、建筑工程施工阶段能耗现状与特征分析

（一）施工阶段能耗总量与结构特征

建筑工程施工阶段是建筑全生命周期能耗的重要组成部分，其能耗总量庞大且构成复杂。根据相关研究数据，施工阶段能耗约占建筑全生命周期能耗的15%-25% ，主要包括机械设备能耗、材料生产与运输能耗、临时设施能耗以及施工人员生活能耗等。其中，大型施工机械设备如起重机、混凝土泵车、挖掘机等的能耗占比最高，约占施工总能耗的 60% 以上，成为能耗控制的重点对象。

（二）施工阶段能耗控制面临的挑战

当前，施工阶段能耗控制面临多重挑战。一方面，施工工艺的复杂性导致能耗来源分散，不同施工环节（如地基处理、主体结构施工、装饰装修等）的能耗特征差异较大，难以实现统一化、精准化管理。另一方面，部分施工企业节能意识薄弱，仍存在 “重进度、轻节能” 的观念，缺乏完善的能耗监测与考核机制。此外，节能技术与设备的推广应用存在成本障碍，部分中小型施工企业因资金有限，难以承担新型节能设备的购置与技术升级费用，导致高能耗设备仍被广泛使用。

（三）碳中和目标对施工能耗控制的新要求

碳中和目标的提出，对施工阶段能耗控制提出了更高要求。传统的能耗控制模式仅关注单一环节的节能降耗，已无法满足全周期、系统性的低碳发展需求。新形势下，施工能耗控制需实现从 “被动减排” 向 “主动控碳” 的转变，将碳减排目标纳入施工全过程管理，通过技术创新、管理优化与数字化赋能，实现能耗与碳排放的协同控制。同时，还需建立健全能耗与碳排放核算体系，为施工阶段的低碳管理提供数据支撑。

二、基于技术创新的施工能耗优化路径

（一）新型建筑材料的推广应用

新型建筑材料的应用是降低施工阶段能耗的重要途径。一方面，推广使用高性能、低能耗的建筑材料，如高强度钢筋、高性能混凝土、保温隔热材料等，可减少材料在生产与运输环节的能耗。采用高强度钢筋可减少钢筋用量约10%-15% ，降低钢材生产过程中的碳排放；高性能混凝土具有强度高、耐久性好的特点，可减少混凝土浇筑次数与养护能耗。另一方面，积极应用再生建筑材料，如再生骨料、再生保温材料等，实现建筑废弃物的资源化利用，降低新材料生产的能耗需求。研究表明，使用再生骨料替代天然骨料可减少约 30% 的骨料生产能耗，具有显著的节能效益。

（二）节能施工工艺与技术的创新

施工工艺的优化与创新可有效降低施工过程中的能耗。在主体结构施工中，推广装配式建筑技术是实现节能降耗的重要方向。装配式建筑采用工厂预制、现场装配的施工模式，将大量构件生产转移至工厂进行标准化作业，减少了现场施工的工作量与机械设备使用时间，从而降低现场施工能耗。与传统现浇施工相比，装配式建筑可减少施工现场能耗约 20%-30% ，同时降低施工噪音与粉尘污染。此外，在装饰装修阶段，推广干法施工工艺，如装配式装修技术，替代传统湿法施工，可减少水泥砂浆等材料的使用，降低现场搅拌与养护能耗，提高施工效率。

（三）施工机械设备的能效提升

施工机械设备是施工阶段的主要能耗源，其能效提升对降低总能耗具有关键作用。首先，加快高能耗设备的淘汰更新，推广使用节能环保型施工机械，如电动工程机械、混合动力工程机械等。电动起重机、电动混凝土泵车等新能源设备以电能为动力，可实现零排放运行，与传统燃油设备相比，能耗降低约40%-50% 。其次，优化施工机械设备的配置与调度，根据施工进度与作业需求，合理安排设备的使用时间与运行参数，避免设备空载运行或超负荷工作。最后，加强设备的维护与保养，定期对机械设备进行检修与调试，确保设备处于最佳运行状态，提高能源利用效率。

三、施工全过程能耗管理体系构建

（一）施工组织设计中的能耗控制规划

将能耗控制目标纳入施工组织设计的全过程，是实现施工阶段系统性节能的基础。在施工方案编制阶段，应进行能耗与碳排放专项论证，结合工程特点与施工条件，制定科学合理的施工顺序与流程，减少交叉作业与重复施工带来的能耗浪费。合理规划施工总平面布置，缩短材料运输距离与机械设备行走路径，降低运输能耗；优化施工工序衔接，避免因工序不合理导致的设备闲置与能源浪费。同时，在施工组织设计中明确各环节的能耗控制指标与责任主体，将能耗控制目标分解至施工班组与个人，形成 “全员参与、全过程管控” 的能耗管理格局。

（二）能耗监测与数据化管理平台建设

建立完善的能耗监测体系是实现施工能耗精准控制的前提。通过在施工现场安装智能电表、水表、油表等计量设备，对主要能耗设备（如塔吊、施工电梯、混凝土搅拌机等）的能耗数据进行实时采集与传输。利用物联网、大数据等技术构建施工能耗数据化管理平台，对采集的能耗数据进行汇总、分析与可视化展示，及时发现能耗异常波动与高能耗环节。通过平台可实时监控塔吊的运行能耗，当能耗超过预设阈值时自动发出预警，提醒管理人员进行设备检查与优化调度。基于平台积累的能耗数据，可建立施工能耗预测模型，为施工方案的

优化与能耗目标的制定提供数据支持。

（三）施工人员节能意识培养与激励机制

施工人员是施工过程的直接参与者，其节能意识与操作行为对能耗控制效果具有重要影响。加强施工人员的节能培训，通过专题讲座、现场演示、案例分析等形式，普及节能知识与操作规范，提高施工人员对能耗控制重要性的认识。对设备操作人员进行节能操作培训，使其掌握设备的最佳运行参数与节能操作技巧，减少因操作不当导致的能耗浪费。同时，建立健全能耗控制激励机制，将能耗指标纳入施工人员的绩效考核体系，对在节能降耗工作中表现突出的班组与个人给予表彰与奖励，充分调动施工人员参与能耗控制的积极性与主动性。

四、结论

在碳中和目标背景下，建筑工程施工阶段的能耗控制已成为建筑行业绿色低碳转型的重要任务。本文通过对施工阶段能耗现状与特征的分析，从技术创新、管理优化、数字化赋能与保障机制四个维度，提出了系统化的能耗控制策略。研究表明，通过推广新型建筑材料与节能设备、构建全过程能耗管理体系、应用 BIM、物联网等数字化技术，以及完善政策法规与市场机制，可有效降低施工阶段的能耗水平，实现能耗与碳排放的协同控制。

参考文献

[1] 王双军，李翠梅，张伟。建筑施工阶段能耗碳排放核算与控制研究 [J].建筑节能，2022, 50 (3): 123-128.

[2] 刘志强，陈艳，高明。基于 BIM 的绿色施工能耗动态监测与优化系统研究 [J]. 施工技术，2023, 52 (15): 89-93.

[3] 张敏，王丽娜，赵刚。碳中和目标下建筑施工机械设备节能技术发展趋势 [J]. 建筑机械，2024, (2): 45-50.