基于节能降耗在住宅建筑施工技术研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

吴超东 金雷

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摘要

在城市化进程中,能源消耗明显上升,绿色节能施工技术能缓解能源供需矛盾,还能为住宅建筑工程的可持续发展提供坚实保障。绿色节能施工技术通过采用绿色建材和环保涂料,丰富建筑造型,提升美观度与价值,有效降低建筑能耗,还能提升生态环境品质。因此,在新时代下,相关部门对建筑产业节能环保提出了新标准,要求在保障工程质量的基础上合理应用绿色节能技术,提高资源利用率,降低能源损耗,逐步实现建筑产业转型升级的目标。


关键词

节能降耗;住宅建筑;施工技术

正文


中图分类号:TU12文献标识码:A

引言

随着全球工业化进程的加速,建筑业在推动经济增长的同时,也因高能耗、高污染、高排放的发展模式引发资源环境危机。我国作为全球最大的建筑市场,2025年建筑业总产值已占国民经济总量的重要比重,但施工过程中能源利用率不足40%、建筑垃圾年排放量超20亿吨等问题凸显,传统管理模式与“双碳”目标的矛盾日益尖锐。绿色施工技术的出现为解决这些问题提供了有效途径,它强调在保证工程质量、安全等基本要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动,实现节能环保。因此,研究绿色施工技术在建筑工程中的应用具有重要的现实意义。

1、节能降耗概述

绿色建筑理念旨在通过科学合理的建筑设计、施工、运行及管理,降低建筑全生命周期内的资源消耗。节能:通过优化建筑围护结构、采用高效节能设备、结合可再生能源利用等手段,减少建筑能耗。环保:在建筑材料选择、施工过程及运营管理中减少污染排放,降低对环境的负面影响。资源利用:通过节约和循环利用建筑用水、材料和土地资源,提高建筑的可持续性。室内环境质量:提升建筑的空气质量、光环境、温湿度、舒适度和噪声控制,以保障居住者的健康与舒适。绿色建筑的可持续性贯穿整个生命周期,包括规划设计、施工建造、运行维护及拆除回收等阶段,每个阶段都需考虑绿色理念的落地。在建筑设计阶段,优化建筑形态、朝向、结构布局,并结合当地气候条件和日照、风能等自然资源最大化节能效果。施工建造阶段采用环保建筑材料、智能化施工管理、节能施工技术等,降低施工过程中资源消耗和环境污染。运行维护阶段是采用智能化管理技术,如楼宇自动化控制系统、智能能耗监测系统优化能源使用。在实践中,绿色节能施工技术的应用范围广泛,包括墙体保温、门窗节能、室内环境质量提升、废弃物回收利用等多个方面。通过采用这些技术,不仅可以降低建筑能耗和环境污染,还能提升建筑品质和居住舒适度,为人们创造更加健康、舒适的生活环境。

2、绿色住宅建筑作用

绿色住宅建筑是指在建筑全生命周期内,通过科学规划、节能设计、低碳施工、资源高效利用与运行维护优化,实现对能源、水资源、土地、材料与环境影响最小化的一类高性能居住建筑。该类建筑以健康舒适、资源节约、环境友好为基本特征,强调技术路径与生态理念的融合,将建筑物理性能、运行能效与使用者体验整合为系统化目标,并通过标准化评价体系对其技术性能进行定量表征。在资源约束与碳达峰背景下,通过建筑节能与排放控制目标的推进,成为建筑行业绿色转型的关键载体;在住宅系统运行过程中通过围护结构热工优化、系统能效提升与智能运维手段构建高性能运行模型,显著降低建筑能耗与运行成本;在健康住宅理念要求下,通过空气质量控制、声环境调节、日照组织等路径提升宜居性,满足人居环境舒适、安全、健康的综合需求;作为城乡可持续发展结构中的组成单元,绿色住宅建筑具备良好的环境协调能力与生态弹性,在城市空间生态化布局、建筑集群能效协同与居住品质提升中发挥支撑与引领作用。

3、住宅建筑施工难点剖析

施工现场由于土方开挖、材料运输、物料堆放等作业活动,极易产生扬尘。为有效控制扬尘污染,需定期对施工现场进行洒水防尘,保持地面湿润,减少扬尘的产生;对施工现场进行全封闭管理,设置连续、封闭的围挡,阻止扬尘向周边环境扩散;在建筑物内设置封闭垃圾道,用于建筑垃圾的垂直运输,避免垃圾在楼层间随意倾倒造成扬尘污染;对施工现场的主要道路进行硬化处理,减少车辆行驶过程中因地面尘土飞扬产生的扬尘;对易扬尘的材料,如水泥、砂石等,采用密闭储存或覆盖等方式进行管控,防止其在风吹等作用下产生扬尘。另外,施工现场会产生诸如泥浆废水、混凝土养护废水等多种废水。为此,需设置专门的废水沉淀池,对施工废水进行沉淀处理,将废水中的泥沙等悬浮物沉淀下来,经过处理后的废水可进行回收利用。对于施工过程中产生的有毒有害物质,如废弃油漆、化学溶剂等,要严格按照相关规定进行妥善处理,防止其污染土壤和水体。噪声污染也是施工过程中需要重点解决的问题,通过选用低噪声的施工设备、合理安排施工时间,避免在居民休息时间进行高噪声作业。建筑垃圾要进行分类堆放,以便后续进行资源化利用和无害化处理。当地物资相对短缺,要求在施工前必须进行科学的材料规划,充分考虑材料的供应周期、市场价格波动等因素,提前做好材料的采购和储备工作。

4、基于节能降耗在住宅建筑施工技术研究

4.1、资源的节约与回收利用

在建筑材料节约方面,鉴于原材料成本占工程总预算的比重较大,建立科学的材料管理体系尤为重要。以德国为例,其建筑废弃物综合利用率超过90%,通过采用先进的破碎分选技术和再生加工工艺,将拆除产生的混凝土、砖瓦等废弃物转化为再生骨料,广泛应用于市政工程和建材生产领域。相比之下,我国建筑废弃物资源化利用尚处于发展阶段,当前利用率仅为10%-20%,与发达国家存在明显差距。这一差距主要体现在技术装备水平上,部分地区回收处理设施简陋,再生产品质量波动较大,制约了行业的规范化发展。未来应着力构建标准化回收体系,通过智能化分拣和精细化管理提升资源转化效率。在土地资源集约利用方面,绿色施工强调通过科学规划实现空间高效利用。具体实施中需综合考虑施工现场周边基础设施分布、地下管线走向等因素,采用模块化布局和立体化施工方案,最大限度提高场地使用效率,从源头上减少建筑垃圾的产生。同时,建议引入BIM技术进行施工场地动态模拟,实现土地资源的精准配置和全过程管控

4.2、场地规划与生态设计

在绿色建筑理念指导下,场地规划应结合地形地貌优化住宅布局,最大限度地减少对原生态环境的干扰,同时通过合理的建筑朝向与间距设计,提高自然采光和通风效率,从而降低建筑能耗。在规划住宅项目时,应尽可能顺应地形地貌,减少大规模挖填方工程,以降低土石方工程的施工量,减少对土地结构的破坏,同时降低施工阶段的碳排放。如在丘陵、山地上采用台地式布局或架空层结构,可减少山体切割和土地平整量。施工方应通过优化建筑用地范围,减少对原生植被和水体的破坏,提高生态系统的自恢复能力。在我国大部分地区,南北朝向的住宅可获得更好的冬季日照,同时减少夏季西晒,降低采暖与制冷能耗。适当的建筑间距可确保空气流通和日照均衡,提高居住舒适度。

4.3、采用绿色建筑材料

绿色建筑材料的采用是高层建筑绿色节能施工技术中不可或缺的环节,其不但可以有效增进建筑的能源效率,还可降低建筑对环境所造成的负面效应,在“未来大厦”项目当中,建筑设计和施工的各个环节均贯穿绿色建筑材料的运用,具体呈现出外墙保温、结构建造用材以及室内装潢等方面。项目整体外立面采用了低辐射玻璃,单层呈现出45%的透光率,跟一般的传统玻璃相较,热传导系数降低了两成,切实降低了热能的散失,提升了建筑围护结构的节能水平,外墙保温层采用的是厚度为120mm的XPS,热传导系数恰好是0.033W/(m·K),大幅增强了外墙的热阻性能,跟普通的建筑外墙材料相比对,墙体U值降低了25%,有效优化了建筑的热效应隔离水平,降低了空调系统运转的负担。项目把高强度钢材选为结构材料,跟传统钢材相比,建筑自身重量减少了约15%,这不仅把结构负担给降低了,还会有效降低施工阶段的能源消耗,就室内装修材料而言,项目挑选了低挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds,VOC)含量的绿色环保材质,让室内环境质量达到最高规格,运用这些材料减少了对自然资源的消耗,而且有力降低了建筑的碳排放规模。就地面材料而言,采用了可重复利用的竹木复合地板,其热传导表现胜过传统陶瓷地板,可有效抑制室内温度的波动,削减了采暖和空调的能耗[1]

4.4、智能化技术

在工程建设中,施工单位积极应用了智能化技术,加强对BIM技术的应用。施工单位利用BIM技术构建了精细的建筑信息模型,实现了对材料运输、设备安装和施工过程的全面管理,有效地避免了设计变更或重新施工情况的发生。与此同时,施工单位还利用BIM技术,构建了材料清单系统和库存管理系统,通过这两个系统,施工单位可以及时了解施工材料的库存情况,进而及时采购,确保施工现场始终具有充足的施工材料。这一有效措施可以避免过度采购行为的出现,有效地降低了材料浪费。除此之外,BIM技术在质量控制方面也展现出了良好的作用。基于BIM技术,施工单位可以对施工细节等进行全方位把控,从而充分保证施工质量,避免返工情况的发生;为能够实现对施工过程能耗水平的全面把控,施工单位积极引进了先进的智能监控系统,该系统可以为施工单位监视电力使用情况、水资源使用情况等数据,施工单位可以由此数据推算出能耗较高的施工机械设备,进而在非必要的情况下,减少对其的应用[2]

4.5、噪声与振动控制技术

在住宅建筑工程中,绿色节能施工技术的应用不仅关注能源的节约与环境的保护,还着重于施工活动对周边居民生活质量的影响,其中噪声与振动控制技术便是关键一环。本项目通过采用低噪声施工设备、设置隔音屏障、规划运输路线、优化施工工艺等一系列噪声与振动控制措施,有效降低了施工活动对周边环境的影响。监测数据显示,各项噪声与振动指标均控制在标准限值以内,确保了周边居民的正常休息与工作不受干扰。此外,项目团队还定期对施工现场进行噪声与振动监测,及时调整控制措施,以确保绿色节能施工技术的有效实施[3]

4.6、节地技术

施工前应根据工程特点和周边环境科学规划场地。详细设计功能分区,合理布局材料堆放区、加工区、办公区、生活区等。将材料堆放区靠近施工部位,减少二次搬运距离,提高施工效率。根据功能区使用需求确定面积和位置,避免空间浪费或相互干扰。同时,充分考虑施工流程和顺序,使功能区联系紧密,减少交通拥堵和场地混乱。例如,将加工区设置在材料堆放区和施工部位之间,方便材料加工和运输。临时设施是施工必需,优化布局可实现节地。建设临时设施时,充分利用建筑物周边空地和地下空间。如在周边设置临时停车场,满足施工车辆停放需求且不额外占用大量土地[4]

4.7、墙体绿化技术

墙体绿化作为提升住宅建筑生态效应、调节微气候与吸附空气污染物的关键措施,其在绿色建筑标准中被视为立面生态性能的重要提升路径。技术体系可分为垂直绿化与贴附式绿化两类,前者依托独立结构支架布置植物种植系统,后者依托建筑本体通过模块嵌装实现植被覆盖。垂直绿化技术中支架系统需根据建筑结构荷载能力合理设置立柱、承板与锚固节点,基座安装集水槽与排水沟,实现养护用水循环再利用。植物选择需依据立面朝向、日照时长与风力等级匹配耐阴、抗风、低根系干扰物种,常用技术模块包括网格缆索系统、种植毯复合结构与装配式种植槽系统。贴附式绿化依附墙面设置框架结构,外层配置透气膜与根系阻断层,结合保温板与支撑结构形成“植被—保温—主体”墙体三层系统,提升建筑整体热阻与墙体防护能力。养护系统设置微滴灌管与湿度传感控制模块,按区间启动水源供应与养护频次,保证植被覆盖均匀性与持久性。技术路径需与建筑设计阶段协同,预留绿化接口、埋设管线与结构加固点,确保后期系统稳定性[5]

结束语

建筑施工过程中进一步加强对绿色施工技术的应用,可切实降低能耗,提高建筑工程环保效益。绿色施工是未来建筑业的发展方向。未来,随着智能化、数字化技术的进步,绿色建筑将实现更高效、低碳的发展模式,为建筑行业的环保转型提供技术支撑。

参考文献:

[1]刘建身,陈晓明,曲高飞,等.装配式住宅建筑施工技术在建筑工程施工管理中的应用[J].居舍,2024,(23):54-57.

[2]李健.绿色建筑施工技术在住宅建筑工程中的应用[J].居舍,2024,(16):50-53.

[3]马世海.基于节能降耗理念的绿色住宅建筑施工技术应用研究[J].住宅产业,2024,(03):40-42.

[4]奚晶.住宅建筑施工技术中融入节能环保理念实践探究[J].居舍,2023,(15):31-34.

[5]马得栋.节能降耗理念中绿色住宅建筑施工技术的应用[J].居舍,2023,(07):63-66.

 

 


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