绿色节能技术在建筑工程施工中的应用探讨

2023-02-08马翠香

中华建设 2023年1期

马翠香

当前，建筑行业作为国民经济支柱性产业之一，国家经济对其依赖程度较高。而建筑行业对能源资源消耗量大，其在全国能源资源消耗总量中大约占据33%，过度消耗大量不可再生资源对国家长久发展产生不利。因此，我国必须要加大力度控制建筑行业能源消耗。绿色节能施工技术与普通施工技术不同，其在建筑工程施工中的应用可以优化施工环节，提高能源资源利用率，保证工程质量，实现降本增效，减少环境污染，起到环保节能作用。同时绿色节能施工技术可以协调人与自然关系，提高建筑设计水平，营造良好建筑环境，具有社会、经济和生态效益。

一、绿色节能技术概述

绿色环保理念和建筑工程结合背景下绿色节能施工技术受到关注，该技术在应用时需要结合资源优势和环保概念，在建筑工程建设过程中应用绿色节能施工技术可以提高电力和能源利用率，减少基础设施废弃物对环境和生态系统的破坏。

绿色节能施工技术应用时需要满足一下要求：（1）项目建设前需要提前制定施工计划，将绿色节能施工技术效果尽可能发挥出来，在满足建筑需求的同时，利用建筑工程学选择合适的建筑材料和施工技术，制定最佳建筑方案。（2）各种绿色建筑材料需要符合建筑项目要求，而绿色节能施工技术的应用可以提高建筑工程质量。在项目完成时，相关部门需要做好接纳工作，详细分析建设节能环保情况，为绿色节能施工技术应用奠定基础。（3）正确认识绿色节能建筑。新时期需要积极建设绿色节能建筑，科学应用绿色节能施工技术，相关工作人员需要掌握绿色节能施工技术，并遵循建筑工程特征及其需求，选择合适的绿色节能施工技术，提高工程整体质量和环保性。

二、建筑工程施工中绿色节能技术应用作用

绿色节能施工技术在建筑工程施工中应用不仅能够减少材料损耗，也能够提高环保认识，合理应用各种建材，避免材料浪费，减少投入费用，具有综合效益，可以促进建筑行业实现健康持续发展。

1. 提高资源利用率

建筑工程施工过程中，相关人员需要仔细勘察施工场地环境和居民生活习惯等，在此基础上合理设计施工方案。同时根据施工项目地理位置和生态环境开展相关作业，有效利用土地资源，在项目施工过程中贯彻落实节能环保理念。总之，在建筑工程中应用绿色节能施工技术可以提高建筑质量，避免浪费土地资源。

2. 提高企业竞争力

由于城市化进程加快，工程建设数量增多，为实现资源节约型和环保环境友好型社会建设目标，建筑施工项目通过应用绿色节能施工技术减少施工污染，降低施工成本，建设绿色建筑。对此，企业需要加大力度应用及绿色节能施工技术，并在实际施工中发挥绿色节能施工技术优势，提高行业竞争力。

3. 具有环保作用

建筑工程施工过程中经常出现光污染、粉尘污染、水污染和噪声污染等各种污染，影响社会发展和环境保护，严重影响周边生态环境和周边居民日常生活。而在建筑施工光中应用绿色节能施工技术可以减少施工过程的环境污染程度，全面实现施工污染控制和管理，具有环保作用。

4. 循环利用资源

建筑施工项目的能源消耗量大，不可避免会出现能源资源浪费现象，甚至会造成环境污染，而通过应用绿色节能施工技术可以避免资源过度浪费和环境污染，有利于处理建筑垃圾，而采用太阳能等新型能源可以节省不可再生资源，避免释放有害气体，起到改善环境和循环利用资源的作用，营造良好的建筑环境，避免影响周围居民日常生活。

三、建筑工程施工中绿色节能技术具体应用

1. 门窗施工应用

研究显示，建筑工程消耗能源在全社会能源消耗中占比逐渐提高，发达国家甚至占比达到40%，而我国也已经达到33%。建筑能耗主要发生在门窗、墙体、地面和屋面，而门窗由于材质和厚度等因素影响，绝热性能差，属于建筑保温关键环节。根据统计空调运转期间冬季玻璃热量损失达到负荷的40%，夏季从窗户散发的热气和阳光直射导致的损失占据30%。由于建筑窗户能量损耗大，所需电力能源和供暖能源也比较多，要想达到节能减排目的，需要在建筑工程门窗施工中应用绿色节能技术。对此，工程技术人员可以与业主展开沟通采用节能环保窗户材料，例如Low-E镀膜中空玻璃，这种玻璃材料具有能源节约和采光性能，容易被太阳光线穿透，可以在冬季保持温度，具有阻挡紫外线作用。这种玻璃在冬季可以对室内散发热辐射，保障室内热量，避免外部热辐射进入室内，节省空调能源，同时其可见反射光率低于11%，相对于普通白玻璃而言可以防止反射光污染。而这种玻璃在建筑中的应用可以满足建筑采光要求营造收拾环境，减少光污染，其所构造出的中空空间可以降低u值，见表1所示。中空玻璃表面的镀膜能够降低光辐射，采用的气密性材料可以在玻璃中间形成干燥空气，降低热传导，保持冬季室内温度，避免夏季外部热量传导到室内，提高节能效果。

表1 门窗条宽度和型材u值关系

通过上述分析可以得到，中空玻璃的气密性、隔热保温性、水密性等性能比较优秀，尤其是这种玻璃内使用了其他材料和周围密闭技术，使得性能进一步提升。6mm+12A+6mm两张玻璃的太阳光能量透过分配量为：太阳光透过能量为65%、反射率为27%、室内辐射100%等。见表2，其为玻璃传热系数和遮阳系数。另外，玻璃表面在冬季容易结露，引发潮湿问题，对室内居民日常生活和健康产生影响，而采用Low-E中空玻璃可以利用其中添加的物质吸收内部水分和外部水蒸气，避免玻璃表面结露，确保室内外采光和美观度。

表2 外窗玻璃传热和遮阳系数

2. 钢筋施工应用

随着经济发展，低等级钢筋已经无法满足当前建筑行业需求，我国新版混凝土结构设计规范中明确提出将HRB400级钢筋作为钢筋混凝土结构主力筋，能够节约能源。当前高等级钢筋在大量工地普遍应用，其中HRB400级钢筋强度可以提高20%左右，价格大约贵8%，由于钢筋强度增加，导致钢筋截面积和配筋率都有所降低，可以节约材料，减少资源消耗，大大降低成本。

在钢筋加工过程中，采用数字化弯箍机，即智能数控弯箍机，可以提高钢筋加工效率和质量，减少人工负担。该设备集成度较高，不仅可以通过设定程序自动进行钢筋加工，也能够调整入料口大小加工各种直径钢筋。钢筋加工过程中，先在材料区安放盘圆钢筋，之后输入数据，送到弯箍机构中，调直牵引，切断自动弯曲，最后合理整体堆放钢筋。建筑工程施工过程中，钢筋加工使用智能弯箍机后科研减少人工成本，有效控制钢筋废料，提高成品率，质量和品相能够达到满意度。

3. 现场施工应用

施工现场办公区和生活区设置了专门的办公室，专门设置了箱式板房加工基地。中间箱式房统一制作，钢结构焊接龙骨，周年封闭板材满足消防要求，管线内设，可以整体吊装，安装便利，十分耐用。工地的集装箱厂房安装效率高，运输方便，现场施工用房安装可以减少人工和时间成本，可以回收利用，运行工地费用较低。

4. 模板施工应用

建筑施工中，铝合金模板的应用可以解决传统模板不平整、易破损等问题，提高建筑施工质量和效率。由于铝合金模板强度、刚度大，可以重复利用，施工简单，方便安装，也不会产生建筑垃圾，可以在地下室竖向墙柱构建中应用，重复利用次数达到300～500次左右，材料耗损不超过20%，重复利用率为80%，拆模后无需抹灰即可节约成本，减少建筑垃圾和粉尘垃圾。在地下室和塔楼建设中使用铝合金模板，提高模架体系低碳、节能和环保水平。

另外，在彩色混凝土施工过程中，为满足绿色节能环保需求，施工人员可以选择PVC异型模板施工，这种模板刚度够，堵缝严密，便于切割，容易清理，可以实现重复使用。与此同时，使用单面塑料胶带将模板解封处密封好，同时使用水性脱模剂，支撑系统使用建筑钢管和扣件建立模板，施工时现在地下0.3m打入1.2m钢管，使用模板和横杆紧撑，使用直角扣件连接起来。

5. BIM技术应用

建筑工程施工过程中，通过应用BIM技术支持项目进度、成本、物资、变更等，以便专业人员调配资源，安排施工组织，实现信息化工程管理，提高管理水平。项目总承包单位需要配合业主在项目设计、施工工艺、工程进度、场地管理和业主日常管理、项目运营管理等方面应用BIM技术，以满足项目建设目标。BIM技术是根据BIM技术开展项目管理，提高施工效率和质量，缩短施工周期，减少成本。BIM技术通过三维模型直观展示施工工序和过程，模拟建筑完工效果，维护好企业形象。BIM技术可以准确计算工程量，精度高，施工现场中，砌体和水泥材料成本占比较大，但是由于传统计算误差较大，无法准确预估数值，利用BIM技术能够准确计算数据，减少施工人员压力。另外，BIM技术应用可以将施工安装时间节点和工序直观反映出来，提高施工效率和安全，将其与施工进度结合起来，通过整合空间和时间构成4D模型。而IM所生成的结构材料、设备材料等明细表可以精确建筑相关算量，避免施工材料浪费，减少施工成本，工期大约可缩短5%～10%，协调时间可减少20%～25%，投资减少大约1.23%，变更单大约减少50%～60%。

6. 屋面施工应用

建筑施工中，屋面作为外围护主要结构，和外部环节接触面相对墙面比较小，但是容易被光照雨雪等因素影响，因此施工部门需要注重屋面施工，避免屋面质量无法满足标准，使屋顶渗漏。在屋面施工中应用绿色节能施工技术具体表现在以下几方面：（1）选择节能材料，为降低外界气候对屋面的影响，可以选择热岛性差且保温性能好的材料，提高保温性能，延长建筑物寿命。（2）施工项目完成后可以在屋顶种植绿化植物防止影响外界各种因素影响，绿化屋顶在夏季屋面平均室温相对于普通隔热层面温度低降低大约6.3℃，绿化屋面平均室温相对于普通隔热屋面室温要降低2.6℃，相对于周边建筑温度降低大约1℃，空调容量可以降低6%左右，但是需要定期维护。（3）屋面通过使用太阳板减少外界接触面积，收集太阳能取暖和照明，提高施工效果。（4）根据建筑结构肋板和上肋板力学标准提高建筑结构刚度，而空夹层结构利用本身结构平衡建筑内部纵向与横向荷载，实现能源节约。实际施工时，相关人员需要做好支模、钢筋捆扎等施工准备工作，并做好混凝土浇筑处理工作，在结构符合规定强度后设置一层保温层。

7. 外墙施工应用

建筑工程外墙施工中，为达到绿色节能效果，可以采用EPS板薄抹灰、胶粉EPS颗粒保温浆料等保温技术。其中，采用EPS板薄抹灰技术最为成熟完善，主要应用在小高层和多层外墙保温施工中，该施工工艺简单，方便操作，可以在完成建筑主体施工后进行施工，通过对EPS板厚度进行调解达到地区节能要求，施工时从上到下逐层施工，或是黏贴聚苯板，并构建水泥砂浆。EPS材料具有抗压性，性能稳定，导热性小，具有吸热吸湿能力，在寒冷地区比较适合。而后者是由饰面层、砂浆薄抹层、胶粉EPS颗粒保温酱料层、界面层等结构组成，其在拌合后将浆料喷涂在基层上，形成保温层，并在薄抹层上铺设玻璃网格布，使用面砖形成饰面层。