土木工程施工中节能绿色环保技术探析

刘玉芝

【摘要】针对土木工程施工存在的损耗大、污染强问题，提出采用节能绿色环保技术提高工程施工水平。在把握技术应用意义的基础上，从节能材料选用、环保工艺运用和绿色施工推行三方面提出了技术应用方法，并结合土木工程项目施工案例编制了施工方案，通过加强节能绿色环保施工取得理想施工效果，为类似工程的建设提供参考。

【关键词】土木工程;绿色施工;节能环保

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.058

引言：

在土木工程施工需要使用大量的混凝土、砂石等各种材料和各类工程机械设备，涉及建筑物拆建、工程爆破等多种环节，将产生污水、固废、噪音等各种污染物。未能做好施工安排，将引发严重资源、能源浪费，并给空气、土壤和周围水系等环境带来污染，最终威胁到土木工程事业发展。全面发挥节能绿色环保技术功能，减少工程浪费现象和加强环境保护，可以促进行业的进步与发展。

1、节能绿色环保技术在土木工程中的应用意义

1.1减少资源能源损耗

在资源、能源短缺问题日渐凸显的背景下，土木工程施工由于占用大量资源和耗费较多能源，在开展工程活动时需承担较大压力。运用节能环保技术，从资源、能源高效利用角度制定科学施工方案，可以减少资源浪费和能源损耗，缓解工程资源需求的同时，降低工程施工成本，为工程建设奠定扎实基础。围绕节能减排目标分析项目施工方案，调整工程施工模式提高资源、能源综合利用率，能够增强方案可操作性，取得理想节能效果，全面提高工程建设质量。

1.2降低环境所受影响

针对土木工程施工带来的各种污染，运用绿色施工技术能够降低周围环境受到的影响。在土木工程规模大、周期长的条件下，按照过去粗放的施工方式进行工程建设，产生的粉尘、噪音等将给周围人群生产、生活带来负面影响，同时引发严重的环境污染。随着周围生态环境被破坏，无法依靠环境自恢复作用维持良性循環发展，将造成工程显然发展困境。合理进行工程规划，运用绿色环保技术进行工程施工，可以减少污染排放，维持经济和环境的良性循环发展。

1.3推动行业转型升级

依托节能绿色环保技术落实国家提出的清洁生产要求，土木工程建筑行业能够实现转型升级，主动迎合时代发展需求。通过技术创新，土木工程施工能够降低污染系数，获得更多社会效益和环境效益，向着绿色、环保方向发展，通过改善人居环境赢得更多民众的青睐。利用环保材料代替传统材料，在减少污染产生的同时维护当地生态平衡，可以使工程与环境协同发展。随着人们节能环保意识的提升，倾向于选择绿色、生态生活方式。因此通过绿色施工和节能生产建立健康、舒适环境，将成为土木工程未来主要的发展方向。

2、土木工程施工中节能绿色环保技术的应用方法

2.1选用节能材料

现阶段，新型节能环保材料能够在施工中重复利用，如施工产生的废砖、碎石等经过筛分、处理后可以转化为重复利用材料，用于土木工程建设能够节省施工成本，达到高效利用资源的目标，体现工程绿色环保特征。在土木工程施工中，为达到节能环保要求，需要实现资源高效利用。而选用节能材料，通过深入市场开展调查，在选择高性能材料的同时发挥材料可循环利用特性，可以有效减少施工产生的资源浪费，发挥材料应有价值[1]。根据材料的节能作用对施工方案进行深入、详细分析，也能及时完成方案优化，增强方案合理性的同时，确保施工成果达标。如在选用竹子代替木质模板或制作成层压板等结构件，在保证材料硬度、韧性等特性符合要求的同时，可以实现材料多次循环利用。而土木工程施工可以选用的节能材料有较多，还应根据工程特点和施工环境确定施工使用的材料。目前在建筑墙体施工中，多选用保温隔热材料，如使用加气空心砌块隔绝墙外热能，能够发挥保温、隔湿等作用。在建筑物施工中，选用由主原料和增强材料构成的纤维石膏板进行天花板、外墙等结构施工，能够发挥防火防潮等作用的同时，加强结构保温。选用石膏复合板，建筑发生火灾时可以吸收热能，同时释放水分子，有效扼制火势，因此应用日广。

2.2运用环保工艺

在土木工程施工中，还应采用环保工艺节约能源和减少污染。如在门窗安装期间，除了选用高性能铝合金门窗和中空玻璃等材料阻止热量传递，还可以通过安装密封胶条减少空气渗透，使铝型材隔热性能差的缺陷得到弥补，同时取得较好隔音效果。在建筑通风方面，可以采用呼吸墙结构工艺，使用抗冲击性能较强的安全玻璃，在内部装设拥有空气夹层的遮阳百叶窗，在发挥隔热功能的同时完成紫外线辐射调节，在夏季加强内部通风，在冬季发挥保暖作用，使施工采用的工艺充分体现科学、环保的特点。在屋顶施工期间，采用混凝土结构容易受日照辐射等因素影响，导致建筑物在冬季日照短时的保温效果较差，需要借助电器设备对室内进行升温，产生大量能耗。而运用屋顶绿色环保工艺，能够通过设置保温隔热层减少建筑内部热量散失，形成的结构可以获得较优的保温、隔热性能，通过减少室内电器使用达到节能减排目标。近年来，可再生能源利用问题得到了足够重视，将太阳能技术引入到土木工程施工工艺中，形成新型的环保工艺技术。如在建构物屋顶布置太阳能集热器，在土建施工期间完成热水管路分配，能够在为建筑用户提供充足热水的同时，将太阳能转化为电能，减少工程运行产生的供热能耗，推动土木施工技术转型升级。

2.3推行绿色施工

为达到绿色环保要求，还应推行绿色施工技术，确保土木工程呈现绿色、可持续发展态势。按照“四节一环保”要求，在节约土木工程施工占用的水、电、材料和土地资源的同时，需要严格控制各种污染，最大限度施工带来的环境影响。如在材料使用方面，为减少材料运输带来的废气、粉尘等污染，应做到就地取材，并通过精细化管理加强材料管护，确保材料能够得到充分利用。在水资源利用方面，可以通过雨水回收等技术减少资源损耗，并通过中水回用方式实现污水减量化处理[2]。运用节电技术，应通过选用节能照明灯具等方式减少电能损耗。为落实施工环保要求，应针对施工产生的粉尘、废物、废水等各种污染采取专门处理措施。如土木工程施工将产生较多固废垃圾，应运输至指定地点处理，采用生态化方式以减少毒气排放。在运输和存放期间，需要设置隔离罩防止扬尘等问题出现，尽可能实现固废资源化加工，减少垃圾产生。在施工期间，为防止施工产生的粉尘给周围环境带来危害，可以在场地周围建立专门的隔离罩和挡板，避免污染源四处扩散。在废水处理方面，需要进行回收和集中处理，在加强回收利用的同时，确认直接排放的水达标。通过绿色施工，能够通过土木工程施工创造良好人居环境条件。

3、土木工程施工中节能绿色环保技术的实践应用

3.1项目概况

某博物馆建筑面积为9742㎡，包含地上6层和地下1层，高度为22m，展厅面积达2400㎡。在土木工程施工期间，经勘查确认场地达到二级复杂程度，岩土工程为乙级，地形相对平坦。结合水文地质资来看，周围不存在滑坡等不良地质条件，地下水的水位较低，不会给施工带来影响。但考虑到工程距离市区较近，周围环境生态良好，要求加强绿色环保施工，同时尽可能节省资源和能源，确保工程能够维持良好运转状态。

3.2施工方案

根据工程建设需求，在施工中融入节能绿色环保技术，可以从节能和环保两方面采取措施，加强工程绿色施工管理。在节能方面，外墙、屋面等结构施工可以选用节能环保型材料，发挥保温防寒功能的基础上，利用太阳能等技术减少建筑产生的能耗。在照明、用水等方面，可以运用节电技术和实现水资源循环利用减少施工和工程运行产生的资源损耗。在环保技术运用上，可以绿色环保方式进行废水、固废等污物处理，严格控制生产污染。

3.3施工技术

3.3.1节能施工

按照施工方案，需要完成土木工程圍护结构节能施工，通过减少建筑物内外环境冷热交换充分发挥结构保温作用。运用节能技术，需要做好基层墙面处理，在冲筋后进行界面砂浆涂抹。选用阻燃型的膨胀聚苯板材料，密度在18～22kg/m3之间，导热系数不超0.04W/（m2·k），抗压强度达到69kPa，在垂直板面方向能够达到0.1MPa抗拉强度。粘贴保温板，需要从底部边角开始，使保温板在上下键交错排列，确保相邻板材间对齐，不存在缝隙。针对勒脚位置，考虑环境湿度较大，容易导致保温板受潮，需使用技术聚苯板粘贴。考虑到因外界因素影响保温板可能出现热胀冷缩问题，导致保温层结构出现应力，引发外墙裂缝，需要在保温板上涂抹3～5mm厚防裂砂浆，并挂上耐碱网格布，在面层上涂抹1～2mm厚砂浆，最后完成涂料涂抹。采用粘贴砂浆方式将造成保温层承重过大，应按照梅花状形式排布膨胀螺栓，每㎡布置6～10个锚固点，与保温板边缘保持100～150mm距离。通过科学施工加强室内保温，减少能源消耗，能够达到节能目标。

针对建筑物的屋面，需完成保温隔热层施工，防止室内温度流失。考虑到土木工程屋顶跨度较大，应选用钢结构材料施工，运用钣金屋面技术与钢结构匹配。在保温材料选用方面，应选用轻质、储热性能佳的材料，同时加强防水技术运用，确保屋面施工质量。在施工实践中，完成屋面结构钢网架找坡后，可以焊接钢支托，上部安装H钢柱檩条，并在主檩条上安装C型钢次檩条。选用0.47mm厚压型钢板作为底板，上部设置开口内檩，铺设75mm厚带夹筋的贴面玻璃棉毡，然后覆盖0.6mm厚钢板。选用镀铝锌基板进行屋面施工，拥有更高耐久性，覆盖厚度达25μm的纳米强化聚酯涂层，拥有红外线反射、抗氧化等功能。选用容重不超16kg/m3的玻璃棉毡，导热系数不超0.038W/（m2·k），内侧带有防潮防腐贴面，能够发挥保温、隔热、防潮等作用。使用过程中采用丁基胶密封胶带进行结构密封处理，可以使结构保持较好气密性，取得理想保温效果，满足屋面节能施工要求。

在门窗节能施工方面，工程处于朝南方向，建筑面积和门窗面积比例不超0.35，确保满足夏季散热要求，获得较强温控能力。为确保门窗在冬季充分发挥保温作用，需选用双层中空玻璃，确保冬季日照充足的同时，充分发挥隔热功能。选用铝合金门窗，为增强结构气密性，施工时需要完成减压槽设置，使窗洞口达到0.9～1.2m进深，进风口高度在2.1～2.8m之间，宽度达到7m，能够增强门窗气密性，优化建筑保温性能。在施工实践中，选用的铝型材壁厚达到1.5mm，玻璃为5+9A+5+9A+5LOW-E中空玻璃。在结构墙体和门窗外框之间，使用弹性闭孔材料进行缝隙填充，外部使用硅酮密封胶加强结构密封效果。在边框和玻璃下部接触位置，铺设5mm厚橡皮垫，四周使用密封胶进行处理。

考虑到建筑屋面面积较大，需要在屋面铺设太阳能板，利用供电储能技术将太阳能转化为电能，配备蓄电池组进行能量储存。将热能驱动当成是基础，配备吸附式制冷机加强空调制冷效果，能够减少空调运行产生的能耗。在屋面面层安装太阳能光电板，将网架支托当成是主托架，对铝合金辐框进行安装固定。在框架上安装中空太阳能光伏玻璃，并使用双面胶条进行固定，使用泛水板和结构胶进行密封，能够形成完整屋面系统，发挥采光、发电、防水等作用。在整个施工过程中，可以利用专用夹具进行光伏组件安装，无需在金属屋面上开洞、打孔，因此不会造成原结构受到破坏，确保屋面拥有良好保温隔热性能，充分体现施工方案的节能特性。

3.3.2环保施工

在土木工程环保施工方面，重点需要达到粉尘、污水、固废等污染控制目标，有效保护环境的同时，实现节能降耗施工。结合项目特征，首先需要加强施工扬尘控制。根据现场条件需要紧凑完成临时设施布置，尽可能减少施工占地的同时，做到使施工场地100%覆盖砂土，并对路面进行100%硬化，对现场进行100%围蔽，同时达到节地和减少扬尘等目标。在材料运输环节，需要做好绑扎和覆盖，确保车辆密封性，防止出现材料外协等情况。考虑到部分砂土材料将粘在车辆底部，容易引发二次扬尘，需要做到100%清洗车辆，并通过合理规划运输通道缩短运输路径。针对拆除工程，则需实现100%洒水降尘。针对施工使用的机械设备，同样应做好清洁工作，利用吸尘器等设备去除吸附的灰尘，将施工区目测扬尘高度控制在0.5m以下。

考虑到工程施工期间水资源需求较大，容易产生大量污水，需采用中水回用系统进行污水回收处理，将回收水资源用于冲洗车辆等操作，达到节约水资源的目的。而处理后的中水含氮、磷等元素较低，不会给环境带来过多影响。针对工程附近的污水，通过设置大容量水池和建立现场排水系统进行全面收集。配备循环用水装置，能够对雨水和承压水进行收集。在污水处理方面，主要采用膜过滤技术进行水质净化处理，搭配采用活性碳吸附、混凝沉淀方式进行污水处理，确保取得理想处理效果。与此同时，需要收集雨水加强水资源储备，用于洒水等环节，有效减少资源损耗。在施工实践中，应布设截污挂篮，完成初期收集雨水的弃流过滤，存入到专门蓄水箱中，然后利用雨水提升泵输送至深度过滤器中，经过滤、消毒处理后使用。

项目规模较大，施工现场需要使用大量机械设备和人员，将产生大量电能消耗。为节约电能，针对变压器采用节能技术，使施工产生的电力负荷始终在可控范围内。选用节能型变压器，并优化供配电系统施工方案，选用铜芯导线进行线路合理布设，缩短线路长的同时减少无功损耗，能够达到节电目标。在施工照明方，根据环境条件选择发光效率高的设备，尽可能使用自然光源和节能光源，有效减少施工能耗。针对临时用电装置，配备自动化设备加强管控，根据环境照明条件进行开关控制，减少不必要的电能损耗。针对机械设备建立档案，记录用电、用油等数据，通过定期检查严控设备耗用资源，并督促人员落实检修维护工作，保证设备始终处于高效运行状态，达到降低设备耗能的目标。

在固废管理方面，按规定需要分类收集、堆放，并进行统一处理。为减少材料浪费，制定详细材料使用计划，并对施工工序进行合理安排，通过一次成优加强资源利用。如在钢筋施工方面，采用机械连接技术进行处理，最大限度减少材料用量。在混凝土泵送施工期间，利用水洗泵送方式加强管道中材料利用。

3.4施工效果

从工程施工效果来看，通过加强各种节能绿色环保技术运用，完成了标准化工地建设，被评价为省级绿色施工工地，在土木工程施工污染控制方面作出了示范。而从工程节能效果来看，成功减少了水、电等各种资源损耗，同时加强了太阳能等可再生能源利用，能够为工程建设和运行带来可观经济效益和环境效益。

结语：

在土木工程施工期间，运用节能绿色环保技术能够通过减少资源能源损耗带来更多综合效益，加快行业转型升级的同时，维持经济和环境和谐发展。而通过选用节能材料、运用环保工艺等方法提高工程整体施工水平，还要结合工程实际建设需求合理编制施工方案，从节能和环保两方面科学应用各种施工技术，以便取得理想施工效果，为工程可持续发展提供保障。

参考文献：

[1]钟明然.绿色环保技术在土木工程施工中的渗透探究[J].广西城镇建设，2021（11）：118-120.

[2]吴祖富.绿色节能环保技术在市政工程施工中的应用[J].江西建材，2021（05）：92-93.