土木工程施工中节能绿色环保技术探析

文／项盼云 武汉城市学院 湖北武汉 430000

引言：

在相当长的时间，建筑领域更多是使用化石燃料作为建筑产业的主要物料，伴随国内外经济环境的向好发展，经济交流往来频繁，使用化石原料对生态环境的危害愈发显著，各国生态环境遭受巨大的挑战。目前，在党中央政府的政策和各类会议精神倡导下，我国开始致力于发展绿色环境，大力推行环保理念，目的是打造生态环保节约的社会。源于城乡经济的迅速提升，建筑能耗总量也随之攀升。为了实现基础建设发展，尤其是公路、房屋基建工程，导致能源使用在逐年上升，这个问题不仅出现在我国，国外建筑领域损耗的能源也是如此。据相关数据显示，从20世纪末到至今，建筑能耗总额在社会能耗总额中的比重呈持续提升的特点，提高了近10%左右，而对于该现象的原因分析，其主要是由经济发展快、人口数量增速快等因素使得城市、乡村的建筑面积高速增长引起的。其次是由于建筑服务水平的提高，建筑内设备的增多，单位建筑能耗随即提升，建筑节能成为世界各国的主要节能领域。

1、我国建筑能耗分析

1.1 我国碳排放概况

近年来，我国对能源消耗和能越节约有很高的关注度，政府对能源的消耗一直保持高的关注度，通过几年的努力，目前我国碳排放总量总体保持一个稳定的水准，且有小幅下降。根据最新统计，2020年碳排放总量再次下降，比上一年度年下降近5%。鉴于这一年的GDP 增长6.9%，由此推算，2020年碳排放增加了约为1.4%。经过对2017-2020年国内碳排放总量的数据探析得出，碳排放总量整体呈持续下滑的时态，下降速率呈稳定趋势。从实际数据看，2018年国内生产总值能耗和温室气体排放都下降近20%。而2020-2018年碳排放情况略有反弹一方面是受到经济回暖和工业复苏的影响，同期降水减少导致水力发电无法满足工业发展的需求，而新生能源无法弥补能源缺口。但从国内碳排放总量层面来看，较自身而言，我国的能源消耗得到有效的缓解，但在总量上仍位于世界前列。并且全球碳排放在2020年呈现放缓的趋向，而个别国家和地区的碳排放量有所减少。然而我国属于发展中国家，尤其是2012年至今发展速度极为快速，因此碳排量也不断上升，已经成为世界碳排量第一的国家。从而可知，房屋建筑的低碳化、节能化是建筑行业的重要发展方向。

1.2 我国建筑能耗概况

从官方所公布的《中国建筑能耗研究报告》中可得出，国内建筑领域能源消费已超出8 亿吨的标准煤，占能源效率总量的19.12%。其消耗主要是来源于公共场所、城乡建筑中。并且，在2017-2018、2018-2019 和2019-2020 这三个不同时间之内，国内的建筑能源消耗分别是3.26、3.01、1.87亿吨标准煤。尤其在2017-2018年期间，国内建筑总面积已经增加到605 亿m，而公共场所建筑、城市以及乡村住宅建筑面积分别达到了100 亿m、260亿m以及245 亿m；在2018-2019年期间，国内建筑面积增加了25 亿m，约为630 亿m，而公共场所建筑、城市以及农村住宅建筑面积分别达到了113 亿m、248 亿m以及252 亿m。其中国内的建筑能耗总量已经达到很高的地步，约有8.57 亿吨标准煤，公共领域建筑、城市以及农村建筑的消耗量分别达到了3.41 亿吨、3.2亿吨以及1.97 亿吨。

虽然我国建筑能耗总量有小幅增长，但是在近年的时间，国内建筑能源消耗处于稳定并降低的水平，我国能源节约呈现出积极的一面；从地区环境角度出发，国内不同省份，由于经济发展的差异，因此不同省份的建筑消耗是有较大的差距的。针对该种情况进行分析，主要是由于不同地区经济发展、人口组成、环境的差异，且部分地区有冬季供暖的需求，导致建筑耗能数值偏高，因此，建筑耗能的总量不同的地区有不同的体现。对于产生该种现象的原因分析，其主要包括人口规模、经济总量以及气候等因素分析。

1.3 我国建筑能耗总量增加的原因

依据2020年的文件所显示的内容，目前，这一数据在国内已出现了持续小幅增长的趋势。人们不仅对住宅建筑面积需求量增大，同时对居住环境也有着更高要求，如室内装修等，这些因素都是我国这一数据逐年升高的成因，大约占了1/5。在现代，消费者追求个性，这也使得许多建筑设计师会以设计效果为第一优先考虑，因此夸张设计和过度设计的现象非常常见，这种设计模式使得建设用材产生不必要的浪费，达不到环保与节能的目的。本文通过查阅文献、分析相关报告，得出引起设计导致浪费的因素主要包含以下几个方面：

第一，建筑市场的局限，建筑市场目前没有较强的创新能力和先进管理体系，导致建筑领域技术交流信息共享不畅通。近年来，国内部分经济发展突出的城市开始建设标志性建筑，甚至部分建筑达到国际要求，打破国际记录，该类建筑项目对建筑设计、施工技巧有更高的要求，因此国内高速发展的建筑产业，侧面推动我国建筑产业技术工艺的提高，但是，有能力且有环境建造大规模建筑的城市有限，所以，走在前沿的建筑理念和先进技术目前并没有得到大力推广。目前所谓的“创新”，建筑企业更多的是提升管理者意识和提高建筑包装技巧环节，部分企业没有熟悉掌握理论关键核心，生搬硬套，建筑技术不达标，无法从根本上解决建筑产业当前面临的建筑损耗和物料浪费的情况，这种状况间接打击了对节能探究的积极性。

第二，建筑节能意识较为匮乏，目前我国的建筑节能技术仍有较大提升空间，整体技术水平有待提升，尽管我国建筑节能技术已经从20年前已经开始研究，但更偏向理论探讨方向，在实际的运用中经验较少。另一层面，改领域从业人群并不能充分认知节能的意义，没有深刻意识到节能背后的深刻含义。建筑设计人员在设计中，没有引用对应的技能理念，没有作为建筑整体设计内容来看待，尤其在施工中，被赋予绿色环保设计的相关建筑，施工方却认为成是额外加重建筑成本的环节。结合以上种种原因，我国建筑节能的各项工作措施都没有得到普及和应用。

第三，无法充分、高效利用当前的建筑用材。建筑节能，要求建筑施工材料有更高的要求，目前，我国建筑领域会有不同的建筑设计类型，不同的设计方式有不同的施工方法，但是，需要明确的是，建筑产业始终涉及多种建筑物料，在施工后更是产生大量建筑垃圾，在后续处理中，焚烧填埋是被采用较多的处理形式，资源的循环利用困难重重。

第四，可再生资源并未充分应用。在节能理念开始在社会流行后，目前我国有大量的可循环利用的资源，而社会也有相对的技术也无法支撑这种需求的条件。然而，在社会面管理上，我国没有针对再生资源利用有对应的法规政策，存在巨大的市场应用障碍和漏洞。这也意味着我国再生资源的发展可挖掘的空间较大。

2、城市建筑施工中节能绿色环保技术应用

2.1 案例背景分析

某市于2019年对外颁发《关于加快实施绿色建筑行动的通知》（以下简称《通知》（2019）），关于推进绿色建筑规范化的发展建议。并于2020年进一步实施了关于绿色建筑的发展相关通知，高标准将绿色建筑标准落地，通知明确了对某市绿色建筑的规定：（1）要严格督促建设、设计、施工和监理单位严格落实《通知》（2019）的要求，2020年10月起在进行绿色建筑审查时需提交相关资料和对应证明材料，重点项目需进行备案。（2）施工图纸审查机构要加强对重点监管项目的把关，保证严格按照绿色建筑的相关标准逐条校对确认设计中的指标和证明材料的相符性。（3）地方行政部门要强化对绿色建筑项目建设每个环节的密切监督与后续跟踪。某市政府的这一举措无疑大力规范了某市的绿色建筑行业的发展，从设计、审查、建设、监督等方面确保绿色建筑的落实。

2.2 案例概述

本案例为某省某市下的锦绣花园四期住宅，某市建筑设计院负责设计方案，某市锦绣房地产开发有限公司负责施工方面的内容。隶属综合性单体建设，该项目占地面积为14076.5m，其中地上面积为29671.2m，地下面积为5605.1m，计入容积率面积为29671.2m，容积率位2.11。该项目参照《广东省绿色建筑评价标准》，拟设计目标为一星B，建筑节能率为50%。

2.3 案例节能绿色关键性指标分析

2.3.1 建筑设计指标

本文研究所参照依据主要包含以下几项标准：《夏热冬暖地区居住建筑绿色环保设计标准》、《〈夏热冬暖地区居住建筑绿色环保设计标准〉广东省实施细则》、《民用建筑热工设计规范》、《建筑外门窗气密，水密，抗风压性能分级及检测方法》等。其中，房屋建筑的主要评定标准囊括以下几个方面：

2.3.1.1 常规保温隔热设计

（1）外墙平均传热系数（K）为1.97W/(m·K)，热惰性指标（D）为3.03；自承重墙体采用内保温、，所用保温材料为复合硅酸盐保温砂浆；宽度为1m 以上的两面东边和西边的剪力墙、以及外墙外表面太阳辐射吸收系数(ρ)为0.5；夏季的时候，东边的外墙内表面最高温度可达到35.4℃，西边的外墙内表面最高温度比东边略低，为34.9℃。

表1 锦绣花园项目概况

（2）屋面平均传热系数（K）为0.79W/(m·K)，热惰性指标（D）为3.27，夏季内表面最高温度35.2℃，当温度很高的时候，可以用挤塑聚苯板进行保温。

（3）门窗玻璃采用为单片吸热玻璃。

（4）东西向外窗外遮阳装置形式为平板遮阳。

本项目保温隔热符合《夏热冬暖地区居住建筑绿色环保设计标准》，外窗最小通风面积至少是房间地面面积的10%，或约占外窗面积的一半。

2.3.1.2 装饰性构件

本项目存在小量装饰性构件，占工程总造价的0.13%。

2.3.1.3 室内基本物理性能指标

（1）主要功能房间室内噪声声压级最大值，昼间〈60dB，夜间〈50dB。

（2）对于隔音量性能，外墙为达到48.64dB，外门窗达到 30 dB，内分户墙达到48.64dB，入户门达到30dB。

（3）楼板隔声设计为隔声砂浆，计权标准化隔声量为〈70dB。

（4）房间的窗洞口面积与房间地面面积之比为0.20，最小外窗玻璃透过玻璃的可见光光通量与投射在其表面可见光光通量之比为0.77。

2.3.2 结构设计指标

本项目采用了钢筋混凝土结构中梁、柱纵向受力普通钢筋采用HRB400 级的热轧带肋钢筋。

2.3.3 给排水设计指标

本项目的给排水设计指标测验了生活用水来源及其他水源，这些水源都是来自市政给水管网。其中，两个竖向分区主要进行给水的工作。市政管网直接供给五层及五层以下楼层的水源，低区加压供水主要负责六至十层，高区加压供水则主要供给十一至十六层。供水设备的供水频率有一定的要求，需要变化频率，同时供水时，压力大于或等于0.30MPa。平均时用水量为：10.29m/h，最大小时用水量为：25.73m/h。最高日用水量：247m/d。给排水主要绿色环保设计指标如下：

第一，室内生活排水可以分开进行，一是废水，二是污水。笔者查阅大量资料，学习雨水、污水分流，室内污、废水分流的排水体制的知识。最后发现，加入一天的排出的污水占总的生活用水的90%，可以算出最高日污水量和最大时污水量两个数据，分别是341.1m/d 和31.31m/h。我们通常采用雨污分流的方法对建筑污水进行排水。其中，雨水系统选择：屋面采用87 式重力满流系统。雨水设计参数有重力流屋面雨水和室外雨水两种：当重力流屋面雨水重现期按5年来算的话，综合径流系数为0.9，此时集水时间为5 分钟；当室外雨水重现期按3年来算的话，此时综合径流系数变为0.75，集水时间增多，约为10 分钟。

第二，给水管和排水管的材料不相同，分别是PP-R管水管、UPVC 管。它们的连接材料也不同，一个是热熔进行连接，另一个是用胶粘剂进行粘接。

第三，设置了不同标准的用水计量：分级计量和分项计量。

第四，采用了节水器具。节水电器主要应用于住宅卫生供水环节，如5L 以下环保马桶、节水水龙头等。

综合上述指标进行用水量测算。可见本项目年总用水量为99597.96m/a，项目采用市政生活用水主要用于上述表中的三大方面。满足绿色建筑评价标准的要求。

2.3.4 其他指标

本项目房屋各环节的能源消耗分别进行测量和统计，其中统计的内容主要包括公共建筑冷热源、配送系统和照明。

3、结论与启示

放眼各国，建筑领域是各国重要的经济支撑，与此同时，也是主要能源消耗的出处。随着能源危机的到来以及人民对环境保护的重视，各国均致力于发展绿色新型建筑产业。民用居住建筑身为能源消耗的较大的建筑领域，是践行绿色低碳化的主要行业。我国目前处于经济发展的上升阶段，无论是都市还是乡镇的发展都日新月异，也在悄无声息中将建筑用材行业带上了较为快速的发展阶段，基于此，造成建筑能源消耗的总额逐渐攀高。

文章以我国碳排放情况作为切入点，浅析了房屋建筑能耗过高的原因。与欧美国家，日本相比，我国在建筑节能措施和实施成效等方面做的远远不够。身为关键角色的政府机构，在推进建筑节能层面所采取的政策措施相对薄弱，经济方面激励等措施严重缺少，从时间线上来看，比欧美发达国家起步也较晚。最后在立足于国内外的建筑节能应用现状的基础之上，从而提出促进我国房屋建筑节能的相关措施。设计和施工方在制度和技术上要强化创新意识。高技术是建筑节能的基础条件，对节能材料的合理使用是建筑节能的根基，且要以生态理念为根本出发点，然后通过对生态建筑上进行整体构思，着力完成整个生态建筑节能模式的实施。这就要求建筑设计师在构思中要把握好这两个要点：首先要依据当地的实际状况，充分利用当地材料和传统模式相融合的办法；其次要引入当下先进的建筑技术。对于政府方，要有政策创新。在建筑节能领域，加大力度推动绿色、可持续经济发展，制定绿色节能建筑评估体系和建筑能耗监控系统。政府应在新建建筑区大力推行装配式建筑等新技术，在减少碳排放的同时节约更多资源。另一方面，政府还推出财政补贴、税收减免等多角度的经济激励措施。

结语：

随着我国城市化进程逐渐深入以及群众物质生活水平日益提升，建筑能耗会日渐攀升。所以，为了兑现 “美丽中国”这一宏伟理念的早日实现，建筑节必将成为节能减排的重要部分。