房屋建筑工程施工中的绿色节能施工技术解析

刘妍弟

随着环保问题的不断加剧，我国住宅建设工程中采用绿色节能的建造方法越来越受到关注。这是我国建筑行业适应市场发展、增强竞争力的需要。本文对房屋建筑工程施工中的绿色节能施工技术运用进行了较为全面的分析，并对其进行了环保、经济评价，旨在促进行业可持续发展。

1 房屋建筑绿色节能施工相关理论概述

1.1 房屋建筑节能

房屋建筑节能主要通过减少能源消耗和提高能源使用效率实现，涉及建筑设计、材料选用、施工方法和建筑运营等多个层面。初始阶段，在建筑设计中运用被动式设计策略，如合理的建筑方位、充足的天然光照、良好的自然通风机制等，以减少运行中的能源需求。同时，选用保温隔热性能良好的建筑材料，如外墙保温材料、高效能窗户等，降低热能的损失，进而减少供暖和制冷过程中的能耗。

施工过程中，采用预制建筑构件和模块化施工技术不仅能提高施工效率，还可减少现场施工对环境的影响，进一步提升建筑的节能性能。随着科技的不断进步，智能化建筑管理系统的引入使得在房屋运营管理阶段能够有效监控和调节能源使用，实现精确控制和节能减排。

综合施工全过程，房屋建筑节能需紧密结合绿色施工的各方面技术与方法，实现能源消费的最大化降低与资源使用效率的最大化提升，不仅满足节能减排的政策要求，更是现代建筑可持续发展的必然趋势[1]。

1.2 房屋建筑新型绿色节能技术

1.2.1 光伏发电

将太阳能转换为电能，直接利用建筑物屋顶、墙面甚至是窗户的太阳能资源，不仅可降低建筑本身的能源消耗，而且能减少对外部电网的依赖，有助于实现建筑能源的自给自足。

光伏发电系统包括太阳能电池板、光伏逆变器、电池储能单元和电力管理单元等，它们共同组成一个高效的能量转换和存储系统。在安装时，设计师和工程师需考虑最佳的安装角度和方位，以确保光伏板能够最大限度接收到日照并产生最大的电能输出。此外，光伏发电的集成化设计使系统，符合功能性和美观性的双重要求。

伴随着光伏技术的不断创新以及进步，光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic，BIPV）成为一大热点，其不仅能够作为建筑材料的一部分，而且还能在遮阳、保温、降噪等方面发挥功能，推动了光伏技术在建筑领域的应用。

1.2.2 清洁能源

清洁能源技术指的是使用低碳、可再生能源替代传统化石燃料的技术，包括生物质能源、地热能、风能等。

生物质能源作为一种可再生能源，在房屋建筑中通常利用农业废弃物、木屑或能源作物转化而成的固体燃料供暖或发电。在生产和使用过程中，生物质燃料的碳源是植物吸收大气中的CO2，因此，燃烧生物质燃料所产生的CO2会被植物重新吸收，这是一种循环生态系统，相当于零排放，对环境影响较小。太阳能热水系统是通过太阳集热器吸收太阳能，将水加热并储存于热水罐中，供建筑内部使用。地热能是指利用地下热水或蒸汽资源进行供暖或冷却，是一种新的清洁能源。地热能源系统的应用可以在建筑内部创造更加舒适的氛围，节约能耗。风能技术则通过风力发电机将风能转化为电能，在一些风资源丰富的地区为建筑供电，减少了对传统电网的依赖[2]。

在施工阶段采用清洁能源，能够显著减少空气污染和能源消耗等环境问题。通过设计和实施清洁能源系统，房屋建筑可以变得更加环保，有利于提高居住者生活质量，为环境保护作出积极贡献。

2 案例分析

2.1 工程概况

位于上海市的“张江智慧园区”项目以高效能、低能耗、环保为核心，集办公、研发、休闲于一身，在工程建设中引入了智能施工管理体系，实现了资源的最优配置，降低了工程废料的产生。在建筑设计中，墙体、屋面使用隔热性能好的材料，极大地降低了建筑能耗。该项目从设计到建造充分考虑了能量的综合利用，包括雨水收集、太阳能光伏发电等绿色节能技术，以保证建筑的自给自足和环境友好。

2.2 建筑工程指标

该项目根据目前国内建筑节能状况，提出了“三星”标准，且进行了具体的设计和优化，以达到最佳的保温隔热效果。从建筑用水的角度，实现了对城镇供水的充分利用，减少了对城市用水的依赖，实现了水的可再生利用。利用太阳能、光伏等可再生能源，确保建筑在使用中的可持续性。并通过对室内外空气质量和声环境的优化，提升居民的居住和工作舒适性，营造高效、舒适、节能的环境。

2.3 绿色节能施工方案实施

2.3.1 LED照明技术

高光效和长寿命的 LED 灯在整个建筑群中得到了广泛的应用。相对于传统的照明系统， LED 灯可以节省约50%的照明能量，大幅度地减少耗电，降低维修次数和费用[3]。LED 灯可以根据室内和室外的光照状况，自动调节光照强弱，达到“场景化照明”的效果；同时通过传感设备，使用者可以远程自动关机，达到节能降耗的目的，也营造出一种舒适、健康的室内光环境。

2.3.2 施工设备的绿色节能

该项目在建设中使用了各种节能施工设备，如电动挖掘机、混凝土搅拌机等，这些设备具有高效性，与传统的燃油动力设备相比，可大大减少CO2的排放量[4]。另外，工地上的施工升降机、塔吊等临时设施也都使用了高效的电动机和变频控制技术，使它们在起动和运转时都能节省能源，降低噪声。项目还对施工车辆及装备进行严格的尾气治理。如采用低碳或无碳排放的交通工具，将施工期间的环境污染和能耗降到最低，充分体现建筑施工中的绿色、节能理念。

2.3.3 用电系统的绿色节能

该工程利用先进的智能电网技术，将太阳能光伏板与风能相结合，构成一种多样化的电能供应系统并提出了一种基于智能电表的节能新方法，即采用智能仪表与能量管理系统，对电力消耗进行实时监测，以确保最大限度提高能量利用率。在室内分配方面，工程采用高效率的变压器与高品质的分配装置，以降低输送时的能量损耗。另外，通过增加电力调峰装置，在用电高峰时段实现负荷均衡，减少用电高峰给电网带来的压力。

3 房屋建筑分区的绿色节能施工对策

3.1 屋顶绿色节能施工

建筑的“绿色”既要注重选材，又要注重施工工艺的环保。屋顶直接面对太阳辐射，选择合适的隔热层，对建筑的热环境优化和节能具有重要的意义。

该屋顶需要覆盖一层额外的植被，使“活屋顶”能够隔绝热量、吸收雨水，降低城市的排水压力。应尽量选择当地抗旱、低维护的乡土树种，以降低对树种灌溉、维护等方面的资源投入。传统的屋顶保温以聚氨酯泡沫塑料等为保温材料，再加上合适的防水层，可有效地阻隔热量的传导[5]。

绿色节能施工中可采用可循环利用的材料，减少废料的产生；使用高效的建筑装备，减少场地开挖，降低能源消耗等。还要合理安排工程进度，降低物料的搬运、存储损失，保证物料在施工期间的有效利用。在节能和环保两个层面上，可从材料、施工方法和管理等多个层面实现绿色施工。

3.2 门窗绿色节能施工

在门窗的构造上，要选用高性能的保温材料，如断桥铝合金、聚氯乙烯等，以有效降低导热系数，减少能耗。门窗的玻璃一般为两层或三层，中间填充氩等惰性气体，提高窗户的保温、隔音效果。

密封性是建筑节能门窗设计中的重点。要保证门窗周围和开孔部位密封良好，防止热量从缝隙中散失，提高建筑的节能效率。在建造过程中，还应注重门窗安装的平整度与垂直度，避免出现变形、开裂等现象，以保证门窗的稳定与密封[6]。

要根据建筑节能标准，准确地安装门窗。建筑工人要根据设计图及有关规范进行施工，运用专业的工具和手段保证其安装的准确性。如使用精密的门窗框以及精密测量的定点。

3.3 墙体绿色节能施工

墙体的绿色节能施工主要着眼于材料的选择、墙体结构的设计以及施工过程中的技术应用。具体包括：

1）在材料选择方面，传统的砖混结构虽然结实，但保温性能不理想，可使用轻质隔热砖、隔热板，包含由聚苯乙烯、聚氨酯复合而成的墙体材料。这种材料既有很好的隔热效果，又可循环使用，还可减轻对环境的负面影响。

2）在进行墙体结构设计时，应注意对热桥的处理，并提出相应措施。热桥是墙体内导热速度很快的部位，使用隔热条或在局部加设隔热层，能有效地减少散热。

3）在墙体施工时，应注重细节处理。在墙面涂敷隔热材料时，要注意防止空鼓、开裂；缝口处要有很好的密封，以避免热量通过缝隙流失。在此基础上，提出一种新的墙体结构施工方案，即在施工结束后对墙体进行合理的烘干，确保其干燥、稳定，达到最大的节能效果。

房屋建筑的绿色节能施工是一项系统工程，要依靠先进的材料、周密的设计计划，保证建筑的环保和耐久性，实现绿色节能减排。

3.4 地面绿色节能施工

地面的绿色节能施工需要在选材时秉承环保与节能的原则，优先选用综合能耗低、隔热性能好、环境友好的建材，如实木地板、竹地板等，其较高的隔热性能与环保性能受到人们的青睐；同时，高性能的瓦、石也具有很好的耐热性，并有很长的使用寿命。在建筑设计中，为了降低热量传递，应采用一些高效率的隔热材料，如泡沫玻璃、挤塑聚苯板等。

地面的保温设计应充分考虑建筑的整体保温效果，尽量避免在施工时出现热桥，以减少热量损失。在严寒地区，对地板进行合理的设计与构造，可有效改善地板整体保温效果。在防潮方面，可采用防潮薄膜或防水涂料，为雨天提供更多的防护。精准施工在建筑表面的绿色节能建设中也占据着十分重要的地位。

在施工时，需要对隔热层的密实度、平整度进行严格的控制，使其与地面紧密结合，不留空隙，防止热量因空气对流而流失，还要对不同材质的接缝进行严密处理，以避免接缝产生热量。

地暖系统是一种新型的地面供暖方式，在我国越来越受到人们的重视。其散热器采用低温流体散热，可避开常规散热器所引起的空气对流与粉尘流动。地埋敷设时，必须在地面埋设一层隔热层，最大限度地降低地板上的热量，保证室内的热传递，从而达到节约能源的目的。

此外，还需注意后期的使用与维修。比如，通过对室内家具及地毯的布置等进行合理设计，进一步优化地面的传热性能，从而提高室内环境的舒适度与节能性。对已安装地暖系统的地面也要做好定期检测与维修，以保证其有效运行。

4 新能源技术支撑的绿色节能施工

4.1 太阳能技术

太阳能发电是使用太阳能电池板、太阳能热水器等设备，把太阳能转为电能或热能，供建筑施工使用[7]。

太阳能技术在房屋建筑绿色节能施工中的应用具有重要意义。将太阳能电池板安装在房顶或者合适的墙壁上，可以为室内提供能量，还可以为电网提供电力。

太阳能热水器的使用非常普遍。通过在楼顶等合适的地方设置太阳能集热装置、储热罐等，既能提供生活用水，又能提供辅助供热。为了获得最高的能源转化效率，需要对建筑的朝向、倾斜角度等进行优化。太阳能技术还可以通过与建筑通风相结合的方式，改善室内的自然采光与气流，从而降低对灯光、空调的依赖。

4.2 地源热泵技术

地源热泵系统是一种利用地下恒定土壤或地下水进行热能转换，实现建筑冷热电联供，具有高效、节能、环保等优点，对于节能减排有着积极意义。其核心是利用深层地层中较为稳定的温度，利用热泵系统将低温热源转化为室内热量，或将其转换到低温环境中进行冷却。这种换热系统具有较好的节能效果，其特点是在土壤中保持较高的温度，且不会受到季节变化的明显影响。

在住宅建设中应用土壤源热泵，应充分考虑其所处的地理位置、土层状况和地下水埋深等因素。一般来说，这种方法需要在地下敷设地热交换器的管道，其一般是环形的，也可以是直的，根据场地可利用空间和地质特征，用水平或竖向排列。

高效的地源热泵系统可有效减少建筑物的运行耗能，特别在制热和制冷需求较高的区域，其节能效应更为显著。该技术还可以显著降低建筑对外界环境资源的依赖，提升其在能源效率和环境可持续性方面的表现。

高效的土地源热泵系统能够有效降低建筑能耗，尤其是在需要大量制冷的地区。在节约能源的同时，还将大幅减少建筑对外部环境资源的依赖，提高其能效与环保性能。

在应用土壤源热泵系统过程中，必须进行专业的设计评估、准确的建设以及合理的维修保养。通过优化设计，可保证热泵系统符合建筑物特点与用户需要，最大限度地挖掘其节能潜力。

5 结语

在房屋建筑项目中应用绿色节能施工技术，既是产业可持续发展的必然要求，又是科技进步促进环境保护与节能减排的重要途径。本文的研究成果将为我国建筑产业的转型升级提供新的思路。要使上述技术的效用最大化，建筑产业需要进一步深化技术研发，优化管理流程，加大人力培训力度，保证建设过程的高效率和环保性。如此，才能稳步迈向低碳、绿色、高效的发展领域。