節能施工技術在建筑土建工程中的運用淺析

文／劉立貴 廣州建筑股份有限公司 廣東廣州 510000

引言：

建筑土建工程是指門窗、墻體和屋頂與建筑相關的基礎性工程，本質上來看是一種資源密集型工程，對資源有著較高要求。為了提升項目的節能效果，可應用新型技術，比如通過處理門窗、墻體、屋頂等來改善建筑的密封性、隔熱性與保溫性等；或是利用可再生能源、新型能源來保障建筑的照明、通風等。傳統建筑行業中，能源消耗巨大、資源浪費等問題比較突出，對人們的居住環境、自然環境都造成了較大影響。因此，對節能施工技術在建筑土建工程中的運用進行分析具有重要意義。

1、土建工程與節能施工技術

1.1 土建工程概述

土建工程是土木工程和建筑工程的總稱，包含的內容非常多，具有復雜性、系統性的特點，基本涵蓋和建筑有關的所有基礎性工程，比如排水工程、屋頂施工、墻體、門窗等。從傳統的角度來看，除了軍用的項目之外，其他所有建筑工程都屬于土建工程的范圍。隨著我國建筑行業的進一步發展，工程分類也逐漸細化，很多傳統工程項目逐漸從土建工程中剝離，并慢慢發展成為了全新的、獨立的學科，根據現在的定義來看，土建工程主要指的就是房屋、道路以及交通項目。從這個角度不難看出，土建工程大多為基礎性工程，具有能源密集、資源消耗量大等特點。在施工過程中，要注意合理使用節能技術，將資源節約型、環境友好型社會的建設目標按照要求落實到位，推動我國建筑行業的持續穩定發展。

1.2 節能施工技術概述

從本質上來看，建筑土建工程的節能施工技術是一個綜合性概念，一方面要保證項目在開展過程中的能源節約，另一方面還要實現減少消耗的目標。在建筑土建工程中，要在原有技術上進行創新和優化，不僅能夠減少整體的成本投入，還可降低對不可再生資源的開發與利用，有助于實現可持續發展。就目前來看，節能技術在給排水、屋頂、門窗等各方面都有著巨大的應用價值，可顯著提升建筑結構的保溫隔熱性能。

1.3 我國能源使用現狀

（1）建筑節能技術落后，高能耗建筑占比較大。根據有關數據調查顯示，我國節能建筑面積在總房屋面積中的占比不超過5%，足以說明該領域仍然處于初步發展階段，技術應用依然不夠成熟，還有較大的開發空間。截止到2020年底，我國高能耗建筑面積已經達到了700 億m，數量驚人；（2）節能標準低，粗放式管理普遍。我國土地資源豐富，人口基數大，建筑行業發展迅速，建筑規模已經位居世界第一。國家為了更好的落實可持續發展戰略，出臺了一系列政策，對建筑節能技術進行了推廣。但是由于初期管控不到位，使用的節能技術標準過低，導致現在資源浪費的現象比較嚴重。比如就發達國家的門窗標準來看，其傳熱系數應該在1.4 以下，作為對比，我國這一數值為3.5。按照這一點來進行測算，如果我國現有的城鎮建筑面積為600億m，粗劣計算后相當于每年我國多耗費了7t 的標準煤。不僅如此，我國建筑行業的準入門檻相當低，很大一部分工人都是農民工，沒有接受過專業技能培訓。材料浪費的現象也十分普遍，部分建筑模板使用3-5 次之后直接廢棄，原材料浪費更是超過了5%，施工現場管理組織根本無法發揮其作用；（3）能源利用效率低。目前我國城鎮化進程進一步加快，建筑能耗每年都呈現持續上升趨勢，建筑總能耗在全國能源總耗量中占比接近40%，作為對比，發達國家這一數據為30%；發達國家的能源利用率可達到50%，而我國為27%。從這個角度來看，我國在建筑節能水平和技術方面，和發達國家相比仍然有很大差距，如果進行針對性的管控，勢必會對我國整體經濟的發展帶來巨大影響；（4）材料問題。材料是工程質量的決定性影響因素，如果材料本身的消耗比較大，或是對環境污染較為嚴重，那么節能技術勢必也無法實現其應用價值。目前很多建筑單位都將經濟效益作為首要目標，施工過程中會省略某些關鍵工序，或是采購時“以次充好”，利用廉價、質量不達標或是對環境污染較大、保溫隔熱性能不符合要求的材料，對工程質量造成較大影響。當前越來越多新型材料都得到了廣泛應用，也有很多材料都具備可重復利用的特點，要根據項目要求合理進行選擇。

2、節能施工技術在建筑土建工程中運用的意義

2.1 有助于提高建筑物舒適度

建筑物的舒適性直接決定了人們的生活質量，節能施工中有一項較為重要的技術，即保溫技術，其主要涉及到外墻節能保溫、屋頂節能保溫、門窗節能保溫以及地面節能保溫這幾個方面。每一項節能技術的應用都不可忽視，這是保證建筑保溫功能的關鍵。雖然和發達國家相比，我國在這方面的技術仍然有待提升，但已經取得了較大進步。通過應用節能保溫技術，能夠為人們生活、居住創造良好環境，有助于全面提升其生活水平。

2.2 促進了施工技術的提升

建筑土建工程施工涉及到多個方面的專業知識，同時也需要應用不同門類的技術，具有復雜性、整體性的特點。想要突出項目的節能性，需要合理應用節能施工技術，制定完善、可行的施工方案，保證各工序銜接的緊密性，或是將項目劃分為多個階段，利用相應的施工技術和材料，充分發揮現代節能技術的優勢，在原有施工技術的基礎上不斷進行創新與優化，提升市場競爭力。

2.3 降低了成本投入

節能技術的核心在于能源節約，可大大提升傳統資源的利用效率，比如合理安排用量，在保證原材料供應充足的基礎上，制定科學的領用計劃，以免出現材料浪費的情況。同時，盡量以新能源、可再生資源為主，比如目前越來越多建筑工程在施工時都應用了太陽能、風能。通過提升傳統資源的利用率和采用新型、可循環利用的資源，可減少對不可再生能源的開發，降低整體的成本投入，有助于實現經濟效益最大化。

3、節能施工技術在建筑土建工程中的運用

3.1 地面綠色節能施工技術

3.1.1 地面進行必要處理

在建筑土建工程正式開始之前，為了讓后續工程進行的更為順利，有必要對地面進行處理，比如清除現場雜物，保證地面的平整性，打牢地基，消除裂縫和坑洼等，以保證施工質量的提升。

3.1.2 輻射采暖地面的施工

地面層施工的主要目的在于，讓地面始終保持整潔和干燥，在墻面根部、建筑結構的連接處鋪設絕熱層，從而更好的進行采暖；在進行填充層的施工時，作業人員應注意自身衣著，選擇合適的施工工具，避免對項目順利進行造成影響。當鋪設層的干燥度達到相關要求之后，保持好絕緣層的鋪設填充，隨后再開展后續作業。

3.1.3 保護層與防潮層施工

地面防潮和保護是施工過程中需要關注的重點內容，為了避免受到外力破壞，需要對防潮與保護環節的材料進行改進，比如提升其抗擊能力、加大保溫材料的含水率等。在施工方面，應嚴格遵循相關規定，加強技術管理；地表處理的重點在于，改進微孔材料，以免地面和潮濕空氣直接接觸，要盡可能將地面和室內溫度差控制在合理范圍內；以實現防潮和保護功能的最大化。

3.2 墻體施工節能技術

墻外保溫技術是建筑土建工程節能施工中的關鍵技術，通常會在墻內側、墻外側都設置保溫層，在施工時也需要從不同的角度進行考慮。當保溫層設置在墻體外部時，能夠節約建筑內部空間面積，但是有可能出現墻體開裂、漏水等問題，影響其使用壽命，同時還會增加成本耗費；如果保溫層設置在墻體內部，雖然施工時更加方便，但是會額外占用內部空間，而且保溫效果并不理想，無法充分發揮其應用價值。當前我國建筑行業發展迅速，為了進一步提升能源利用率，國家和有關部門針對建筑墻體出臺了很多改革對策，也有越來越多先進技術、新型材料廣泛應用其中，包括混合墻體材料、預制及混凝土墻體材料、玻璃幕墻、鋼結構等。要根據項目的實際特點合理進行選擇，以更好發揮新型材料的應用優勢，同時也起到減少成本投入的作用，而且新型材料具有污染小、使用率高等優勢，可保證經濟效益的最大化。在設計墻體保溫的過程中，還應充分考慮到當地的氣候條件、溫度變化情況，掌握近幾十年來的氣象資料，同時考慮到居住者的實際需求，從而制定科學的施工建設方案。目前新型墻體材料具備較為突出的保溫隔熱性能，能夠有效控制并調節建筑內部環境的濕度與溫度，保證舒適性，全面提升生活水平。

3.3 門窗節能技術

門窗節能技術的重點在于采光、保溫，減少對取暖能源的消耗，盡可能利用自然資源來代替不可再生能源。（1）門窗的隔熱性要得到保障。隔熱是建筑物的重要功能之一，這也是人們生活質量的關鍵保障，尤其是在南方地區，常年氣溫較高，夏季時能夠阻止熱量進入室內，保證室內溫度一直在適宜的范圍內。近些年我國科學技術發展迅速，一種新型的隔熱材料被應用到節能施工中，改材料是一種三層玻璃，最內側是玻璃層，能夠起到反射陽光的作用；中間為空氣層，主要用于吸收和隔斷熱量，保溫隔熱性能比較明顯；（2）除了隔熱之外，門窗還必須要擁有通風功能，通過科學設計和材料的合理使用，可大大減少空調、換氣扇等設備的使用率，節省點理論之源。目前很多建筑都在窗口底部應用了全新的通風材料，或是開設通風渠道，讓室內和室外空氣能夠更好的流通，既能夠避免風速過快的問題，還可提升人體的舒適度；（3）在門窗施工過程中，要保證密閉性，減少室內的能量損耗，比如增加密封條、在縫隙處使用填充劑等；（4）根據相關研究發現，門窗面積和建筑采光、保溫散熱效果等都有著密切聯系，如果門窗面積太大，則會影響保溫散熱效果；而如果門窗面積太小，室內采光則會差強人意，因此要合理進行設計。以現行的建筑標準為例，如果房屋朝向為南向，那么門窗比例則應小于0.35；北向應小于0.25；東西向要在0.3 以內。

3.4 屋頂節能技術

當前我國科學技術發展迅速，人們生活水平得到了大幅度提升，對環境保護的關注度也越來越高，可持續發展理念深入人心。無論是在建筑還是其他領域，太陽能、風能、地熱能以及其他自然資源的利用率不斷增高，屋頂節能技術的應用已經十分普遍。和建筑工程的其他結構相比，屋頂面積更大，合理應用太陽能和風能技術，不僅具有更高的可行性，而且效果十分突出。比如太陽能熱水器，就是將太陽能轉化為電能對水進行加熱，大大節省了電力資源的消耗。如果當地的自然環境、氣候條件符合要求，還可以將風能、太陽能等技術結合起來進行使用，在天氣晴朗、陽光充足的時候運用太陽能；而在陰雨多風的天氣下，則可利用風能，節能效果十分突出。為了全面保障屋頂的隔熱以及保溫效果，可以在結構中增設保溫層，將所接受的太陽輻射控制在一定范圍內，提升室內舒適度。當前已經有不少住在都利用到了尖頂設計，主要就是為了擴大接受太陽輻射的面積，保證內部熱量，不僅如此，施工人員還會將聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料均勻的鋪設在屋頂防水層上，一方面是為了減少熱量流失，另一方面可全面提升屋頂的防水性能。

3.5 建筑屋面的綠色節能施工

3.5.1 采用保溫隔熱型屋面

無論是門窗、屋頂還是外墻、屋面，保溫隔熱都是需要具備的基本特性之一，都要嚴格按照相應的設計要求和施工規范進行作業，合理進行保溫隔熱處理，保證使用質量突出、表面平整的板材。在切割、粘貼時要力求嚴絲合縫，不得出現平整度受損、表面有雜物等情況；對于松散材料，在必要的情況下要使用分層處理法，利用相應的技術手段進行壓實處理，保證材料連接的緊密性，提升質量。在保溫隔熱層施工完畢之后，第一時間就做好防水工作，以提升保溫效果。

3.5.2 采用架空隔熱型的屋面

架空隔熱型屋面適用于通風條件好的平屋面建筑，但是如果是在氣溫比較低，或是通風條件不理想的地區，架空隔熱型屋面則無法發揮其作用。在施工過程中，要保證架空板鋪設的牢固性和平整性，利用水泥砂漿的混合物來填充縫隙，在負壓區設置屋面出風口，將進風口設置在正壓區。以建筑屋面的坡度、高度等作為主要參考依據，來決定屋面的架空高度；在鋪設架空板之前，做好清潔工作，保證氣體流動的通暢性。

3.6 新能源的利用

在建筑土建工程節能技術應用的過程中，新能源的利用也是重要內容之一，目前常用的有以下幾種。（1）太陽能。太陽能擁有取之不盡、用之不竭的特點，作為一種清潔屬性較高的可再生能源，目前在很多領域都得到了廣泛應用，比如供熱、保溫、自然照明等，效果十分突出。但是在實際應用過程中，依然存在一定缺陷，比如容易受氣候、施工成本、地理位置等因素影響；（2）風能。風能的使用十分方便，具有清潔、環保、可循環使用等特點，主要運用場景如下：一是風力發電。利用相應的設備，將風能轉化為電能，可直接用于建筑照明，節省了電力資源；二是和太陽能結合起來進行應用，可減少自然環境的影響；三是自然通風。施工和項目設計人員要提前做好調查和規劃工作，合理設計門窗角度和建筑朝向，利用自然風來降低通風系統的損耗；（3）地熱能。地殼中有大量熱能，利用先進技術進行開發和利用，并將其直接應用到建筑供熱中。目前這種能源的開發與應用依然處于初步探索階段，并且需要持續的資金與人才投入。

3.7 水循環利用技術

建筑工程的施工工序較多、環節比較復雜，混凝土制作會產生大量廢水。建筑廢水中含有多種化學物質，而且呈堿性，如果直接排放到自然環境中，將會引起大面積污染。在可持續發展理念下，可應用水循環技術，回收施工各環節產生的廢水，盡可能降低排放。不僅如此，還可在現場增設雨水收集和過濾系統，將自然降水、清洗車輛的水資源收集起來，隨后進行過濾和再利用，即可起到節約水資源的作用。

結語：

總而言之，建筑行業是國民經濟發展的重要支柱力量，在新的時代背景下，建筑行業應深化內部改革，將可持續發展理念貫徹落實到位。根據數據調查顯示，我國建筑項目施工時，鋼材消耗比發達國家高出10%-25%，每立方米混凝土要多用80kg 水泥，污水回用率不到25%，資源浪費和環境污染問題十分嚴重，令人痛心。要加大對節能施工技術的研究和分析，從地面、屋頂、墻體、門窗等多個方面入手，并充分發揮水循環利用技術的應用優勢，提升建筑舒適度，為人們營造良好的生活環境，減少整體的成本投入。如此一來，我國建筑行業的可持續發展便有了強勁保障，資源利用率將會大大提升，綠色環保理念也會更深入人心。