房屋建筑施工節能技術及其應用研究

趙 元 薛元琴 朱占亮 石振寧

房屋建筑節能技術是目前國內建筑行業關注的重要領域。傳統房屋建筑施工方法可能會導致能源浪費和環境污染，而房屋建筑節能技術則可以有效解決這些問題，因此其在建筑行業中的應用變得至關重要。

房屋建筑施工節能技術是指在房屋建筑施工過程中，采用先進的節能技術、工藝、設備、材料和產品，提高房屋建筑保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率，加強建筑物用能系統的運行管理，以及利用可再生能源，在保證室內熱環境質量的前提下，增大室內與室外能量交換熱阻，從而減少供熱系統、空調制冷制熱、照明及熱水供應因大量熱消耗而產生的能耗。

節能技術的引入和實施對建筑施工過程中的能源利用、材料選擇、設備使用等方面提出了新的要求，為建筑行業注入了新的發展動力。通過研究房屋建筑施工節能技術，不僅僅有助于降低房屋建筑施工過程中產生的能源消耗，提高房屋建筑的能效和舒適度，為人們提供更加優質的居住環境，減少對環境的負面影響，還有助于深入了解節能技術的原理以及應用方式，為相關領域的研究提供理論支持。因此，推廣和應用節能技術，能夠為建設資源節約型和環境友好型社會作出貢獻。

1 房屋建筑施工節能技術概述

1.1 墻體保溫施工

在房屋建筑施工過程中，應選擇合適的保溫材料，如聚苯板、巖棉、玻璃棉等，并按照設計要求進行切割和加工，清理墻體表面，確保表面干凈平整，無塵土、油漬或其他污染物，以便于保溫材料的粘貼和固定[1]。其中，聚苯板在墻體保溫中起到重要作用，能夠有效降低建筑物能源消耗，提高保溫效果，改善室內舒適度，其構造如圖1 所示。

圖1 聚苯板的構造（來源：網絡）

在實際施工中，嚴格按照標準和規范進行，確保聚苯板的正確使用和施工質量。聚苯板施工步驟具體為：第1，需根據墻體設計的要求選擇適當規格和厚度的聚苯板，通常厚度應在20 ～100 mm，滿足保溫性能的需求；還需要清潔墻體表面，確保其干凈、平整、無塵土和油污，保證聚苯板牢固粘貼。第2，將專用的黏結劑（通常為聚合物砂漿）均勻地涂抹在墻體表面，并且按照設計要求進行對齊和固定，確保板材間接觸緊密、無空隙。如果出現接縫，需要對聚苯板的接縫處進行處理，確保接縫緊密無漏，可采用特殊的填縫劑或膠水填補板材之間的縫隙。第3，聚苯板固定后，涂抹專用的表面涂料或防水層以保護聚苯板并增加其耐久性，根據設計要求選擇合適的裝飾材料進行表面裝飾。第4，按照設計要求將聚苯板嵌入墻體表面，可采用專用的固定設備或夾具將聚苯板固定在墻體表面，確保其穩定性和粘結牢固。第5，粘貼和固定聚苯板后，需要進行保溫層的封閉工作，即在保溫層表面進行涂料或防水層的處理，保護聚苯板并提高其耐久性。第6，選擇合適的裝飾材料裝飾墻體表面，美化房屋建筑外觀[2]。

1.2 門窗安裝施工

安裝門窗步驟為：第1，門窗安裝施工前，需要對門窗安裝位置進行清理，確保安裝區域平整且無障礙物。檢查和調整門窗洞口的尺寸，使其符合預設的安裝尺寸，保證其貼合度和安裝的穩固性。在此過程中，需要結合實際情況，采取對應方式，將門窗安裝誤差控制在標準范圍內，如應用合適的測量工具來檢查門窗的高度、寬度和厚度等尺寸數據。安裝門窗時需要確保其處于垂直和水平狀態，保證門窗的正常使用和密封性能，可使用水平儀和垂直儀檢查門窗是否水平和垂直。門窗安裝完成后，進行密封性測試，檢查門窗的密封性能。可使用煙霧、風扇等方法，檢測門窗的密封性，確保沒有漏風或漏水現象，并進行開啟和關閉門窗的操作測試，確保門窗的使用功能正常，沒有卡滯或其他異常。

其中，塑鋼窗因其優良的保溫、隔熱性能和美觀耐用的特點，被廣泛應用于各類建筑中，因此確保塑鋼窗的安裝質量對于保證建筑的整體性能至關重要。在塑鋼窗的安裝過程中，需要控制多種允許偏差，其中主要包括以下4 個方面：窗框槽口寬度和高度允許偏差±2.0 mm；窗框槽口對角線長度差允許偏差<3.0 mm；窗框以及扇配合槽的寬度和高度允許偏差±1.0 mm；窗扇與框搭接寬度允許偏差±1.0 mm，這些允許偏差的存在是為了確保塑鋼窗在安裝后能夠滿足實際使用需求，同時是為了保證塑鋼窗的美觀度和耐久性。

針對上述允許偏差，可采用2 種檢驗方法進行測量和評估：第1，直接測量法，使用測量工具（如直尺、塞尺等）直接測量塑鋼窗的各個尺寸參數，并與相應的允許偏差進行比較，判斷是否滿足要求，該方法簡單直觀，適用于各種尺寸的塑鋼窗；第2，對比檢驗法，選取一定數量的塑鋼窗樣本，將其安裝在實際環境中，然后通過觀察和測量其與周圍結構的配合情況，評估塑鋼窗的安裝質量，這種方法更接近實際使用情況。塑鋼窗安裝的允許偏差以及檢驗方法具體如表1所示[3]。

表1 塑鋼窗安裝的允許偏差和檢驗方法

2 房屋建筑施工節能技術應用中存在的問題

2.1 對施工人員的培訓不足

由于新型隔熱材料涉及先進的科學原理和工程技術，施工人員可能缺乏對這些材料性能的深入了解，包括材料的導熱系數、隔熱性能及在不同環境條件下的適用性等方面。施工人員需通過系統培訓了解這些知識，確保在實際施工中能夠準確選擇、安裝和維護這些材料。新型建筑材料施工時會涉及新的施工方法和技術，例如采用預制混凝土或其他可再生材料等需要特殊的工程技術和操作技能。然而，施工人員可能因缺乏相應的培訓而不熟悉這些新方法，從而影響施工的高效進行，產生浪費和質量問題，最終影響節能效果。解決這一問題的關鍵在于加強對施工人員的培訓，培訓計劃應該包括對新技術和新材料的詳細介紹，著重強調其性能特點、適用場景及正確的施工方法，培訓內容可以由專業的培訓機構提供，或由建筑企業自行確定。

2.2 施工工藝與材料不協調

實現高效隔熱需要使用新型隔熱材料，這些材料具有更優越的導熱性能和隔熱效果。但這些新型材料的成本相對較高，施工方出于降低建設成本的目的，選擇繼續使用傳統的隔熱材料，忽略了新材料在能效方面的明顯優勢。另外，高效隔熱技術可能需要采用特殊的施工工藝，確保隔熱材料能夠正確、緊密地安裝在建筑結構上。然而，傳統施工隊伍缺乏對這些新工藝的了解和實施經驗，沒有充分了解新材料的特殊性，導致施工中的缺陷，影響到隔熱效果，甚至降低了整體建筑的能效性能。解決這一問題的關鍵在于在項目設計階段就應明確選擇使用的節能技術，設計團隊和施工方應充分溝通期望與要求。在這個階段，應評估新型材料和工藝的經濟性與技術可行性，確保在可行的情況下選擇最適合的節能技術。

2.3 施工現場管理不善

施工現場存在一定的材料浪費和施工過程不規范的問題，這可能是管理不善、工人技能不足或者缺乏有效的監督機制導致的。例如，施工人員可能過度使用建筑材料，或者在施工過程中出現浪費現象，產生過多的廢棄材料、未經充分利用的余料等，不僅對環境不友好，還會直接影響節能技術的有效應用，因為材料浪費可能會使新型節能材料的使用缺乏經濟性。缺乏有效的能源管理和監控體系可能導致能源使用的盲目性與浪費，在沒有監控系統的支持下，施工現場可能難以實時監測和分析能源的使用情況，能源浪費情況便不會被及時察覺和糾正，造成過多的能源浪費。例如，未及時關閉不必要的設備、照明和通風系統等，都可能導致不必要的能源消耗，降低節能效果。要解決這一問題，需要規范施工流程，提高工人的技能水平，建立有效的監督機制，以減少材料浪費和確保施工過程的規范性。

3 房屋建筑施工節能技術的具體應用

3.1 基礎施工階段

基礎施工階段節能技術的應用表現為：第1，采用節能建筑材料是本階段節能的重要手段，如使用保溫性能優良的節能墻體材料，有效減少室內外熱傳導，降低能耗；利用綠色環保的防水材料，提高建筑物的防水性能，減少滲漏和維修成本。這些材料的有效利用，能夠提升房屋建筑品質，降低能耗，達到節能減排的效果[4]。第2，優化基礎施工工藝也是節能技術的重要應用方向，在房屋建筑施工過程中，采用預拌混凝土、高強度鋼筋等高效材料，減少材料消耗，通過優化鋼筋連接方式、采用預制裝配式結構等施工工藝，提高施工效率，縮短工期，降低能耗和資源浪費，這種從工藝角度入手的節能技術，能夠顯著提高建筑施工的能效，推動建筑業的綠色發展。第3，利用可再生能源同樣是本階段節能的另一大趨勢。在房屋建筑基礎施工過程中，可利用地源熱泵技術，將地下的熱量轉化為建筑物的熱能或冷能，實現能源的有效利用。例如，太陽能作為可利用的清潔能源，通過太陽能電池板轉換為電能，其能為施工設備提供動力，減少對傳統電力的依賴，這種利用可再生能源的節能技術能夠降低能耗，保護環境[5]。

3.2 主體結構施工階段

優化房屋建筑主體結構施工方案是實現節能減排的關鍵環節，在施工過程中，應注重以下幾個方面：第1，合理規劃施工順序和作業區域是節能的前提。施工單位應充分了解工程特點和施工條件，制訂科學的施工方案，合理安排各道工序的先后順序，避免交叉作業和重復運輸，以有效減少能源浪費和環境污染，提高施工效率和質量。另外，選擇先進的施工機械和設備也是節能減排的重要手段。應根據工程需求，選用具有高效、低能耗、低排放特點的施工機械和設備，以顯著降低能耗和碳排放量，減少對環境的影響[6]。第2，加強施工現場管理是實現節能目標的重要保障。施工單位應建立健全節能管理制度，明確節能目標和責任，建立考核和獎懲機制。通過加強施工現場管理，合理安排材料、人力、設備等資源，優化資源配置，減少不必要的能耗和資源浪費；加強施工現場的環境保護工作，控制粉塵、噪聲、污水等污染物的排放，保護生態環境，實現綠色施工。第3，采用新型節能材料是房屋建筑主體結構施工階段節能的重要手段。隨著科技的不斷發展，越來越多的新型節能材料被應用到建筑領域，高強度輕質材料如鋁合金、玻璃鋼等能夠減輕房屋建筑結構自重，降低材料消耗和運輸成本，提高建筑結構的穩定性和耐久性，這些新型節能材料的使用不僅可以減少資源和能源的消耗，還能夠提高建筑的使用性能和舒適度。第4，采用預制裝配式結構也是實現節能減排的有效途徑。預制裝配式結構能夠減少現場施工的能耗和排放，縮短施工周期，提高施工效率和質量，通過標準化設計和工廠化生產，降低材料浪費和運輸成本，減少對環境的影響，實現綠色施工目標[7]。

3.3 裝修裝飾階段

裝修裝飾階段節能技術的具體應用為：第1，采用節能環保的裝修材料是實現本階段節能的重要基礎，如使用低揮發性有機化合物（VOC）的環保涂料，減少室內空氣污染，提高居住環境的健康性。第2，采用節能型的燈具和電器，如發光二極管（LED）燈具、節能空調等，降低能源消耗，達到節能減排的效果。第3，合理利用資源，選擇可再生或循環利用的裝飾材料，如竹制品、石材等，減少資源浪費，實現綠色裝修。第4，優化裝修裝飾施工工藝是節能的重要手段。在裝修裝飾施工中，應注重施工工藝的改進和優化，減少不必要的工作流程和浪費。例如，可采用工廠化生產的裝飾部件，減少現場加工的能耗和材料浪費；采用高效、環保的施工方法，如水性涂料的噴涂工藝、環保膠黏劑等，較少環境污染和能源消耗[8]。第5，加強節能設計和創新是本階段節能的重要趨勢。可通過合理的空間布局和采光設計，利用自然光和通風，減少人工照明和通風設備的能耗。例如，采用新型的節能技術，如太陽能熱水器、地源熱泵等，將可再生能源轉化為建筑物的熱能或電能，實現能源的有效利用[9]。

4 結語

建筑施工節能技術已有顯著的進步與廣泛的應用，優化設計、材料選用和施工工藝等方面不斷創新，但仍存在一些挑戰，如技術成本、市場推廣與相關標準與規范的落實等問題，需要持續努力與探索。未來，建筑行業應更加重視節能技術的研究和應用，加強與其他行業的合作，進一步促進節能技術的發展和推廣，為建設更加節能、環保的房屋建筑貢獻力量。