房屋建筑工程施工中的綠色節能施工技術解析

劉妍弟

隨著環保問題的不斷加劇，我國住宅建設工程中采用綠色節能的建造方法越來越受到關注。這是我國建筑行業適應市場發展、增強競爭力的需要。本文對房屋建筑工程施工中的綠色節能施工技術運用進行了較為全面的分析，并對其進行了環保、經濟評價，旨在促進行業可持續發展。

1 房屋建筑綠色節能施工相關理論概述

1.1 房屋建筑節能

房屋建筑節能主要通過減少能源消耗和提高能源使用效率實現，涉及建筑設計、材料選用、施工方法和建筑運營等多個層面。初始階段，在建筑設計中運用被動式設計策略，如合理的建筑方位、充足的天然光照、良好的自然通風機制等，以減少運行中的能源需求。同時，選用保溫隔熱性能良好的建筑材料，如外墻保溫材料、高效能窗戶等，降低熱能的損失，進而減少供暖和制冷過程中的能耗。

施工過程中，采用預制建筑構件和模塊化施工技術不僅能提高施工效率，還可減少現場施工對環境的影響，進一步提升建筑的節能性能。隨著科技的不斷進步，智能化建筑管理系統的引入使得在房屋運營管理階段能夠有效監控和調節能源使用，實現精確控制和節能減排。

綜合施工全過程，房屋建筑節能需緊密結合綠色施工的各方面技術與方法，實現能源消費的最大化降低與資源使用效率的最大化提升，不僅滿足節能減排的政策要求，更是現代建筑可持續發展的必然趨勢[1]。

1.2 房屋建筑新型綠色節能技術

1.2.1 光伏發電

將太陽能轉換為電能，直接利用建筑物屋頂、墻面甚至是窗戶的太陽能資源，不僅可降低建筑本身的能源消耗，而且能減少對外部電網的依賴，有助于實現建筑能源的自給自足。

光伏發電系統包括太陽能電池板、光伏逆變器、電池儲能單元和電力管理單元等，它們共同組成一個高效的能量轉換和存儲系統。在安裝時，設計師和工程師需考慮最佳的安裝角度和方位，以確保光伏板能夠最大限度接收到日照并產生最大的電能輸出。此外，光伏發電的集成化設計使系統，符合功能性和美觀性的雙重要求。

伴隨著光伏技術的不斷創新以及進步，光伏建筑一體化（Building Integrated Photovoltaic，BIPV）成為一大熱點，其不僅能夠作為建筑材料的一部分，而且還能在遮陽、保溫、降噪等方面發揮功能，推動了光伏技術在建筑領域的應用。

1.2.2 清潔能源

清潔能源技術指的是使用低碳、可再生能源替代傳統化石燃料的技術，包括生物質能源、地熱能、風能等。

生物質能源作為一種可再生能源，在房屋建筑中通常利用農業廢棄物、木屑或能源作物轉化而成的固體燃料供暖或發電。在生產和使用過程中，生物質燃料的碳源是植物吸收大氣中的CO2，因此，燃燒生物質燃料所產生的CO2會被植物重新吸收，這是一種循環生態系統，相當于零排放，對環境影響較小。太陽能熱水系統是通過太陽集熱器吸收太陽能，將水加熱并儲存于熱水罐中，供建筑內部使用。地熱能是指利用地下熱水或蒸汽資源進行供暖或冷卻，是一種新的清潔能源。地熱能源系統的應用可以在建筑內部創造更加舒適的氛圍，節約能耗。風能技術則通過風力發電機將風能轉化為電能，在一些風資源豐富的地區為建筑供電，減少了對傳統電網的依賴[2]。

在施工階段采用清潔能源，能夠顯著減少空氣污染和能源消耗等環境問題。通過設計和實施清潔能源系統，房屋建筑可以變得更加環保，有利于提高居住者生活質量，為環境保護作出積極貢獻。

2 案例分析

2.1 工程概況

位于上海市的“張江智慧園區”項目以高效能、低能耗、環保為核心，集辦公、研發、休閑于一身，在工程建設中引入了智能施工管理體系，實現了資源的最優配置，降低了工程廢料的產生。在建筑設計中，墻體、屋面使用隔熱性能好的材料，極大地降低了建筑能耗。該項目從設計到建造充分考慮了能量的綜合利用，包括雨水收集、太陽能光伏發電等綠色節能技術，以保證建筑的自給自足和環境友好。

2.2 建筑工程指標

該項目根據目前國內建筑節能狀況，提出了“三星”標準，且進行了具體的設計和優化，以達到最佳的保溫隔熱效果。從建筑用水的角度，實現了對城鎮供水的充分利用，減少了對城市用水的依賴，實現了水的可再生利用。利用太陽能、光伏等可再生能源，確保建筑在使用中的可持續性。并通過對室內外空氣質量和聲環境的優化，提升居民的居住和工作舒適性，營造高效、舒適、節能的環境。

2.3 綠色節能施工方案實施

2.3.1 LED照明技術

高光效和長壽命的 LED 燈在整個建筑群中得到了廣泛的應用。相對于傳統的照明系統， LED 燈可以節省約50%的照明能量，大幅度地減少耗電，降低維修次數和費用[3]。LED 燈可以根據室內和室外的光照狀況，自動調節光照強弱，達到“場景化照明”的效果；同時通過傳感設備，使用者可以遠程自動關機，達到節能降耗的目的，也營造出一種舒適、健康的室內光環境。

2.3.2 施工設備的綠色節能

該項目在建設中使用了各種節能施工設備，如電動挖掘機、混凝土攪拌機等，這些設備具有高效性，與傳統的燃油動力設備相比，可大大減少CO2的排放量[4]。另外，工地上的施工升降機、塔吊等臨時設施也都使用了高效的電動機和變頻控制技術，使它們在起動和運轉時都能節省能源，降低噪聲。項目還對施工車輛及裝備進行嚴格的尾氣治理。如采用低碳或無碳排放的交通工具，將施工期間的環境污染和能耗降到最低，充分體現建筑施工中的綠色、節能理念。

2.3.3 用電系統的綠色節能

該工程利用先進的智能電網技術，將太陽能光伏板與風能相結合，構成一種多樣化的電能供應系統并提出了一種基于智能電表的節能新方法，即采用智能儀表與能量管理系統，對電力消耗進行實時監測，以確保最大限度提高能量利用率。在室內分配方面，工程采用高效率的變壓器與高品質的分配裝置，以降低輸送時的能量損耗。另外，通過增加電力調峰裝置，在用電高峰時段實現負荷均衡，減少用電高峰給電網帶來的壓力。

3 房屋建筑分區的綠色節能施工對策

3.1 屋頂綠色節能施工

建筑的“綠色”既要注重選材，又要注重施工工藝的環保。屋頂直接面對太陽輻射，選擇合適的隔熱層，對建筑的熱環境優化和節能具有重要的意義。

該屋頂需要覆蓋一層額外的植被，使“活屋頂”能夠隔絕熱量、吸收雨水，降低城市的排水壓力。應盡量選擇當地抗旱、低維護的鄉土樹種，以降低對樹種灌溉、維護等方面的資源投入。傳統的屋頂保溫以聚氨酯泡沫塑料等為保溫材料，再加上合適的防水層，可有效地阻隔熱量的傳導[5]。

綠色節能施工中可采用可循環利用的材料，減少廢料的產生；使用高效的建筑裝備，減少場地開挖，降低能源消耗等。還要合理安排工程進度，降低物料的搬運、存儲損失，保證物料在施工期間的有效利用。在節能和環保兩個層面上，可從材料、施工方法和管理等多個層面實現綠色施工。

3.2 門窗綠色節能施工

在門窗的構造上，要選用高性能的保溫材料，如斷橋鋁合金、聚氯乙烯等，以有效降低導熱系數，減少能耗。門窗的玻璃一般為兩層或三層，中間填充氬等惰性氣體，提高窗戶的保溫、隔音效果。

密封性是建筑節能門窗設計中的重點。要保證門窗周圍和開孔部位密封良好，防止熱量從縫隙中散失，提高建筑的節能效率。在建造過程中，還應注重門窗安裝的平整度與垂直度，避免出現變形、開裂等現象，以保證門窗的穩定與密封[6]。

要根據建筑節能標準，準確地安裝門窗。建筑工人要根據設計圖及有關規范進行施工，運用專業的工具和手段保證其安裝的準確性。如使用精密的門窗框以及精密測量的定點。

3.3 墻體綠色節能施工

墻體的綠色節能施工主要著眼于材料的選擇、墻體結構的設計以及施工過程中的技術應用。具體包括：

1）在材料選擇方面，傳統的磚混結構雖然結實，但保溫性能不理想，可使用輕質隔熱磚、隔熱板，包含由聚苯乙烯、聚氨酯復合而成的墻體材料。這種材料既有很好的隔熱效果，又可循環使用，還可減輕對環境的負面影響。

2）在進行墻體結構設計時，應注意對熱橋的處理，并提出相應措施。熱橋是墻體內導熱速度很快的部位，使用隔熱條或在局部加設隔熱層，能有效地減少散熱。

3）在墻體施工時，應注重細節處理。在墻面涂敷隔熱材料時，要注意防止空鼓、開裂；縫口處要有很好的密封，以避免熱量通過縫隙流失。在此基礎上，提出一種新的墻體結構施工方案，即在施工結束后對墻體進行合理的烘干，確保其干燥、穩定，達到最大的節能效果。

房屋建筑的綠色節能施工是一項系統工程，要依靠先進的材料、周密的設計計劃，保證建筑的環保和耐久性，實現綠色節能減排。

3.4 地面綠色節能施工

地面的綠色節能施工需要在選材時秉承環保與節能的原則，優先選用綜合能耗低、隔熱性能好、環境友好的建材，如實木地板、竹地板等，其較高的隔熱性能與環保性能受到人們的青睞；同時，高性能的瓦、石也具有很好的耐熱性，并有很長的使用壽命。在建筑設計中，為了降低熱量傳遞，應采用一些高效率的隔熱材料，如泡沫玻璃、擠塑聚苯板等。

地面的保溫設計應充分考慮建筑的整體保溫效果，盡量避免在施工時出現熱橋，以減少熱量損失。在嚴寒地區，對地板進行合理的設計與構造，可有效改善地板整體保溫效果。在防潮方面，可采用防潮薄膜或防水涂料，為雨天提供更多的防護。精準施工在建筑表面的綠色節能建設中也占據著十分重要的地位。

在施工時，需要對隔熱層的密實度、平整度進行嚴格的控制，使其與地面緊密結合，不留空隙，防止熱量因空氣對流而流失，還要對不同材質的接縫進行嚴密處理，以避免接縫產生熱量。

地暖系統是一種新型的地面供暖方式，在我國越來越受到人們的重視。其散熱器采用低溫流體散熱，可避開常規散熱器所引起的空氣對流與粉塵流動。地埋敷設時，必須在地面埋設一層隔熱層，最大限度地降低地板上的熱量，保證室內的熱傳遞，從而達到節約能源的目的。

此外，還需注意后期的使用與維修。比如，通過對室內家具及地毯的布置等進行合理設計，進一步優化地面的傳熱性能，從而提高室內環境的舒適度與節能性。對已安裝地暖系統的地面也要做好定期檢測與維修，以保證其有效運行。

4 新能源技術支撐的綠色節能施工

4.1 太陽能技術

太陽能發電是使用太陽能電池板、太陽能熱水器等設備，把太陽能轉為電能或熱能，供建筑施工使用[7]。

太陽能技術在房屋建筑綠色節能施工中的應用具有重要意義。將太陽能電池板安裝在房頂或者合適的墻壁上，可以為室內提供能量，還可以為電網提供電力。

太陽能熱水器的使用非常普遍。通過在樓頂等合適的地方設置太陽能集熱裝置、儲熱罐等，既能提供生活用水，又能提供輔助供熱。為了獲得最高的能源轉化效率，需要對建筑的朝向、傾斜角度等進行優化。太陽能技術還可以通過與建筑通風相結合的方式，改善室內的自然采光與氣流，從而降低對燈光、空調的依賴。

4.2 地源熱泵技術

地源熱泵系統是一種利用地下恒定土壤或地下水進行熱能轉換，實現建筑冷熱電聯供，具有高效、節能、環保等優點，對于節能減排有著積極意義。其核心是利用深層地層中較為穩定的溫度，利用熱泵系統將低溫熱源轉化為室內熱量，或將其轉換到低溫環境中進行冷卻。這種換熱系統具有較好的節能效果，其特點是在土壤中保持較高的溫度，且不會受到季節變化的明顯影響。

在住宅建設中應用土壤源熱泵，應充分考慮其所處的地理位置、土層狀況和地下水埋深等因素。一般來說，這種方法需要在地下敷設地熱交換器的管道，其一般是環形的，也可以是直的，根據場地可利用空間和地質特征，用水平或豎向排列。

高效的地源熱泵系統可有效減少建筑物的運行耗能，特別在制熱和制冷需求較高的區域，其節能效應更為顯著。該技術還可以顯著降低建筑對外界環境資源的依賴，提升其在能源效率和環境可持續性方面的表現。

高效的土地源熱泵系統能夠有效降低建筑能耗，尤其是在需要大量制冷的地區。在節約能源的同時，還將大幅減少建筑對外部環境資源的依賴，提高其能效與環保性能。

在應用土壤源熱泵系統過程中，必須進行專業的設計評估、準確的建設以及合理的維修保養。通過優化設計，可保證熱泵系統符合建筑物特點與用戶需要，最大限度地挖掘其節能潛力。

5 結語

在房屋建筑項目中應用綠色節能施工技術，既是產業可持續發展的必然要求，又是科技進步促進環境保護與節能減排的重要途徑。本文的研究成果將為我國建筑產業的轉型升級提供新的思路。要使上述技術的效用最大化，建筑產業需要進一步深化技術研發，優化管理流程，加大人力培訓力度，保證建設過程的高效率和環保性。如此，才能穩步邁向低碳、綠色、高效的發展領域。