房建工程中綠色施工技術(shù)應(yīng)用探究

【摘要】文章基于某三校合一工程對房建工程項(xiàng)目中綠色施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。介紹了綠色施工的概念與技術(shù)特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)其在節(jié)能、減排和資源循環(huán)利用等方面的重要性。闡述了外墻體保溫、墻體綠化、節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)和高效節(jié)能設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)的具體應(yīng)用。研究結(jié)果表明，各項(xiàng)綠色施工技術(shù)相互協(xié)同，在實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、降低能耗、減少環(huán)境污染的同時(shí)，顯著提升了建筑的整體性能與舒適度。

【關(guān)鍵詞】綠色施工；BIM技術(shù)；房建工程

【中圖分類號】TU71 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2025）02-0043-03

0 引言

在全球氣候變化形勢日趨嚴(yán)峻、資源短缺問題愈發(fā)凸顯的當(dāng)下，綠色施工作為契合可持續(xù)發(fā)展理念的建筑模式，已成為建筑行業(yè)的焦點(diǎn)話題。綠色施工絕非只是對傳統(tǒng)建筑模式的簡單改良，而是從根本上重塑建筑行業(yè)的發(fā)展路徑，引領(lǐng)未來建筑發(fā)展方向。在建筑全生命周期中，從項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)階段開始，綠色施工就注重對場地資源的合理利用，優(yōu)化建筑布局以減少土地占用；施工階段，選用低能耗施工設(shè)備，采用節(jié)水、節(jié)材技術(shù)，最大程度降低資源消耗；運(yùn)營階段，通過智能控制系統(tǒng)，提升建筑能源利用效率，降低污染排放。與傳統(tǒng)建筑模式相比，綠色施工結(jié)合了先進(jìn)的建筑信息模型（BIM）、可再生能源利用等現(xiàn)代科技，以及新型保溫材料、可回收建材等創(chuàng)新材料。這不僅能夠有效緩解建筑活動對生態(tài)環(huán)境造成的負(fù)面影響，比如減少揚(yáng)塵、降低噪聲污染，還能提升建筑的整體質(zhì)量，延長建筑使用壽命，降低運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，成為全球建筑行業(yè)邁向低碳轉(zhuǎn)型、高效發(fā)展的關(guān)鍵手段[1]。

本文以某實(shí)際房建工程項(xiàng)目為研究對象，深入探討了綠色施工技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用實(shí)踐與效果分析。研究過程中，特別關(guān)注了建筑信息建模（BIM）技術(shù)在綠色施工中的作用，展示了其在設(shè)計(jì)和施工階段如何通過精確模擬和分析，幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定更加科學(xué)合理、環(huán)境友好的決策。同時(shí)，通過結(jié)合現(xiàn)代科技手段和創(chuàng)新材料的應(yīng)用，本研究探索了在實(shí)際工程中實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、能效提升的具體方法，為未來類似項(xiàng)目的綠色施工提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論參考。

1 研究背景

1.1 綠色施工概念與技術(shù)特點(diǎn)

綠色施工作為可持續(xù)發(fā)展策略的一部分，強(qiáng)調(diào)在建筑過程中最大限度地減少對環(huán)境的影響，同時(shí)優(yōu)化資源的使用效率。此概念主要涵蓋了節(jié)能、減排、材料循環(huán)利用、環(huán)境友好和生態(tài)保護(hù)等方面。技術(shù)特點(diǎn)包括但不限于：①使用可再生材料、高效能的機(jī)械設(shè)備；②實(shí)施節(jié)能減排措施；③采用先進(jìn)的環(huán)境管理系統(tǒng)。例如，綠色施工常采用建筑信息模型（BIM）技術(shù)來提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維效率，從而降低整個(gè)建筑生命周期中的碳足跡。

1.2 綠色施工的重要性

綠色施工的重要性在于其對環(huán)境保護(hù)、社會責(zé)任和經(jīng)濟(jì)效益的積極影響。首先，它能夠顯著減少建筑行業(yè)的資源消耗和廢棄物產(chǎn)生，對抗資源枯竭和生態(tài)系統(tǒng)破壞。其次，通過減少溫室氣體排放和污染物排放，綠色施工為緩解全球氣候變化作出了貢獻(xiàn)。此外，綠色施工還可以提升建筑質(zhì)量和居住舒適度，從而提高用戶滿意度和健康水平。從經(jīng)濟(jì)角度看，雖然綠色施工的初期投資可能較高，但通過降低能源和維護(hù)成本，長遠(yuǎn)來看可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

2 項(xiàng)目概況

贛榆西部某三校合一項(xiàng)目規(guī)劃用地面積為108 571 m2，總建筑面積為88 190 m2，包括36班初級中學(xué)、48班小學(xué)和18班幼兒園及其配套工程。學(xué)校建設(shè)分布從北向南依次為中學(xué)、小學(xué)、幼兒園3個(gè)地塊。其中，初級中學(xué)校舍建筑面積為39 890 m2，小學(xué)校舍建筑面積為40 200 m2，幼兒園校舍建筑面積為8 100 m2。

3 關(guān)鍵綠色施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 綠色墻體材料施工技術(shù)

3.1.1 外墻體保溫

在本項(xiàng)目中，采用了先進(jìn)的外墻體保溫技術(shù)，關(guān)鍵材料選擇具有良好隔熱性能的加氣混凝土砌塊。該材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由大量微細(xì)氣孔構(gòu)成，這些氣孔可以有效阻斷熱流傳遞，并顯著提升墻體的熱工效能。相較于傳統(tǒng)磚塊，加氣混凝土砌塊具備更低的熱導(dǎo)率，有助于維持室內(nèi)溫度的恒定性，從而降低能源消耗。此外，為了進(jìn)一步提高建筑的能效，本項(xiàng)目還特別采用了高性能石墨復(fù)合保溫板。這種保溫板結(jié)合了石墨材料的優(yōu)異導(dǎo)熱性能和保溫復(fù)合材料的密封效果，極大地增強(qiáng)了墻體的整體密封性和保溫效果。通過這一綜合性墻體保溫隔熱技術(shù)方案，本項(xiàng)目能顯著減少空調(diào)和供暖設(shè)備的使用頻率，預(yù)期降低建筑的能耗達(dá)30%，可以有效適應(yīng)夏季的高溫和冬季的低溫氣候挑戰(zhàn)[2]。

3.1.2 墻體綠化技術(shù)

本項(xiàng)目在中小學(xué)及幼兒園教學(xué)樓外墻設(shè)計(jì)中融入了墻體綠化技術(shù)。通過在建筑外墻安裝植被系統(tǒng)，不僅增添了建筑的美觀性，還大幅提升了生態(tài)效益。實(shí)際應(yīng)用表明，綠化墻面能顯著降低外墻的表面溫度，與傳統(tǒng)房建外墻結(jié)構(gòu)相比，溫差常常超過9.3 ℃ 。這種溫差的形成，主要是因?yàn)橹脖坏恼舭l(fā)作用以及提供的陰影效果，有效減少了太陽直射帶來的熱量積累。此外，綠化墻體對室內(nèi)環(huán)境的溫度也產(chǎn)生了積極影響，使室內(nèi)溫度比室外氣溫低約3～9 ℃ 。這不僅提高了居住和工作空間的舒適度，而且減少了對空調(diào)系統(tǒng)的依賴，進(jìn)一步降低了能源消耗[3]?？傮w來說，墻體綠化技術(shù)不僅為項(xiàng)目帶來了可持續(xù)的環(huán)境效益，也為師生創(chuàng)造了更加健康宜居的生活環(huán)境。

3.2 節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

本項(xiàng)目的教學(xué)樓設(shè)計(jì)充分考慮了節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，通過高效的圍護(hù)結(jié)構(gòu)減少溫度耗散。教學(xué)樓的外墻、梁柱、外窗和屋頂均采用了專門設(shè)計(jì)的節(jié)能構(gòu)造方式，以優(yōu)化熱性能和減少熱橋效應(yīng)。例如，外墻采用具有高反射率和高熱阻的保溫材料，有效阻斷了熱流傳遞，減少冷暖氣的運(yùn)行需求。外窗則使用低輻射涂層玻璃和雙層中空玻璃結(jié)構(gòu)，這不僅提高了窗戶的隔熱性能，還優(yōu)化了光照利用，減少了對人工照明的依賴。

教學(xué)樓的窗墻比和形體系數(shù)經(jīng)過精細(xì)計(jì)算，以達(dá)到最佳的能效比例。東、西、南、北4個(gè)方向的窗墻比分別為0.17、0.15、0.56、0.34，這樣的設(shè)計(jì)有助于最大程度地利用自然光照，同時(shí)避免直射陽光過多造成的熱負(fù)荷。屋頂采用綠色屋頂技術(shù)，不僅提供了額外的隔熱層，還通過植物的蒸騰作用降低表面溫度。這些綜合措施使得教學(xué)樓在夏季能顯著減少空調(diào)使用，冬季則減少取暖需求，整體實(shí)現(xiàn)了建筑能耗的大幅降低，符合綠色建筑的設(shè)計(jì)原則，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見表1。

3.3 高效節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用

3.3.1 高能耗施工環(huán)節(jié)設(shè)備選用

在本項(xiàng)目建設(shè)中，高效節(jié)能設(shè)備的選用與應(yīng)用是綠色施工的關(guān)鍵。尤其是在水泥攪拌等高能耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)，引入高效電動泵和變頻驅(qū)動器，可根據(jù)實(shí)時(shí)需求自動調(diào)節(jié)功率輸出，減少電力消耗與機(jī)械磨損。變頻驅(qū)動器不僅可以提升設(shè)備運(yùn)行效率，還能夠延長設(shè)備使用壽命，使設(shè)備能靈活適應(yīng)施工需求，在高效作業(yè)的同時(shí)降低電力消耗[4]。同時(shí)，施工機(jī)械采用低排放、高能效的電動挖掘機(jī)和混合動力起重機(jī)，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，能夠降低施工碳排放，助力項(xiàng)目綠色環(huán)保目標(biāo)的達(dá)成。

3.3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能措施

項(xiàng)目照明系統(tǒng)采用LED燈具結(jié)合自動光控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過智能傳感器收集環(huán)境光線數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)照明亮度，實(shí)現(xiàn)用電需求的最優(yōu)分配。LED照明系統(tǒng)降低了能耗，減少了空調(diào)系統(tǒng)熱負(fù)荷，提供了更節(jié)能的光照方案。此外，引入基于物聯(lián)網(wǎng)的智能管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控主要設(shè)備運(yùn)行與能耗狀況，經(jīng)數(shù)據(jù)分析后優(yōu)化設(shè)備操作參數(shù)，讓項(xiàng)目管理人員能快速響應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和能源使用情況，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行與資源合理分配。

3.3.3 HVAC系統(tǒng)能效優(yōu)化

為在建筑運(yùn)營階段優(yōu)化能效，本項(xiàng)目在HVAC（供暖、通風(fēng)和空調(diào)）系統(tǒng)中應(yīng)用智能傳感器，收集不同使用階段的能耗模式?；谶@些數(shù)據(jù)，項(xiàng)目管理系統(tǒng)分析并優(yōu)化建筑內(nèi)溫度、濕度調(diào)節(jié)方式，制定合理運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)能源最優(yōu)分配與高效使用。例如引入變頻技術(shù)，使泵和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度依實(shí)時(shí)需求調(diào)節(jié)，避免不必要的電力消耗。這種智能化控制方式可以提升設(shè)備整體能效，大幅降低維護(hù)成本和能源支出。通過這些節(jié)能技術(shù)，項(xiàng)目在建筑運(yùn)營和施工階段實(shí)現(xiàn)了低碳排放與高效能耗管理，為綠色建筑長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3.4 BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.4.1 基于BIM技術(shù)的場地與建筑設(shè)計(jì)精細(xì)化調(diào)控

在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)展現(xiàn)出無可替代的重要價(jià)值。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)運(yùn)用先進(jìn)的建模技術(shù)，搭建高精度的三維場地模型，并集成專業(yè)的環(huán)境分析軟件，針對場地的自然光照分布、主導(dǎo)風(fēng)向特征以及降水規(guī)律等關(guān)鍵環(huán)境要素，展開了系統(tǒng)且深入的量化評估。獲取的詳盡數(shù)據(jù)，為建筑物的精準(zhǔn)選址、科學(xué)朝向確定以及合理外形塑造提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

例如，通過精確的光照模擬分析，明確了不同時(shí)段太陽輻射在場地的分布情況，進(jìn)而優(yōu)化建筑窗戶的位置、大小與開啟方向，確保室內(nèi)能夠充分引入自然光線，減少人工照明能耗。同時(shí)，依據(jù)風(fēng)向模擬結(jié)果，合理設(shè)計(jì)建筑的遮陽設(shè)施與建筑形體，有效利用自然風(fēng)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)換氣，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)長，最終達(dá)成節(jié)能降耗的目標(biāo)。

3.4.2 BIM技術(shù)驅(qū)動的建筑性能深度模擬與優(yōu)化

在本項(xiàng)目中，BIM技術(shù)深度介入建筑性能模擬環(huán)節(jié)，顯著提升了設(shè)計(jì)方案的綠色環(huán)保屬性。借助專業(yè)的BIM模擬工具，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對建筑方案在能耗排放、采光效能以及通風(fēng)性能等多維度的表現(xiàn)進(jìn)行了全面且細(xì)致的模擬分析。

基于模擬所呈現(xiàn)的直觀結(jié)果，團(tuán)隊(duì)對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料選型、構(gòu)造形式以及能源系統(tǒng)的配置與運(yùn)行邏輯進(jìn)行了針對性優(yōu)化。以窗墻比例設(shè)計(jì)為例，通過BIM模擬室內(nèi)采光及熱量傳遞過程，精確調(diào)整窗墻比例，有效降低了冬季因熱量散失導(dǎo)致的采暖能耗以及夏季因太陽輻射過多引起的制冷能耗。此外，通過對室內(nèi)空氣流動路徑的模擬分析，優(yōu)化自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅提升了室內(nèi)空氣質(zhì)量，還進(jìn)一步增強(qiáng)了節(jié)能效果，確保建筑在滿足舒適度要求的同時(shí)，達(dá)到較高的能效標(biāo)準(zhǔn)[5]。

3.4.3 基于BIM技術(shù)的施工協(xié)調(diào)與進(jìn)度管理優(yōu)化

在項(xiàng)目施工階段，BIM技術(shù)同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用BIM構(gòu)建了施工進(jìn)度的4D模擬，即將三維模型與時(shí)間維度相結(jié)合，直觀展示各施工階段的任務(wù)與順序。通過精確的模型搭建，可提前發(fā)現(xiàn)施工流程中的潛在沖突，如不同工種作業(yè)空間的碰撞、施工順序不合理等問題。

在本項(xiàng)目中，借助BIM技術(shù)，團(tuán)隊(duì)在施工前對復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可視化模擬，提前規(guī)劃施工方案，避免了施工過程中的返工與延誤。同時(shí)，基于BIM平臺，各項(xiàng)目參與方能夠?qū)崟r(shí)共享信息，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同。例如，當(dāng)設(shè)計(jì)變更發(fā)生時(shí)，通過BIM的即時(shí)更新，施工方、監(jiān)理方等能迅速了解變更內(nèi)容，及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃與資源配置，確保項(xiàng)目按計(jì)劃推進(jìn)，有效提高了施工效率，保障項(xiàng)目在既定工期內(nèi)高質(zhì)量完成。

4 結(jié)語

綜上所述，本研究通過對贛榆西部某三校合一工程的深入分析，全面展示了綠色施工技術(shù)在房建工程中的卓越成效與廣闊前景。從綠色墻體材料的創(chuàng)新應(yīng)用，到節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)的精心設(shè)計(jì)，再到高效節(jié)能設(shè)備的合理選用以及BIM技術(shù)的深度融合，各項(xiàng)綠色施工技術(shù)相互協(xié)同，在實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、降低能耗、減少環(huán)境污染的同時(shí)，顯著提升了建筑的整體性能與舒適度。隨著科技的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識的持續(xù)增強(qiáng)，相信綠色施工技術(shù)將在更多的房建項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用與進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。

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[作者簡介]劉建（1982—），男，江蘇連云港人，本科，高級工程師，研究方向：建筑施工。