建筑土建工程中節能施工技術的研究

邵飛翔

中鐵十五局集團第四工程有限公司 河南 鄭州 450000

能源競爭是當前各國競爭的焦點，隨著工業化進程不斷推進，能源緊張問題不斷突顯，為了緩解能源緊張問題，實現可持續發展目標，各國都積極研究新的科學技術[1]。在土建工程領域，節能技術的研究非?；馃?，新技術的誕生和應用必然能夠引發建筑行業發生新一輪的變革，從而推動整個社會發展變革。在土建施工中應用的節能技術較多，想要了解相關技術的優缺點需要結合具體的施工內容和技術控制要點進行綜合分析。

1 建筑土建節能施工技術的現實意義

建筑行業能耗和污染相對較大，實現建筑土建節能降耗對于建筑行業發展而言意義深遠。節能技術的應用能夠有效地減少施工污染和施工能耗，提升資源的利用效率，緩解建筑能源緊張問題，同時推動環境保護工作有序進行[2]。本章分析了節能施工技術對于建筑土建工程發展的現實意義。

1.1 提升建筑資源利用率

建筑行業發展快速，這意味著建筑資源消耗量越來越大，在能源緊張的今天，提升資源的利用率非常重要。施工技術節能主要包括三個主要方向，一是減少技術本身的能源消耗，二是精簡施工過程實現節能降耗，三是通過改進施工方法減少資源的投入[3]。無論從何種方向入手實現技術節能都能夠提升建筑資源的利用率。建筑能耗主要集中在材料和電能方面，施工材料的生產、使用和處理，施工機械耗電等通過直接會見解的方式消耗著巨大的能源，從而導致環境污染和溫室效應，人們意識到建筑行業對整個環境造成的影響后，認識到施工技術優化的重要性，所以國家通過一些利的優惠措施鼓勵企業進行技術創新，旨在通過技術創新實現節能目標，從現實效果來看，能源的利用率得到了有效的提升。

1.2 解決施工污染問題

土建施工帶來的無污染問題較為突出，節能施工技術不僅能夠節能降耗，而且也能減少施工污染。節能施工技術的核心是減少能源消耗，而大部分污染都是能源轉換過程中出現的，施工消耗能源減少意味著污染物總量減少，施工對于周圍環境產生的負面影響降低。目前行業在研究節能技術過程中都將減少污染作為關鍵性的指標，例如對混凝土組分進行設計時，往往會加入一些輔助性的物質，這些物質的作用是提升混凝土的結構強度，同時減少主要污染物質的應用。隨著節能技術的發展，人們將會研究出更多能夠解決施工污染問題的方法，通過這些方法進一步降低施工污染問題[4]。由此可見，節能施工技術的研究和改進對于環境保護工作的推進發揮著重要的意義。

1.3 降低土建施工成本

節約能源意味著能源需求降低，施工投入的資源減少，在施工目標不變的前提下，控制能源投入量是降低施工成本的重要方法。節能技術的關鍵是實現最遠最大化利用的目標，對于施工單位而言，應用節能技術能夠使有限的施工資源被高效地利用，這不僅能夠保障施工質量，而且也能提升企業的經濟效益。在實際施工過程中，能源浪費問題也很突出，能源浪費反映的是施工單位能源利用效率低，因此在同樣的施工項目中不同施工單位投入的成本存在差異，圍繞著施工資源消減為目標的技術優化理念是不僅對于實現建筑節能發揮著關鍵的作用，而且對于降低企業成本、提升企業經濟效益也發揮著極為重要的作用[5]。企業成本投入降低后就能將更多資源應用于技術研發工作中，從而推動技術研發工作進行，而新技術的應又能提升企業經濟效益，因此形成了循環式的發展模式。

2 建筑土建節能施工技術的應用

目前我國建筑土建施工節能技術處于發展階段，從行業研究的方向來看，主要集中在材料、設備和方法方面[6]。如果從節能效果來看，從多個角度入手設計節能技術是理想的發展思路，因為涉及到的各個施工環節都可能產生能耗，想要最大限度實現節能降耗，應從每個環節入手，在有限地條件下實現對能耗的控制，同時有效的利用自然能源，實現可持續發展。本章研究了建筑土建節能施工技術的具體應用。

2.1 建筑墻體保溫技術

溫度變化幅度過大帶來的直接結果是電能消耗增加，而建筑內部溫度變化情況與建筑墻體隔熱性能有著直接的關系[7]。例如，傳統的磚體隔熱效果差異，建筑內外溫度差較大的情況下溫度交換速度非?？?，在自然的狀態下建筑內部夏季炎熱、動機寒冷，而混凝土結構的墻體隔熱效果要高于磚體。目前建筑墻體保溫主要從兩個方向入手。一是墻體材料結構優化，墻體結構是影響溫度交換速度的主要因素，溫度在多個介質中進行流動時速度會被減緩，根據這一規律人們研究出了空心磚材料，這種材料內部被空氣填滿，建筑內外溫度交換時需要經過固體、氣體、固體等介質，溫度交換的速度被有效的降低。二是通過外墻保溫材料實現對建筑內溫度的控制，這種方法是目前使用最為廣泛，市場上的外墻保溫材料數量非常多，例如保溫板材料，保溫涂料等，如果想要增強建筑保溫性能，可以通過優化墻體結構和使用多種保溫材料的方法實現這一目標。建筑內部溫度保持足夠的穩定性，在溫度控制方面需要投入的電能總量將會減少，這對于實現建筑節能發揮著重要意義。

2.2 建筑門窗節能技術

在建筑節能方面研究人員對于門窗節能的關注度非常高，建筑內外溫度交換最為頻繁的區域就是門窗區域，門窗材料和結構是影響溫度交換效果的重要因素。目前行業內普遍使用習性的節能材料實現門窗節能目標，例如使用多層鋼化玻璃不僅能夠起到隔音的效果，而且也能實現保溫的目標，與此同時很多建筑的門窗材料都是新型的高強度隔熱材料，這些材料不僅可以起到良好的支撐效果，而且也能防止延緩建筑溫度交換速度[8]。在門窗節能技術中，門窗材料與建筑墻體連接非常關鍵，連接處處理效果之間關系到建筑溫度控制效果，目前行業使用最多的方法是密封處理，借助于密封膠材料處理連接處，密封膠不僅能夠隔離外部的水分，而且也能隔絕外部的空氣。當前建筑門窗節能技術處于發展的階段，一些新型的材料在未來將會被應用于門窗節能中，建筑門窗節能效果和質量也會得到有效的提升，這對于土建行業的發展而言將會產生十分重要的影響。

2.3 土建工程水循環技術

土建施工過程中需要大量的水資源，傳統的施工方法浪費水資源的問題非常突出，在一些水資源匱乏的區域開展大型工程施工時投入的用水成本非常高。研究人員研究出一種能夠循環利用建筑廢水的技術，這種方法的關鍵是進行水體凈化，施工過程中產生的廢水集中收集到處理裝置中，處理裝置能夠對水體中的固態顆粒物以及化學物質進行有效凈化，獲得的凈化水能夠被二次利用，水循環技術對于減少建筑水工用水有著重要的意義。水資源循環利用的方法也存在一定的不足，如先產生污染，然后污染進行處理，這一過程可能出現二次污染，所以步入在使用過程中進行控制，合理和控制水資源的投入量，科學設計水資源的使用方法能夠有效地減少水資源的應用。此外，一些土建工程也會使用經過處理后的工業廢水進行施工，這樣能夠使水資源的利用率提升，同時也解決了缺水地區用水問題。

2.4 施工機械設備節能

土建施工需要應用多種機械設備，降低機械設備能耗也是行業研究的主要內容。在機械節能方面，行業主要從兩個方向入手，一是使用新的清潔型的能源代替傳統的污染性能源，二是通過智能化系統實現對能源使用情況的整體控制。清潔型能源主要以氫能為主，但是這種方法目前普及程度并不高，但是很多施工單位使用電動能源代替汽油和柴油，這在一定程度上減少了能源消耗。智能化系統控制能源投入的核心是通過計算機將各項施工作業投入的能源計算出來，通過計算機系統對各類能源進行科學地分配，從而提升能源的利用率。實際上想要進一步減少機械設備能源，研究新能源非常關鍵，這是時下零污染的前提，雖然通過公很多方法能夠減少能耗，但是無法實現真正意義上的零污染。未來階段研究人員應該著力于新能源的開發和利用，通過新能源推動土建行業節能技術的創新，實現節能降耗的目標。

3 建筑土建節能施工技術發展展望

土建節能技術的研究對于建筑行業實現可持續發展目標有著重要的意義，目前我國土建行業正處于轉型的階段，各項節能技術不斷出現，取得的效果也千差萬別，但是從節能技術應用的整體情況來看，能預測未來一段時間內節能施工的發展整體情況，研究這些內容對于推動土建節能技術優化和創新有著重要意義。本章對土建節能施工技術的發展進行了探究。

3.1 智能化節能技術

通過人工智能技術實現節能是未來階段土建施工技術發展的重要方法，智能化的優勢是計算機能夠最大限度利用資源，這是傳統人工控制方法無法實現的目標。例如，在焊接鋼筋時，智能化控制技術能夠精準地計算焊接鋼筋所需的電能和焊接材料消耗，智能化系統能夠控制焊接裝置進行精準地焊接，不僅能夠確保焊接的質量，而且也能降低焊接能源消耗。但是提升焊接技術的智能化程度，需要開發出先進的能源消耗算法，計算機系統能夠按照算法的規則對各項技術應用過程中產生的能耗進行計算。目前我國很多企業正逐步引入自動化機械設備，這反映了企業的技術節能方面作出了巨大的努力，盡管這些自動化技術在節能方面的獲得的效果與預期存在著較大的差異，但是隨著技術優化與創新，這些技術的節能效果將會得到有效的提升?，F階段我國在智能化節能技術方面的研究處于落后的地位，特別是機器算法方面的研究，如果機器算法的效率較低，將會影響整個施工作業的節能情況，這也是研究人員在未來階段需要重點突破的方向，如果能夠解決這一問題，那么智能化節能技術的節能效果將會大大提升。

3.2 集成化節能技術

目前我國土建施工技術并未形成集成化，但是在一些發達的國家中，土建施工全過程通過集成化控制能夠有效地實現節能。在實現集成化方向上，需要解決的核心問題是技術銜接問題，因為土建施工涉及的技術眾多，很多技術之間并不存在著有效的聯系，這是技術集成面臨的主要問題，從發達國家技術集成的情況來看，通過一個系統和一套設備就能完成多項施工作業，這不僅有效節省了機械設備資源，而且能夠最大化利用機械設備資源。而我國不僅未能實現集成化發展，而且同一施工作業中往往需要投入許多不同的施工設備，這對于實現節能降耗的目標十分不利。在未來階段技術研究人員應該將研究的重點落在技術集成方面，一是開發一個統一的集成化管理系統對設備進行管理，二是對多個施工環節需要應用的技術進行簡化，盡可能通過少量的設備實現節能的目標。集成化過程中遇到的另一個問題是集成系統能耗判斷效率問題，因為能耗問題是動態變化的，系統獲取能耗數據后會根據能耗的規律制定施工方案，但是應用新的方案時能耗可能發生變化，導致新的方案的應用效果變差。

3.3 低碳化節能技術

節能的重要目標之一是減少碳的排放，目前很多國家都在積極研究減少碳排放的技術，土建施工技術在未來階段也會在減少碳排放方面有所變化。當前很多施工技術應用過程中都會產生碳，如混凝土施工技術，拌制混凝土過程中產生了大量的溫室氣體，而實現低碳或排放的主要技術有兩種，一直是應用新的材料，二是對溫室氣體進行處理，應用新材料是最為理想的方法，但是實際可行性相對較差，而處理溫室氣體是當前很多施工單位應用的方法，這種方法是通過吸收劑將產生的溫室氣體吸收，減少溫室氣體的排放。未來階段低碳化節能技術的關鍵主要集中在新材料的開發上，因為這種方法是從根本上解決碳排放的重要一環，研究的重點也必然側重材料轉化過程中繞過溫室氣體產生這一過程。低碳化節能技術是土建節能技術研究的核心目標，但是實現這一目標需要很長的路走，這對行業研究人員提出了巨大的調整。

4 結束語

總而言之，建筑行業發展轉型必然圍繞著節能降耗進行，建筑企業應意識到未來階段該行業發展的變化，能夠不斷加大節能施工技術的研究，進一步將建筑施工能耗減少，提升資源利用效率，從而推動建筑行業可持續發展。在實現技術節能過程中，智能化技術的應用非常關鍵，因為智能化控制能夠解決人力計算機效率和準確率低的問題，能夠對建筑施工過程進行動態化的控制，使有限的資源得到最大化的利用。