土木工程施工中節能綠色環保技術探析

劉玉芝

【摘要】針對土木工程施工存在的損耗大、污染強問題，提出采用節能綠色環保技術提高工程施工水平。在把握技術應用意義的基礎上，從節能材料選用、環保工藝運用和綠色施工推行三方面提出了技術應用方法，并結合土木工程項目施工案例編制了施工方案，通過加強節能綠色環保施工取得理想施工效果，為類似工程的建設提供參考。

【關鍵詞】土木工程;綠色施工;節能環保

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.058

引言：

在土木工程施工需要使用大量的混凝土、砂石等各種材料和各類工程機械設備，涉及建筑物拆建、工程爆破等多種環節，將產生污水、固廢、噪音等各種污染物。未能做好施工安排，將引發嚴重資源、能源浪費，并給空氣、土壤和周圍水系等環境帶來污染，最終威脅到土木工程事業發展。全面發揮節能綠色環保技術功能，減少工程浪費現象和加強環境保護，可以促進行業的進步與發展。

1、節能綠色環保技術在土木工程中的應用意義

1.1減少資源能源損耗

在資源、能源短缺問題日漸凸顯的背景下，土木工程施工由于占用大量資源和耗費較多能源，在開展工程活動時需承擔較大壓力。運用節能環保技術，從資源、能源高效利用角度制定科學施工方案，可以減少資源浪費和能源損耗，緩解工程資源需求的同時，降低工程施工成本，為工程建設奠定扎實基礎。圍繞節能減排目標分析項目施工方案，調整工程施工模式提高資源、能源綜合利用率，能夠增強方案可操作性，取得理想節能效果，全面提高工程建設質量。

1.2降低環境所受影響

針對土木工程施工帶來的各種污染，運用綠色施工技術能夠降低周圍環境受到的影響。在土木工程規模大、周期長的條件下，按照過去粗放的施工方式進行工程建設，產生的粉塵、噪音等將給周圍人群生產、生活帶來負面影響，同時引發嚴重的環境污染。隨著周圍生態環境被破壞，無法依靠環境自恢復作用維持良性循環發展，將造成工程顯然發展困境。合理進行工程規劃，運用綠色環保技術進行工程施工，可以減少污染排放，維持經濟和環境的良性循環發展。

1.3推動行業轉型升級

依托節能綠色環保技術落實國家提出的清潔生產要求，土木工程建筑行業能夠實現轉型升級，主動迎合時代發展需求。通過技術創新，土木工程施工能夠降低污染系數，獲得更多社會效益和環境效益，向著綠色、環保方向發展，通過改善人居環境贏得更多民眾的青睞。利用環保材料代替傳統材料，在減少污染產生的同時維護當地生態平衡，可以使工程與環境協同發展。隨著人們節能環保意識的提升，傾向于選擇綠色、生態生活方式。因此通過綠色施工和節能生產建立健康、舒適環境，將成為土木工程未來主要的發展方向。

2、土木工程施工中節能綠色環保技術的應用方法

2.1選用節能材料

現階段，新型節能環保材料能夠在施工中重復利用，如施工產生的廢磚、碎石等經過篩分、處理后可以轉化為重復利用材料，用于土木工程建設能夠節省施工成本，達到高效利用資源的目標，體現工程綠色環保特征。在土木工程施工中，為達到節能環保要求，需要實現資源高效利用。而選用節能材料，通過深入市場開展調查，在選擇高性能材料的同時發揮材料可循環利用特性，可以有效減少施工產生的資源浪費，發揮材料應有價值[1]。根據材料的節能作用對施工方案進行深入、詳細分析，也能及時完成方案優化，增強方案合理性的同時，確保施工成果達標。如在選用竹子代替木質模板或制作成層壓板等結構件，在保證材料硬度、韌性等特性符合要求的同時，可以實現材料多次循環利用。而土木工程施工可以選用的節能材料有較多，還應根據工程特點和施工環境確定施工使用的材料。目前在建筑墻體施工中，多選用保溫隔熱材料，如使用加氣空心砌塊隔絕墻外熱能，能夠發揮保溫、隔濕等作用。在建筑物施工中，選用由主原料和增強材料構成的纖維石膏板進行天花板、外墻等結構施工，能夠發揮防火防潮等作用的同時，加強結構保溫。選用石膏復合板，建筑發生火災時可以吸收熱能，同時釋放水分子，有效扼制火勢，因此應用日廣。

2.2運用環保工藝

在土木工程施工中，還應采用環保工藝節約能源和減少污染。如在門窗安裝期間，除了選用高性能鋁合金門窗和中空玻璃等材料阻止熱量傳遞，還可以通過安裝密封膠條減少空氣滲透，使鋁型材隔熱性能差的缺陷得到彌補，同時取得較好隔音效果。在建筑通風方面，可以采用呼吸墻結構工藝，使用抗沖擊性能較強的安全玻璃，在內部裝設擁有空氣夾層的遮陽百葉窗，在發揮隔熱功能的同時完成紫外線輻射調節，在夏季加強內部通風，在冬季發揮保暖作用，使施工采用的工藝充分體現科學、環保的特點。在屋頂施工期間，采用混凝土結構容易受日照輻射等因素影響，導致建筑物在冬季日照短時的保溫效果較差，需要借助電器設備對室內進行升溫，產生大量能耗。而運用屋頂綠色環保工藝，能夠通過設置保溫隔熱層減少建筑內部熱量散失，形成的結構可以獲得較優的保溫、隔熱性能，通過減少室內電器使用達到節能減排目標。近年來，可再生能源利用問題得到了足夠重視，將太陽能技術引入到土木工程施工工藝中，形成新型的環保工藝技術。如在建構物屋頂布置太陽能集熱器，在土建施工期間完成熱水管路分配，能夠在為建筑用戶提供充足熱水的同時，將太陽能轉化為電能，減少工程運行產生的供熱能耗，推動土木施工技術轉型升級。

2.3推行綠色施工

為達到綠色環保要求，還應推行綠色施工技術，確保土木工程呈現綠色、可持續發展態勢。按照“四節一環?！币?，在節約土木工程施工占用的水、電、材料和土地資源的同時，需要嚴格控制各種污染，最大限度施工帶來的環境影響。如在材料使用方面，為減少材料運輸帶來的廢氣、粉塵等污染，應做到就地取材，并通過精細化管理加強材料管護，確保材料能夠得到充分利用。在水資源利用方面，可以通過雨水回收等技術減少資源損耗，并通過中水回用方式實現污水減量化處理[2]。運用節電技術，應通過選用節能照明燈具等方式減少電能損耗。為落實施工環保要求，應針對施工產生的粉塵、廢物、廢水等各種污染采取專門處理措施。如土木工程施工將產生較多固廢垃圾，應運輸至指定地點處理，采用生態化方式以減少毒氣排放。在運輸和存放期間，需要設置隔離罩防止揚塵等問題出現，盡可能實現固廢資源化加工，減少垃圾產生。在施工期間，為防止施工產生的粉塵給周圍環境帶來危害，可以在場地周圍建立專門的隔離罩和擋板，避免污染源四處擴散。在廢水處理方面，需要進行回收和集中處理，在加強回收利用的同時，確認直接排放的水達標。通過綠色施工，能夠通過土木工程施工創造良好人居環境條件。

3、土木工程施工中節能綠色環保技術的實踐應用

3.1項目概況

某博物館建筑面積為9742㎡，包含地上6層和地下1層，高度為22m，展廳面積達2400㎡。在土木工程施工期間，經勘查確認場地達到二級復雜程度，巖土工程為乙級，地形相對平坦。結合水文地質資來看，周圍不存在滑坡等不良地質條件，地下水的水位較低，不會給施工帶來影響。但考慮到工程距離市區較近，周圍環境生態良好，要求加強綠色環保施工，同時盡可能節省資源和能源，確保工程能夠維持良好運轉狀態。

3.2施工方案

根據工程建設需求，在施工中融入節能綠色環保技術，可以從節能和環保兩方面采取措施，加強工程綠色施工管理。在節能方面，外墻、屋面等結構施工可以選用節能環保型材料，發揮保溫防寒功能的基礎上，利用太陽能等技術減少建筑產生的能耗。在照明、用水等方面，可以運用節電技術和實現水資源循環利用減少施工和工程運行產生的資源損耗。在環保技術運用上，可以綠色環保方式進行廢水、固廢等污物處理，嚴格控制生產污染。

3.3施工技術

3.3.1節能施工

按照施工方案，需要完成土木工程圍護結構節能施工，通過減少建筑物內外環境冷熱交換充分發揮結構保溫作用。運用節能技術，需要做好基層墻面處理，在沖筋后進行界面砂漿涂抹。選用阻燃型的膨脹聚苯板材料，密度在18～22kg/m3之間，導熱系數不超0.04W/（m2·k），抗壓強度達到69kPa，在垂直板面方向能夠達到0.1MPa抗拉強度。粘貼保溫板，需要從底部邊角開始，使保溫板在上下鍵交錯排列，確保相鄰板材間對齊，不存在縫隙。針對勒腳位置，考慮環境濕度較大，容易導致保溫板受潮，需使用技術聚苯板粘貼?？紤]到因外界因素影響保溫板可能出現熱脹冷縮問題，導致保溫層結構出現應力，引發外墻裂縫，需要在保溫板上涂抹3～5mm厚防裂砂漿，并掛上耐堿網格布，在面層上涂抹1～2mm厚砂漿，最后完成涂料涂抹。采用粘貼砂漿方式將造成保溫層承重過大，應按照梅花狀形式排布膨脹螺栓，每㎡布置6～10個錨固點，與保溫板邊緣保持100～150mm距離。通過科學施工加強室內保溫，減少能源消耗，能夠達到節能目標。

針對建筑物的屋面，需完成保溫隔熱層施工，防止室內溫度流失?？紤]到土木工程屋頂跨度較大，應選用鋼結構材料施工，運用鈑金屋面技術與鋼結構匹配。在保溫材料選用方面，應選用輕質、儲熱性能佳的材料，同時加強防水技術運用，確保屋面施工質量。在施工實踐中，完成屋面結構鋼網架找坡后，可以焊接鋼支托，上部安裝H鋼柱檁條，并在主檁條上安裝C型鋼次檁條。選用0.47mm厚壓型鋼板作為底板，上部設置開口內檁，鋪設75mm厚帶夾筋的貼面玻璃棉氈，然后覆蓋0.6mm厚鋼板。選用鍍鋁鋅基板進行屋面施工，擁有更高耐久性，覆蓋厚度達25μm的納米強化聚酯涂層，擁有紅外線反射、抗氧化等功能。選用容重不超16kg/m3的玻璃棉氈，導熱系數不超0.038W/（m2·k），內側帶有防潮防腐貼面，能夠發揮保溫、隔熱、防潮等作用。使用過程中采用丁基膠密封膠帶進行結構密封處理，可以使結構保持較好氣密性，取得理想保溫效果，滿足屋面節能施工要求。

在門窗節能施工方面，工程處于朝南方向，建筑面積和門窗面積比例不超0.35，確保滿足夏季散熱要求，獲得較強溫控能力。為確保門窗在冬季充分發揮保溫作用，需選用雙層中空玻璃，確保冬季日照充足的同時，充分發揮隔熱功能。選用鋁合金門窗，為增強結構氣密性，施工時需要完成減壓槽設置，使窗洞口達到0.9～1.2m進深，進風口高度在2.1～2.8m之間，寬度達到7m，能夠增強門窗氣密性，優化建筑保溫性能。在施工實踐中，選用的鋁型材壁厚達到1.5mm，玻璃為5+9A+5+9A+5LOW-E中空玻璃。在結構墻體和門窗外框之間，使用彈性閉孔材料進行縫隙填充，外部使用硅酮密封膠加強結構密封效果。在邊框和玻璃下部接觸位置，鋪設5mm厚橡皮墊，四周使用密封膠進行處理。

考慮到建筑屋面面積較大，需要在屋面鋪設太陽能板，利用供電儲能技術將太陽能轉化為電能，配備蓄電池組進行能量儲存。將熱能驅動當成是基礎，配備吸附式制冷機加強空調制冷效果，能夠減少空調運行產生的能耗。在屋面面層安裝太陽能光電板，將網架支托當成是主托架，對鋁合金輻框進行安裝固定。在框架上安裝中空太陽能光伏玻璃，并使用雙面膠條進行固定，使用泛水板和結構膠進行密封，能夠形成完整屋面系統，發揮采光、發電、防水等作用。在整個施工過程中，可以利用專用夾具進行光伏組件安裝，無需在金屬屋面上開洞、打孔，因此不會造成原結構受到破壞，確保屋面擁有良好保溫隔熱性能，充分體現施工方案的節能特性。

3.3.2環保施工

在土木工程環保施工方面，重點需要達到粉塵、污水、固廢等污染控制目標，有效保護環境的同時，實現節能降耗施工。結合項目特征，首先需要加強施工揚塵控制。根據現場條件需要緊湊完成臨時設施布置，盡可能減少施工占地的同時，做到使施工場地100%覆蓋砂土，并對路面進行100%硬化，對現場進行100%圍蔽，同時達到節地和減少揚塵等目標。在材料運輸環節，需要做好綁扎和覆蓋，確保車輛密封性，防止出現材料外協等情況?？紤]到部分砂土材料將粘在車輛底部，容易引發二次揚塵，需要做到100%清洗車輛，并通過合理規劃運輸通道縮短運輸路徑。針對拆除工程，則需實現100%灑水降塵。針對施工使用的機械設備，同樣應做好清潔工作，利用吸塵器等設備去除吸附的灰塵，將施工區目測揚塵高度控制在0.5m以下。

考慮到工程施工期間水資源需求較大，容易產生大量污水，需采用中水回用系統進行污水回收處理，將回收水資源用于沖洗車輛等操作，達到節約水資源的目的。而處理后的中水含氮、磷等元素較低，不會給環境帶來過多影響。針對工程附近的污水，通過設置大容量水池和建立現場排水系統進行全面收集。配備循環用水裝置，能夠對雨水和承壓水進行收集。在污水處理方面，主要采用膜過濾技術進行水質凈化處理，搭配采用活性碳吸附、混凝沉淀方式進行污水處理，確保取得理想處理效果。與此同時，需要收集雨水加強水資源儲備，用于灑水等環節，有效減少資源損耗。在施工實踐中，應布設截污掛籃，完成初期收集雨水的棄流過濾，存入到專門蓄水箱中，然后利用雨水提升泵輸送至深度過濾器中，經過濾、消毒處理后使用。

項目規模較大，施工現場需要使用大量機械設備和人員，將產生大量電能消耗。為節約電能，針對變壓器采用節能技術，使施工產生的電力負荷始終在可控范圍內。選用節能型變壓器，并優化供配電系統施工方案，選用銅芯導線進行線路合理布設，縮短線路長的同時減少無功損耗，能夠達到節電目標。在施工照明方，根據環境條件選擇發光效率高的設備，盡可能使用自然光源和節能光源，有效減少施工能耗。針對臨時用電裝置，配備自動化設備加強管控，根據環境照明條件進行開關控制，減少不必要的電能損耗。針對機械設備建立檔案，記錄用電、用油等數據，通過定期檢查嚴控設備耗用資源，并督促人員落實檢修維護工作，保證設備始終處于高效運行狀態，達到降低設備耗能的目標。

在固廢管理方面，按規定需要分類收集、堆放，并進行統一處理。為減少材料浪費，制定詳細材料使用計劃，并對施工工序進行合理安排，通過一次成優加強資源利用。如在鋼筋施工方面，采用機械連接技術進行處理，最大限度減少材料用量。在混凝土泵送施工期間，利用水洗泵送方式加強管道中材料利用。

3.4施工效果

從工程施工效果來看，通過加強各種節能綠色環保技術運用，完成了標準化工地建設，被評價為省級綠色施工工地，在土木工程施工污染控制方面作出了示范。而從工程節能效果來看，成功減少了水、電等各種資源損耗，同時加強了太陽能等可再生能源利用，能夠為工程建設和運行帶來可觀經濟效益和環境效益。

結語：

在土木工程施工期間，運用節能綠色環保技術能夠通過減少資源能源損耗帶來更多綜合效益，加快行業轉型升級的同時，維持經濟和環境和諧發展。而通過選用節能材料、運用環保工藝等方法提高工程整體施工水平，還要結合工程實際建設需求合理編制施工方案，從節能和環保兩方面科學應用各種施工技術，以便取得理想施工效果，為工程可持續發展提供保障。

參考文獻：

[1]鐘明然.綠色環保技術在土木工程施工中的滲透探究[J].廣西城鎮建設，2021（11）：118-120.

[2]吳祖富.綠色節能環保技術在市政工程施工中的應用[J].江西建材，2021（05）：92-93.