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基于数字技术的施工现场临时设施绿色低碳技术研究
摘要:在“双碳”目标的推动下,建筑行业正积极探索绿色低碳施工方式,施工现场的临时设施作为施工过程中的必要组成部分,其能耗及环境影响不容忽视。本文基于数字技术,从优化设计、节能管理、智能运维等方面,探讨绿色低碳技术在施工现场临时设施中的应用,希望能为实现建筑施工领域的绿色转型提供参考。
关键词:数字技术,施工现场,临时设施,绿色施工
1 引言
随着我国“双碳”目标的逐步推进,建筑行业作为碳排放的重要来源,正加快绿色转型步伐。施工现场的临时设施,包括办公区、生活区、仓储区及施工围挡等,不仅是施工管理的重要载体,同时也是能源消耗的主要环节。传统的临时设施往往存在能耗高、资源浪费严重、环境影响较大等问题,如何通过数字技术优化管理、降低碳排放,成为施工管理的重要研究课题。近年来,BIM(建筑信息模型)、物联网、智能监测系统等数字技术在施工领域得到广泛应用,为临时设施的绿色低碳管理提供了新的技术支持。本文结合实际工程案例,探讨基于数字技术的施工现场临时设施优化策略,并提出具体的实施路径。
2 施工现场临时设施的绿色低碳管理需求
在施工现场,临时设施是工程建设不可或缺的一部分,包括办公区、生活区、材料堆放区以及施工围挡等。这些设施在施工期间消耗大量能源,涉及水、电、暖通、照明等多个系统,传统管理模式往往导致资源浪费严重,碳排放较高。因此,推动临时设施的绿色低碳化管理,不仅是响应“双碳”目标的现实需求,也能有效提升施工现场的可持续性。
施工现场的临时设施往往使用大量一次性或低耐久性的建材,如普通彩钢板、木材等,这些材料在项目结束后大多被废弃,造成资源浪费。若能采用装配式建筑、可回收建材或高耐久性材料,则能显著降低碳排放,同时提高材料的重复利用率。施工现场的能源消耗主要来自照明、空调、取暖和施工设备运行,其中,办公区和宿舍的能耗占比较大。传统管理方式下,常出现无人区域灯光长时间开启、空调过度使用等情况,造成电力浪费。通过数字化手段,如智能电表、远程监控、能耗分析系统等,可以实时掌控能耗情况,优化能源配置,提高能源使用效率。此外,施工现场的水资源管理也是绿色低碳管理的重要一环。传统施工临时设施缺乏有效的水循环利用系统,导致大量水资源浪费。通过雨水收集、中水回用等技术,可减少施工用水消耗,提高水资源利用率,降低排放压力。
3 基于数字技术的绿色低碳施工现场临时设施技术路径
3.1 BIM技术优化临时设施设计
在施工现场,临时设施的合理规划和高效利用对于降低碳排放和减少资源浪费至关重要。BIM(建筑信息模型)技术的应用,为临时设施的设计优化提供了有力支持,使其更加符合绿色低碳的要求。BIM技术能够在施工前建立完整的三维数字模型,对办公区、宿舍区、仓储区等临时设施的布局进行精确规划。通过对空间利用率的优化,可以减少不必要的临建设施搭建,从而降低材料消耗。BIM的参数化建模可以对不同材料的碳排放情况进行量化分析,帮助施工方选择更加环保的建材,如装配式模块化建筑、可循环使用的轻钢结构等,从源头上降低碳足迹。此外,BIM还可结合施工进度模拟,精确计算材料需求量,减少浪费,提高施工效率。
3.2 物联网技术提升能耗管理
在施工现场,临时设施的能耗管理直接影响整体碳排放水平。传统的能耗管理方式通常依赖人工巡查和经验判断,缺乏实时监测和数据分析,导致能源浪费严重。物联网技术的应用,为施工现场的能耗精细化管理提供了新的解决方案。通过智能电表、温湿度传感器和能耗监测终端,能够实时采集办公区、宿舍区、照明系统及施工设备的用电数据,并通过无线网络传输至管理平台,实现远程监控。例如,在某大型施工项目中,物联网系统监测发现部分办公区域夜间仍存在长时间待机耗电现象,经过自动调控后,整体能耗降低了15%。结合大数据分析和智能控制技术,物联网系统可以根据天气、人员活动情况等因素,自动调整空调、照明等设备的运行策略。例如,在人员较少时自动降低照明亮度或调整空调温度,从而避免不必要的能源消耗。
3.3 太阳能光伏与新能源应用
在施工现场临时设施的能源供给中,传统电力依赖燃煤发电,碳排放较高,而太阳能光伏等新能源的引入为施工现场提供了清洁、高效的能源解决方案。随着光伏技术的发展,其在临时设施中的应用日益广泛,不仅能降低施工阶段的碳排放,还能提升能源利用效率。在施工现场的办公区、宿舍区、仓储区等区域,可在屋顶或围挡上安装太阳能光伏板,为照明、监控、办公设备等提供电力支持。例如,在某公路施工项目中,临时办公区利用分布式光伏发电,每日提供近30%的用电需求,有效减少了对传统电网的依赖。光伏系统可与储能设备结合,白天存储电能,夜间或阴雨天气时释放,确保能源的稳定供应。此外,太阳能热水系统可应用于施工人员的生活热水供给,减少传统电热水器的能耗。
3.4 绿色建材与装配式施工应用
在施工现场临时设施的建设过程中,传统材料往往存在高能耗、高污染和低回收率的问题,不利于绿色低碳发展。绿色建材与装配式施工技术的结合,为施工现场提供了一种更加环保、高效的建造方式,有助于降低碳排放并提升资源利用率。绿色建材的应用能够减少施工过程中污染物的排放。例如,采用可回收的轻钢龙骨、节能保温板、环保涂料等材料,可有效降低资源消耗,并提高建筑材料的重复利用率。在某市政工程项目中,使用高强度轻质墙板替代传统砖墙,使材料损耗降低了20%,并减少了施工废弃物。装配式施工方式通过工厂预制、现场拼装的方式,大幅缩短施工周期,并减少湿作业带来的能耗和污染。
3.5 智能监测与运维管理
在施工现场,临时设施的能源消耗、环境状况及运行维护情况直接影响绿色低碳目标的实现。传统的管理方式依赖人工巡查,效率低、响应滞后,难以及时发现问题。智能监测与运维管理技术的引入,使施工现场能够实现数据驱动的精细化管理,提高能效并减少资源浪费。
通过物联网传感器、智能电表、环境监测设备等实时采集用电、用水、空气质量等数据,并通过数据平台进行分析,可动态调整能耗策略。例如,在某建筑工地,智能监测系统发现宿舍区夜间照明过度,调整后整体用电量减少10%。智能运维系统可实现远程控制和自动调节,如通过智能温控系统优化空调使用,避免长时间空转浪费。此外,结合AI技术,系统可预测设备故障,提前预警,减少不必要的维修成本,提高设施使用寿命。
4 结论与展望
综上所述,基于数字技术的绿色低碳施工现场临时设施管理,可有效降低能耗、减少碳排放,并提升资源利用率。BIM 设计优化、物联网监测、可再生能源利用、装配式施工等技术的结合,为施工现场绿色管理提供了新的路径。然而,目前在实际推广过程中仍面临技术成本、标准化不足等问题,未来需加强技术集成与行业推广,推动施工现场临时设施向更加智能化、绿色化发展,为建筑行业的可持续发展提供助力。
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