工程施工能耗管理怎么做?如何实现绿色低碳与高效运营的双赢?
在“双碳”目标(碳达峰、碳中和)日益成为国家战略的背景下,建筑行业作为能源消耗和碳排放的重要领域,其施工阶段的能耗管理已成为项目精细化管理和可持续发展的核心议题。传统的粗放式施工模式不仅造成资源浪费,还加剧了环境污染。因此,科学、系统地开展工程施工能耗管理,不仅是响应国家政策的必然要求,更是企业提升竞争力、降低成本、塑造绿色品牌形象的关键路径。
一、为什么要重视工程施工能耗管理?
根据住房和城乡建设部数据显示,我国建筑全过程碳排放约占全国总量的50%,其中施工阶段占比约10%-15%。尽管比例看似不高,但其单位面积碳排放强度远高于运营阶段,且具有集中性、阶段性特征,一旦失控将对环境造成显著冲击。同时,随着电价上涨、原材料成本上升以及ESG(环境、社会与治理)理念普及,能耗管理直接关系到项目利润空间和企业合规风险。
此外,越来越多的政府投资项目、大型国企及国际承包商开始强制要求施工单位提交能耗管控方案,并将其纳入评标标准或履约考核指标。这使得能耗管理从“可选项”变为“必选项”,必须纳入项目全生命周期管理体系。
二、工程施工能耗管理的核心内容有哪些?
工程施工能耗主要指施工过程中使用的电能、燃料油、燃气等能源消耗,涵盖机械设备运行、临时设施用电、照明、办公生活区能耗等多个维度。有效的能耗管理应围绕以下几个方面展开:
1. 能耗数据采集与监测
建立实时监测体系是能耗管理的基础。通过安装智能电表、水表、气表等物联网设备,结合BIM(建筑信息模型)技术,对施工现场关键用能点进行动态监控。例如:塔吊、混凝土泵车、钢筋加工机械、临时配电箱等高耗能设备的功率曲线分析,有助于识别异常能耗行为。
2. 能耗基准设定与对标分析
不同工程类型(如房建、市政、桥梁)能耗差异较大,需建立科学合理的能耗基准值(Baseline)。可通过历史项目数据、行业标准(如《绿色施工导则》《建筑节能与可再生能源利用通用规范》)以及AI算法预测合理能耗范围,再对比实际值,找出偏差并制定改进措施。
3. 设备优化与节能改造
优先选用低能耗、高效率的施工机械,如变频电机驱动设备、新能源电动工程机械(如电动挖掘机、装载机)。对于老旧设备,应定期维护保养,避免因磨损导致能效下降;同时推广太阳能发电、风力发电等清洁能源在工地的应用,减少化石能源依赖。
4. 施工组织优化与流程再造
科学排布工期,避免交叉作业冲突造成的重复开停机;合理安排夜间施工时间,减少不必要的照明;推行模块化预制装配工艺,降低现场焊接、切割等高耗能工序比例;鼓励使用数字化工具(如智慧工地平台)实现资源调度智能化,提升整体效率。
5. 员工培训与意识提升
能耗管理不仅是技术人员的工作,更需要全员参与。定期组织节能知识讲座、岗位节能竞赛、设立“节能标兵”奖励机制,让每位工人意识到节约每一度电、每一滴油的重要性,形成良好的节能文化氛围。
三、典型应用场景与案例分享
案例一:某央企承建的地铁项目能耗管理系统落地实践
该项目在开工前即部署了基于IoT的能耗监控平台,覆盖所有施工区域的用电、用水、用气情况。通过大数据分析发现,某段区间隧道掘进期间,通风系统长期满负荷运行,导致电耗超标近30%。经排查为通风管路设计不合理所致,及时调整后日均节电超800度,年节省电费约28万元。
案例二:某城市综合体项目引入光伏+储能系统
该项目在施工现场设置分布式光伏屋顶系统,结合锂电池储能装置,在白天光照充足时优先供电,夜间转为储能释放,实现了部分时段零购电目标。一年内减少外购电量约60万千瓦时,相当于减排二氧化碳约500吨,获得当地住建部门颁发的“绿色工地示范奖”。
四、技术赋能:数字孪生与AI助力能耗管理升级
近年来,随着数字孪生(Digital Twin)、人工智能(AI)和边缘计算的发展,能耗管理正从被动响应向主动预测演进。
- 数字孪生应用:构建虚拟工地模型,模拟不同施工方案下的能耗表现,辅助决策者选择最优组合。例如,在塔吊布置方案比选中,可提前测算哪种布局最省电。
- AI能耗预测:基于历史数据训练模型,预测未来一周甚至一个月的能耗趋势,帮助项目团队提前调配资源、安排检修计划,防止突发停电或设备过载。
- 边缘智能终端:部署本地化的能耗分析网关,无需频繁上传云端即可完成初步判断,提升响应速度,适用于偏远地区或网络不稳定场景。
五、政策支持与标准体系建设
国家层面已出台多项政策推动施工能耗管理规范化发展。如《关于推动绿色建筑高质量发展的指导意见》明确要求新建工程项目全面实施绿色施工评价;《建筑业碳排放核算指南》提供了详细的碳排放计量方法,为企业提供参考依据。
地方层面也加快步伐,如北京、上海等地将绿色施工纳入信用评价体系,对能耗达标的企业给予加分奖励;深圳试点“能耗积分制”,鼓励企业通过节能技术创新获取额外积分用于招投标加分。
六、挑战与应对策略
尽管前景广阔,但当前施工能耗管理仍面临诸多挑战:
- 数据孤岛问题:多个子系统(如安全、质量、进度)未打通,能耗数据难以整合,影响分析准确性。
- 初期投入成本高:智能设备采购、软件开发、人员培训等前期投入较大,中小企业接受度较低。
- 管理机制不健全:缺乏统一的责任划分和奖惩制度,执行流于形式。
对此建议:
- 推动“智慧工地”标准化建设,鼓励政府牵头搭建公共能耗管理平台,降低中小企业接入门槛;
- 探索PPP模式引入第三方专业机构提供能耗托管服务,减轻企业负担;
- 建立能耗绩效挂钩机制,将节能成效纳入项目经理考核体系,激发内生动力。
七、未来发展趋势展望
随着技术进步和政策深化,工程施工能耗管理将呈现三大趋势:
- 从单点管控走向系统集成:能耗管理将成为智慧工地不可或缺的一部分,与安全管理、质量管理深度融合,形成一体化解决方案。
- 从人工经验走向数据驱动:依靠AI算法挖掘深层规律,实现精准预测与自动调节,减少人为干预误差。
- 从内部优化走向生态协同:上下游供应链共同参与能耗管理,如供应商提供低能耗建材、运输车辆采用电动化,构建绿色建造生态圈。
总之,工程施工能耗管理不是简单的节能减排任务,而是关乎企业可持续发展、社会责任履行和市场竞争力重塑的战略举措。只有真正把能耗当作一种“资产”来经营,才能在新时代高质量发展中赢得先机。





