王建

低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)研究

王建

裝配式建筑是指基于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配而建成的建筑，即先對(duì)建筑物建設(shè)所需的構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)，然后按照相應(yīng)的程序，采取科學(xué)的方法和技術(shù)在工地對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行裝配，從而完成對(duì)建筑物的建設(shè)。通過(guò)建設(shè)節(jié)能型低碳裝配式建筑，可有效降低建筑工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，有助于緩解環(huán)境污染問(wèn)題，對(duì)控制建筑工程施工質(zhì)量和建設(shè)成本極為有利?；诖?，文章簡(jiǎn)要分析了裝配式建筑的特征，并從圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)與特工性能、建筑技術(shù)等方面對(duì)低碳節(jié)能裝配式建筑的建設(shè)進(jìn)行著重探討。

一、裝配式建筑的特征分析

裝配式建筑是指在工地通過(guò)裝配預(yù)制構(gòu)件而建成的建筑，這種建筑的結(jié)構(gòu)體系主要是由輕型鋼框架與混凝土疊合板組合而成，具備建設(shè)速度快、制約因素少等特點(diǎn)，有助于降低建筑工程建設(shè)所投入的人力、物力和財(cái)力，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)裝配式建筑的施工質(zhì)量和施工成本的有效控制。

從建筑特征來(lái)看，裝配式建筑的形式更加多樣化、建設(shè)質(zhì)量更高且施工所需時(shí)間更短。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大幅度提升了人們的生活水平，而人們對(duì)居住環(huán)境也提出了更高的要求。從目前普及率較高的建筑類型來(lái)看，大部分建筑的設(shè)計(jì)與施工根本無(wú)法滿足住戶的實(shí)際需求，室內(nèi)空間缺乏靈活設(shè)置，導(dǎo)致室內(nèi)空間的利用率相對(duì)較低。而基于裝配式建筑的研發(fā)和推廣，通過(guò)建設(shè)裝配式建筑，相關(guān)人員可根據(jù)住戶的需求去靈活設(shè)置室內(nèi)開(kāi)間，而住戶也可根據(jù)自己的意愿，利用輕型材質(zhì)的材料隔板對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行隔斷，不僅建筑建設(shè)的節(jié)能環(huán)保效果更佳，也能夠提升室內(nèi)空間的利用率。

與傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)相比，裝配式建筑所使用預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)主要是以綠色環(huán)保材料為主，通過(guò)裝配預(yù)制構(gòu)件對(duì)裝配式建筑進(jìn)行建設(shè)，能夠有效降低建筑工程建設(shè)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成的破壞，對(duì)提升建筑工程建設(shè)的節(jié)能效果極為有利。同時(shí)，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)材料更加輕便，具有較高的耐磨性與耐火性，通過(guò)建設(shè)裝配式建筑，有助于提升建筑工程的施工質(zhì)量，并且建筑工程建設(shè)也能夠更加符合節(jié)能減排的要求。

二、圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)的熱工性能分析

目前，裝配式建筑主要適應(yīng)于三層及三層以下的民用和工業(yè)建筑，比如地震災(zāi)區(qū)重建所使用的裝配式房屋。

1.圍護(hù)墻體的組成結(jié)構(gòu)

以地震災(zāi)區(qū)重建所使用的裝配式房屋為例，裝配式建筑的圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)主要由承重結(jié)構(gòu)、樓面與屋面等組成。在建設(shè)圍護(hù)墻體的時(shí)候，需要將鋼筋混凝土掛板裝配在混凝土掛柱的外側(cè)掛爪上，而在混凝土掛柱的內(nèi)側(cè)，需要黏貼擠塑板（XPS板），然后利用射釘將厚度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的外墻內(nèi)板固定在建筑外墻的內(nèi)側(cè)，將礦棉保溫板填充于建筑外掛板與內(nèi)墻板之間，形成用于保護(hù)建筑外墻的外圍護(hù)墻體，有利于保障建筑外墻的施工質(zhì)量。地震災(zāi)區(qū)重建所使用裝配式房屋的混凝土掛柱的長(zhǎng)度為3200～3400mm，密度為2200～2300kg/m3，截面為100mmx1200mm，每個(gè)掛爪的吊掛力都達(dá)到600N，而掛柱的混凝土強(qiáng)度達(dá)到C20等級(jí)。這也要求在裝配式建筑推廣和應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于裝配式建筑所涉及預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格必須要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且要按照準(zhǔn)確的程序?qū)o(hù)墻體與輕型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配，以便確保裝配式建筑的建設(shè)質(zhì)量能夠達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)的施工

對(duì)于圍護(hù)墻體所包含承重結(jié)構(gòu)的施工，應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》（JGJ209-2010）的相關(guān)規(guī)定，利用輕型鋼結(jié)構(gòu)對(duì)圍護(hù)墻的承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)，并且施工技術(shù)要規(guī)范，施工工藝和程序要符合要求。對(duì)于樓面的施工，需要先將預(yù)制樓板放置于次梁上，然后需要現(xiàn)場(chǎng)澆筑厚度和強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的混凝土疊合層，并且疊合層內(nèi)要設(shè)置間距相同的鋼絲網(wǎng)，最后是在混凝土疊合層凝結(jié)相應(yīng)時(shí)間后，在疊合層上涂抹水泥砂漿，用以鋪設(shè)瓷磚。屋面施工的要點(diǎn)是水泥屋面瓦的選用、水泥砂漿找平層的厚度、EPS水泥夾芯板的厚度以及鋼結(jié)構(gòu)屋面梁的施工，通過(guò)嚴(yán)格控制屋面施工的要點(diǎn)，有助于提升屋面施工的質(zhì)量，對(duì)提高整體裝配式建筑的施工質(zhì)量極為有利。

三、裝配式建筑施工的低碳節(jié)能技術(shù)

根據(jù)不同地區(qū)在氣候、溫度及生活環(huán)境等方面的區(qū)別，可對(duì)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式、預(yù)制構(gòu)件的厚度與墻體結(jié)構(gòu)等各方面進(jìn)行選擇，并且要考慮裝配式建筑施工的節(jié)能性，以便在有效控制裝配式建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)裝配式建筑建設(shè)的節(jié)能減排。

1.外墻施工

在裝配式建筑建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于建筑外墻的施工，需要根據(jù)住戶的實(shí)際需求，合理選擇墻體結(jié)構(gòu)和厚度，并利用1.0mx1.05m規(guī)格的預(yù)制構(gòu)件，組裝建筑墻體，用以實(shí)施熱工性能試驗(yàn)，以便提升所獲取圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)的準(zhǔn)確性，為裝配式建筑圍護(hù)墻的施工奠定基礎(chǔ)。在熱工性能試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)室的室溫與濕度、冷箱溫度及熱箱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，根據(jù)《建筑構(gòu)件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測(cè)定標(biāo)定和防護(hù)熱箱法》（GB/T13475-2008）所提出的試驗(yàn)依據(jù)，一般需將試驗(yàn)室的室溫控制在24.5℃，濕度控制在30%～40%；冷箱的溫度需設(shè)置在-7℃，而熱箱溫度需達(dá)到25℃；對(duì)于熱工性能試驗(yàn)所涉及的熱流系數(shù)、溫度巡回路數(shù)及熱流巡回路數(shù)，應(yīng)分別控制在23.26、15個(gè)與3個(gè)。當(dāng)熱工性能試驗(yàn)中，各溫度和熱流指標(biāo)趨于穩(wěn)定后，可獲得準(zhǔn)確的圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)，而該參數(shù)的獲得也為裝配式建筑外墻的施工奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有利于控制建筑外墻的施工質(zhì)量。

2.屋面與外窗施工

裝配式建筑的屋面結(jié)構(gòu)主要由四部分組成，分別是屋面瓦、防水層、保護(hù)層及保溫屋面板，一般裝配式建筑的屋面施工所使用的保溫屋面板以EPS-水泥復(fù)合保溫屋面板為主。在屋面施工過(guò)程中，需要利用鉆尾螺釘將EPS-水泥復(fù)合保溫屋面板固定在鋼檁條上，并且要在嵌填好板縫后，做好保溫屋面板的防水層處理，并在屋面板上涂抹一定厚度的砂漿，用以鋪設(shè)屋面瓦，從而降低屋面的傳熱系數(shù)，確保裝配式建筑的保溫性能可以達(dá)到相應(yīng)要求。在裝配式建筑的外窗施工過(guò)程中，可利用塑鋼窗對(duì)建筑外窗進(jìn)行施工，并在外窗上設(shè)置雙層中空玻璃，確保裝配式建筑的外窗施工的節(jié)能保溫效果能夠得到提升，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝配式建筑保溫性能的有效控制。

3.地面施工

對(duì)于裝配式建筑的地面施工，應(yīng)采用自下而上的方式進(jìn)行施工，需要先對(duì)地面面層進(jìn)行清理、平整，在地面上涂抹水泥砂漿，用以找平地面，然后在找平后的地面上鋪設(shè)厚度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的EPS復(fù)合保溫板，最后利用厚度和強(qiáng)度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)石混凝土及灰土對(duì)地面進(jìn)行施工。按照正確程序，采用科學(xué)方法和技術(shù)對(duì)裝配式建筑的地面進(jìn)行施工，有助于控制建筑地面的熱阻，對(duì)控制建筑內(nèi)熱量的損耗極為有利。

4.防火與抗震施工

在裝配式建筑施工過(guò)程中，應(yīng)利用混凝土塊式建筑掛板對(duì)建筑外墻進(jìn)行施工，利用物理發(fā)泡形成閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫混凝土條板對(duì)建筑內(nèi)墻進(jìn)行施工。同時(shí)，采用內(nèi)嵌鋼柱和鋼梁的方式，為建筑鋼結(jié)構(gòu)提供保護(hù)。通過(guò)利用這些材料的高耐火性，提升建筑的防火性能，以便確保裝配式建筑的防火性能可以得到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

為了提升裝配式建筑的抗震性能，在裝配式建筑施工中，應(yīng)將建筑鋼梁和鋼柱內(nèi)嵌在掛板中，并對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和施工，根據(jù)振動(dòng)臺(tái)參數(shù)要求，合理設(shè)計(jì)裝配式建筑的層高和整體結(jié)構(gòu)，以便確保裝配式建筑的抗震性能可以達(dá)到相應(yīng)要求，從而保障裝配式建筑施工的節(jié)能效果。

四、結(jié)語(yǔ)

在保證裝配式建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為了確保裝配式建筑施工能夠符合節(jié)能環(huán)保理念的相關(guān)要求，應(yīng)采用新型環(huán)保材料對(duì)裝配式建筑的外墻、地面、屋面及外窗進(jìn)行建設(shè)，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和要求，組裝輕型鋼結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和厚度，以便確保裝配式建筑施工能夠真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

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