趙本玉

(山東華邦建設(shè)集團有限公司 山東 濰坊 262500)

1 裝配式建筑的應(yīng)用及優(yōu)點

1.1 應(yīng)用背景

隨著我國社會現(xiàn)代化發(fā)展,城市建設(shè)中受到的污染也有所增加,很多土地資源開始被建筑所占領(lǐng),同時自然環(huán)境在城市擴張壓力下遭受到了一定的不良影響,同時城市擴張也從一定程度上威脅了而野生動物的生存。在這一背景下,我國提出了綠色建筑的發(fā)展理念,追求社會和自然環(huán)境和諧發(fā)展,加大了能源消耗和生態(tài)環(huán)境污染問題的防控力度[1]。

相比于傳統(tǒng)的建筑,裝配式建筑無論是碳排放還是材料的制造優(yōu)勢都十分明顯。裝配式建筑的生產(chǎn)方式為規(guī)?；S加工,可以將消耗建筑材料用量、產(chǎn)生建筑垃圾量都大大減小,可以將施工中其他能源消耗有效控制。在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時,可以回收利用一些邊角料和質(zhì)量不合格的材料,重新進行冶煉加工。在具體施工階段,可以采用機械化安裝的方式將噪音、廢物、廢水的排放量有效減少,同時可以將整個建筑生命周期的碳排放量減少,這對于我國實現(xiàn)碳中和、碳達峰的目標(biāo)大有裨益,裝配式建筑具有十分明顯的綠色環(huán)保效益,在未來發(fā)展中必然會得到進一步的推廣應(yīng)用[2]。

1.2 裝配式建筑的優(yōu)點

我國建筑工程項目隨著城市化進程的推進不斷發(fā)展,建筑行業(yè)消耗越來越多的資源,同時也從很大程度上污染了周圍的生態(tài)環(huán)境。這不符合我國長期穩(wěn)定、健康發(fā)展的目標(biāo),此時國家引導(dǎo)各個企業(yè)加強節(jié)能減排生產(chǎn),提出了綠色施工、綠色建筑等一系列可持續(xù)發(fā)展理念,很多企業(yè)開始探索新材料和新技術(shù),以期能夠?qū)⒔ㄖこ痰馁Y源消耗和污染有效降低。在建筑工程項目施工中,通過合理應(yīng)用裝配式施工技術(shù)能夠顯著加快施工效率,可以將建設(shè)周期縮短。具體來講,裝配式建筑具有如下的優(yōu)勢:

1.2.1 加快建設(shè)周期

裝配式建筑最為顯著的特點就是在工廠內(nèi)加工完成主要的建筑構(gòu)件,這就促使可以同時開展構(gòu)件加工和其他基礎(chǔ)施工作業(yè)等,這將施工時間大大縮短,同時裝配式建筑在生產(chǎn)完構(gòu)件后可以用專門的設(shè)備運輸?shù)浆F(xiàn)場,快速安裝構(gòu)件,依靠機械設(shè)備進行吊裝和安裝作業(yè),這將加工和安裝效率顯著提高,節(jié)省了大量的人力和人為工作量。可見,裝配式建筑在建設(shè)周期控制方面有很好的效果。

1.2.2 施工較為方便快捷

在建筑行業(yè)應(yīng)用裝配式施工技術(shù)可以便捷地完成施工作業(yè),可以直接安裝很多建筑結(jié)構(gòu),并且隨著標(biāo)準(zhǔn)化程度的提升,可以將繁瑣的施工工序節(jié)省,快捷、簡單地完成整個施工過程。此外,裝配式建筑需要在工廠加工完成主要的構(gòu)建,能夠方便地完成材料加工,可以批量生產(chǎn),整個施工過程得到最大程度的簡化[3]。

1.2.3 有利于實現(xiàn)節(jié)能減排

在綠色建筑背景下,裝配式建筑的應(yīng)用可以將資源消耗和污染排放量大大減少,符合節(jié)能減排施工理念。裝配式建筑是用專門的綠色施工材料加工制造構(gòu)件,在生產(chǎn)環(huán)境改善、廢物排放控制方面有著顯著的效果。此外,所有的原材料都可以在工廠加工完成,這對于控制資源消耗有著很大的效果。

1.2.4 有利于促進綠色材料的應(yīng)用

裝配式建筑的應(yīng)用可以保證更加合理地應(yīng)用綠色建筑材料。相比于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù),裝配式建筑預(yù)制并且現(xiàn)場安裝完成,在材料加工階段,可以根據(jù)安裝需求盡量選擇綠色環(huán)保材料比如在進行裝配式建筑施工中可以選擇性能良好的鋼結(jié)構(gòu),在拆除裝配式建筑時能夠重復(fù)利用這些鋼材,這樣就將資源的利用率顯著提高[3]。

1.2.5 建筑項目維護管理便利

裝配式建筑有著較為簡單的安裝和拆卸方式,在建筑后期維護管理中能夠高效地處理一些滲水、開裂等質(zhì)量問題,能夠加固和更換構(gòu)件,能夠簡化建筑工程維護管理工作,不會對建筑項目的正常使用產(chǎn)生不良影響。

2 綠色建筑理念的應(yīng)用

相比于傳統(tǒng)的建筑建造方式,裝配式建筑本身的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢就十分明顯。裝配式建筑使用的預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以改善裝配施工工藝方法,可以將能耗降低,將建筑建設(shè)的生態(tài)環(huán)保性提高。在裝配式建筑中應(yīng)用綠色建筑理念可以從優(yōu)化設(shè)計、材料使用、生產(chǎn)組裝等多方面體現(xiàn)出來。

2.1 預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件生產(chǎn)方面節(jié)能減排

構(gòu)成裝配式建筑的基礎(chǔ)為混凝土構(gòu)件。在設(shè)計階段,設(shè)計師可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)管理混凝土構(gòu)件及其結(jié)構(gòu)的全生命周期,比如當(dāng)前BIM 技術(shù)、CAD 技術(shù)等都得到了進一步的推廣和應(yīng)用。利用計算機可以搭建建筑信息模型,通過BIM 軟件對裝配式建筑的力學(xué)性能、施工過程進行分析和模擬,優(yōu)化施工方案,分析裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工方案的不足,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡化,達到材料節(jié)約的效果。

在建筑工程中大規(guī)模地使用預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以實現(xiàn)節(jié)能減排的效果,所以在裝配式建筑設(shè)計和施工中要盡量選擇統(tǒng)一的預(yù)制構(gòu)件,做好不同區(qū)域預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一分析和處理。比如可以統(tǒng)一設(shè)計和分析屋面結(jié)構(gòu)中的排水天溝構(gòu)件和泛水構(gòu)件,可以統(tǒng)一生產(chǎn)樓梯預(yù)制構(gòu)件等。同時,要充分考慮預(yù)制構(gòu)件的其他用途,盡量減輕后續(xù)施工建設(shè)任務(wù)負擔(dān)。在裝配式建筑建設(shè)中,很多排水天溝構(gòu)件和泛水構(gòu)件都可以在裝飾中發(fā)揮一定的效果,在保證了排水疏通效果的同時達到了內(nèi)部建筑美化的作用,將人工工作量大大減少。

有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件強度和剛性要求不高,預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以選用綠色真空玻璃等輕型環(huán)保材料,避免使用質(zhì)量較大的混凝土材料。有的裝配式建筑有著較高的節(jié)能減排要求,可以綜合采用環(huán)保性混凝土進行施工建設(shè),可以從水泥用量控制、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化等方面入手。

2.2 生產(chǎn)、組裝工藝優(yōu)化

在預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)建運輸中需要使用大型的運輸設(shè)備,這對設(shè)備、運輸路線等方面都提出了較高的要求,為了將運輸階段的成本盡量節(jié)約,可以堅持就近原則,在施工區(qū)域附近選擇預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)進行構(gòu)件生產(chǎn)。工作人員在進行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)時還要對混凝土余料的二次利用進行綜合考慮分析,做好臨時性透水磚材料的設(shè)置,在臨時性區(qū)域做好混凝土余料的處理。工作人員要嚴(yán)格按照建筑施工標(biāo)準(zhǔn)修建施工現(xiàn)場臨時生產(chǎn)區(qū)域。為了能夠循環(huán)利用臨時生產(chǎn)區(qū),節(jié)約工程建設(shè)成本,將資源利用率提高,可以在修建下一個施工區(qū)域時轉(zhuǎn)化臨時生產(chǎn)區(qū)域。

在建設(shè)裝配式建筑過程中,為了將綠色環(huán)保理念、節(jié)能減排思想充分落實,可以使用鋁膜板施工技術(shù)和疊合板施工技術(shù)綜合完成豎向類結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的施工。此類施工技術(shù)可以簡化施工工序,有助于材料用量和人力成本的控制。在修筑過程中,通過減少模板和木方的使用量可以實現(xiàn)森林資源的節(jié)約,同時能夠減少疊合板施工工藝,在噪聲污染控制和粉塵污染控制方面發(fā)揮著良好的效果。在組裝預(yù)制構(gòu)件過程中,可以用原來的鋼管材料、扣件材料作為工具化支撐系統(tǒng),實現(xiàn)傳統(tǒng)作業(yè)環(huán)境的改善,保證快速搭建建筑模塊。

2.3 裝配式建筑優(yōu)化設(shè)計

裝配式住宅對多種環(huán)境因素要進行綜合性考慮分析,比如通風(fēng)、光照、溫度等。良好的設(shè)計可以充分將裝配式建筑的節(jié)能減排價值凸顯出來。比如通過建筑周圍的凹凸設(shè)計可以發(fā)揮其遮陽效果,能夠?qū)⑹覂?nèi)熱量敷設(shè)適當(dāng)減少。建筑群是否會形成熱島效應(yīng)直接受到建筑物總體規(guī)劃的影響,所以在設(shè)計過程中要對建筑熱環(huán)境和氣流流動關(guān)系進行深入地考慮分析,通過科學(xué)地設(shè)計和合理布置周圍的環(huán)境達到熱島效應(yīng)控制的目的。

2.4 屋面與外窗節(jié)能

通常裝配式建筑屋面需要設(shè)置多層結(jié)構(gòu),其中包括保溫層、防水層、屋面瓦面板、符合保溫面板。施工人員在建筑墻面上固定好一系列的面板,并且填充密實面板的夾層,密封處理后可以使用。為了充分保護好屋面結(jié)構(gòu),可以在屋面上均勻地涂抹大約25mm 厚度的泥漿。

塑鋼材料、斷橋鋁材料是當(dāng)前常用的外窗材質(zhì),這類材料具有良好的密封性和隔熱性,能夠減少室內(nèi)外熱量交換,進而保證室內(nèi)處于較為恒定的溫度,減少空調(diào)等設(shè)備的使用頻率。玻璃最常用的是雙層中空玻璃,這種雙層玻璃的保溫效果明顯。在裝配式建筑地面施工中,要按照從上到下的順序進行施工。如果建筑物地面面層厚度為20mm 那么可以做好找平層的處理,常用的找平材料為水泥砂漿。如果建筑物地面面層厚度在60mm 以上,那么可以使用復(fù)合式保溫面層。

3 裝配式建筑節(jié)能減排策略

3.1 項目設(shè)計階段節(jié)能分析

設(shè)計人員要以項目所在區(qū)域的地形、規(guī)劃要求等合理有效地應(yīng)用周圍生態(tài)環(huán)境和新材料、新工藝。設(shè)計師要從整個區(qū)域角度綜合性分析并且有效銜接周邊的交通、用地、市政等內(nèi)容,將設(shè)計方案科學(xué)性和合理性提高。

基地內(nèi)部做好使用步行系統(tǒng),可以按照就近原則設(shè)置機動車進入地下車庫要道。在平面布局方面,要堅持因地制宜,做好住宅建筑高度標(biāo)準(zhǔn)的控制,要堅持高低起伏的原則。工作人員要合理布置道路密度、景觀、日照等,有效利用自然光源,提高住宅舒適度。

3.2 項目施工階段節(jié)能

3.2.1 新型建筑節(jié)能材料的使用

合理地應(yīng)用新材料和新技術(shù)可以將裝配式建筑的熱環(huán)境綜合指標(biāo)提高。工作人員可以根據(jù)符合力學(xué)計算對節(jié)能、高性能建筑材料進行合理地應(yīng)用。比如在裝配式建筑中可以積極發(fā)揮輕質(zhì)隔墻的作用,采用節(jié)能保溫材料將建筑的保溫性能提高,將建筑能源流失減小。項目中還可以使用一些黏土空心磚、符合板材、加氣混凝土磚等新型的節(jié)能墻體材料。

3.2.2 加強項目施工管理

在裝配式建筑施工中要嚴(yán)格控制建材的使用,根據(jù)消耗定額基本情況落實限額發(fā)放制度,嚴(yán)格審批超限額領(lǐng)用的材料,對于沒有消耗的材料要通過指標(biāo)控制法制定領(lǐng)用材料指標(biāo)。管理者要精確地檢查材料物資的具體收發(fā)情況、投料情況,嚴(yán)格計量,提高計量的精確度,嚴(yán)格控制材料浪費問題。在建設(shè)裝配式建筑過程中,可以減少木模板的應(yīng)用,積極使用可多次循環(huán)利用并且可回收的鋁模板,從而提高整體使用壽命和周轉(zhuǎn)率。工作人員還要合理安排施工生產(chǎn)實踐,做好機械設(shè)備的強化調(diào)度,提高現(xiàn)場設(shè)備利用率。

4 結(jié)語

各個地區(qū)裝配式建筑相繼得到推廣和應(yīng)用,取得了良好的節(jié)能減排效果,在改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量方面效果顯著。隨著國民思想意識的不斷提高,對低碳生活重視度的不斷提升,裝配式建筑越來越受到廣大環(huán)保愛好者的青睞。裝配式建筑這種半成品的建造方式改變了傳統(tǒng)建筑建設(shè)方法,但是想要大規(guī)模地使用裝配式建筑,就要加強控制裝配式建筑的施工成本,推動標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。相信在相關(guān)工作者以及國家的不斷努力下,裝配式建筑會得到進一步的改進和優(yōu)化。