摘要：隨著我國生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，低碳理念已滲入諸多行業(yè)，低碳發(fā)展成為行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向。?裝配式建筑是一種新型的綠色建造方式，碳減排潛力巨大。結(jié)合我國裝配式建筑碳減排現(xiàn)狀，分析裝配式建筑碳減排的必要性和主要路徑，展望技術(shù)發(fā)展趨勢。為了降低碳排放，裝配式建筑應(yīng)選用低碳材料，開展碳排放監(jiān)測，采用節(jié)水器具和清潔能源。未來，裝配式建筑應(yīng)提高預(yù)制裝配化水平，采用自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用數(shù)字化建模工具。研究表明，裝配式建筑碳減排有助于踐行低碳理念，控制建設(shè)成本，提高節(jié)能效果，推動(dòng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；碳減排；主要路徑

中圖分類號(hào)：TU741；X322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）03-0-03

Research on Carbon Emission Reduction of Prefabricated Buildings

MENG Yuchen

（Shandong University of Science and Technology， Qingdao 266590， China）

Abstract： With the continuous promotion of ecological civilization construction in China， the low-carbon concept has penetrated into many industries， and low-carbon development has become an important direction for industry transformation and upgrading. Prefabricated buildings are a new type of green construction method with enormous potential for carbon reduction. Based on the current situation of carbon reduction in prefabricated buildings in China， the necessity and main paths of carbon reduction are analyzed in prefabricated buildings， and the trend of technological development is looked forward. In order to reduce carbon emissions， prefabricated buildings should use low-carbon materials， conduct carbon emission monitoring， and adopt water-saving appliances and clean energy. In the future， prefabricated buildings should improve the level of prefabrication and assembly， adopt automation technology， and apply digital modeling tools. Research has shown that carbon reduction in prefabricated buildings helps to implement low-carbon concepts， control construction costs， improve energy efficiency， and promote the transformation and upgrading of the construction industry and green development.

Keywords： prefabricated building; carbon reduction; main path

作為一種新型的綠色建造方式，裝配式建筑采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、信息化管理和智能化應(yīng)用，把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠制作樓板、墻板、樓梯、陽臺(tái)等構(gòu)件和配件，制作完成后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝。裝配式建筑是建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向，將碳減排技術(shù)相裝配式建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合已成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。低碳理念下，裝配式建筑設(shè)計(jì)更加關(guān)注節(jié)能、舒適和環(huán)保，將碳減排技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑設(shè)計(jì)，能夠有效控制建筑能源消耗，提高能源利用率，促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 我國裝配式建筑碳減排現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國建筑行業(yè)能源消耗過大，節(jié)能水平偏低，行業(yè)發(fā)展受限。我國建筑行業(yè)應(yīng)深入貫徹落實(shí)低碳理念，有序推進(jìn)裝配式建筑碳減排，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1.1 能源消耗嚴(yán)重

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，建筑數(shù)量和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，能源需求持續(xù)上升。裝配式建筑建設(shè)過程存在大量能源浪費(fèi)，使得建筑行業(yè)整體能源利用率較低。建筑設(shè)計(jì)中，水電供應(yīng)、空調(diào)采暖等均屬于能源消耗的范疇，能源需求較大，如果不能及時(shí)有效地解決問題，就會(huì)造成嚴(yán)重的能源危機(jī)。

1.2 節(jié)能技術(shù)相對落后

低碳理念下，我國建筑行業(yè)逐漸朝節(jié)能、降碳的方向發(fā)展。然而，節(jié)能技術(shù)相對落后，導(dǎo)致裝配式建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能效果較差。當(dāng)前，我國裝配式建筑設(shè)計(jì)對節(jié)能材料和節(jié)能工藝的重視度較低，節(jié)能狀況整體不容樂觀[1]。

2 裝配式建筑碳減排的必要性

低碳設(shè)計(jì)是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的重要發(fā)展方向，通過選擇綠色建筑材料，高效利用綠色能源，引進(jìn)高效節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，將低碳理念貫穿于建筑的全生命周期，最終營造舒適、健康的居住環(huán)境。裝配式建筑設(shè)計(jì)應(yīng)踐行低碳理念，積極落實(shí)碳減排。裝配式建筑應(yīng)選擇天然材料，節(jié)約建筑成本，同時(shí)使得自身更具地方特色[2]。需要注意的是，為了提高裝配式建筑建設(shè)質(zhì)量，強(qiáng)化節(jié)能減排，保障人體健康，助力碳達(dá)峰碳中和，要檢測天然材料質(zhì)量，確保有毒有害物質(zhì)的含量不超標(biāo)。

3 裝配式建筑碳減排的主要路徑

3.1 選用低碳材料

為了實(shí)現(xiàn)碳減排，裝配式建筑要加強(qiáng)對低碳材料的應(yīng)用。建筑的墻體、門窗以及頂部設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能選用可循環(huán)利用的建筑材料，充分發(fā)揮建筑材料的性能優(yōu)勢，加強(qiáng)對節(jié)能材料與技術(shù)的應(yīng)用，提高碳減排效果。裝配式建筑設(shè)計(jì)要合理選擇墻體材料，增強(qiáng)墻體保溫效果。聚苯板鋼絲網(wǎng)架的應(yīng)用能夠增強(qiáng)建筑外墻保溫效果，減少保溫層面積，節(jié)約成本，同時(shí)能夠避免熱橋現(xiàn)象，提高建筑壽命，充分發(fā)揮材料的應(yīng)用價(jià)值?？招拇u是裝配式建筑常用的墻體填充材料，屬于低碳材料。空心磚具有強(qiáng)度高、隔聲和保溫效果好、質(zhì)量輕等應(yīng)用優(yōu)勢，而且磚體質(zhì)量比實(shí)心磚輕。預(yù)制材料運(yùn)往施工現(xiàn)場時(shí)，運(yùn)輸過程的能耗和碳排放顯著減少。此外，裝配式建筑頂部可以選用水泥巖棉保溫塊、水泥膨脹珍珠巖塊和水泥加氣塊等。巖棉保溫裝飾一體板是一種兼具高保溫性能和防火效能的裝配式建筑材料，安全性和裝飾性較好。總體來看，低碳材料的選擇能夠降低裝配式建筑碳排放[3]。

3.2 加強(qiáng)碳排放監(jiān)測

在施工過程中，裝配式建筑要加強(qiáng)對碳排放監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，安裝溫度、濕度、壓力和應(yīng)變等傳感器，實(shí)時(shí)采集施工現(xiàn)場的溫度、濕度及二氧化碳排放濃度等數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫似脚_(tái)或監(jiān)控中心。在施工現(xiàn)場焊接和混凝土澆筑過程中，溫度過高可能會(huì)誘發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。溫度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測作業(yè)溫度，及時(shí)防范和化解安全風(fēng)險(xiǎn)。施工現(xiàn)場濕度往往會(huì)影響材料性能，濕度傳感器可以監(jiān)測施工現(xiàn)場濕度，確保其符合施工現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，技術(shù)人員通過實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)可以直觀查看監(jiān)測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，如沉降、位移、溫度和濕度等指標(biāo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，對施工現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和評估，及時(shí)調(diào)整施工方案，減少環(huán)境污染，促進(jìn)碳減排。

3.3 采用節(jié)水器具

裝配式建筑施工過程中，為了實(shí)現(xiàn)碳減排，要因地制宜，全方位了解建筑周邊布局，加強(qiáng)水資源管理，充分發(fā)揮節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。要加強(qiáng)對節(jié)水器具的應(yīng)用，回收利用雨水、污水等水資源，提高資源利用率[4]。除此之外，瓷芯水龍頭和充氣水龍頭可以代替普通水龍頭，節(jié)水效果較好。水龍頭和淋浴設(shè)備可以安裝節(jié)流裝置，有效減少用水量。在水壓相同的條件下，新型水龍頭節(jié)水效果比普通水龍頭好。因此，裝配式建筑應(yīng)安裝節(jié)水型水龍頭，應(yīng)用節(jié)水技術(shù)，提高節(jié)能效果。低碳理念下，要應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，完善熱水供應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)，優(yōu)先考慮節(jié)水效果與工程成本，依照建筑性質(zhì)和建筑標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的循環(huán)方式。支管循環(huán)或立管循環(huán)的應(yīng)用能夠減少無效冷水的浪費(fèi)，起到較好的節(jié)水效果，這是裝配式建筑實(shí)現(xiàn)碳減排的有力手段。

3.4 應(yīng)用清潔能源

為了降低碳排放，裝配式建筑需要重視對清潔能源的應(yīng)用，利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源替代傳統(tǒng)燃煤發(fā)電。裝配式建筑可以應(yīng)用光伏發(fā)電系統(tǒng)，將光伏板集成于建筑外墻或屋頂，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，滿足部分用電需求。與傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電相比，光伏發(fā)電能夠大大減少裝配式建筑的碳排放量，提高能源利用效率。屋頂可以安裝光伏板，產(chǎn)生的熱反射可用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，增強(qiáng)發(fā)電效率，同時(shí)通過太陽能熱水系統(tǒng)提供熱水，實(shí)現(xiàn)可再生能源的重復(fù)利用。這種組合方式可以增加發(fā)電量，降低溫室氣體排放量，符合綠色建筑設(shè)計(jì)理念，有助于我國建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。

4 裝配式建筑碳減排技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 提高預(yù)制裝配化水平

裝配式建筑改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工方式，在工廠生產(chǎn)配件和構(gòu)件，再將其運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝，大大提高施工效率，碳排放顯著降低。隨著技術(shù)水平的提升，預(yù)制裝配化水平不斷提高，尤其是高性能、低能耗、可回收建筑材料的研發(fā)應(yīng)用，能更好地將裝配式建筑與綠色建造理念相結(jié)合，提高施工效率，大大降低施工現(xiàn)場碳排放量[5]。

4.2 采用自動(dòng)化技術(shù)

當(dāng)前，裝配式建筑逐漸朝自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能有效提高預(yù)制混凝土構(gòu)件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，大大減少人力投入，控制成本，降低碳排放。與此同時(shí)，可以將機(jī)器人和3D打印技術(shù)應(yīng)用于建筑材料的制造?？砷_發(fā)應(yīng)用基礎(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)，用于鋪設(shè)建筑材料的初始層。抓取機(jī)器人則能沿著先前打印的材料移動(dòng)，繼續(xù)沉積更多平滑、連續(xù)的螺旋層，以確保層與層的精密度不斷提高。此外，可以加大對智能材料的研發(fā)力度，開發(fā)兼具傳感、能量轉(zhuǎn)換或自修復(fù)功能的智能材料，以增加裝配式建筑的附加值。3D打印技術(shù)的應(yīng)用將3D建模、3D掃描和3D成型等技術(shù)相結(jié)合，打印混凝土構(gòu)件，避免切割和加工流程可能的碳排放，實(shí)現(xiàn)碳減排。

4.3 應(yīng)用數(shù)字化建模工具

數(shù)字化高度發(fā)展的今天，裝配式建筑要加強(qiáng)對數(shù)字化建模工具的應(yīng)用，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)碳減排。設(shè)計(jì)階段，建筑設(shè)計(jì)師一般均會(huì)考慮碳減排，以數(shù)字建模的形式精準(zhǔn)分析建筑結(jié)構(gòu)，模擬不同設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)變化，大大減少對建造材料的浪費(fèi)，降低建設(shè)成本，更好地對碳排放量進(jìn)行控制?？傮w來看，數(shù)字化建模是我國裝配式建筑未來發(fā)展的重要方向[6]。

5 結(jié)論

?裝配式建筑是一種新型的綠色建造方式，具有諸多優(yōu)點(diǎn)?？傮w來看，?裝配式建筑設(shè)計(jì)可以提高施工效率，縮短工期；降低建筑成本，提高建筑質(zhì)量；?減少施工噪聲和粉塵污染，方便維護(hù)管理和后期改造；促進(jìn)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，提高墻體與門窗的密封功能。裝配式建筑設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)多樣化的建筑外觀和內(nèi)部空間布局，滿足不同的建筑需求。低碳理念下，裝配式建筑設(shè)計(jì)要合理選用低碳材料，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)和清潔能源。研究表明，裝配式建筑采用碳減排技術(shù)，能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高居住的舒適度，減少環(huán)境污染，改善生活環(huán)境，助力我國碳達(dá)峰碳中和，最終實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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