預(yù)制裝配式技術(shù)在節(jié)能建筑中的應(yīng)用探究

韓冰

摘要：隨著國(guó)家對(duì)于建筑節(jié)能以及住宅產(chǎn)業(yè)化的重視，裝配式建筑因其施工方式綠色環(huán)保、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠化、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、工程管理信息化及裝修一體化等特點(diǎn)，得到了國(guó)家的重點(diǎn)支持與推廣。本文針對(duì)某項(xiàng)目裝配式建筑施工技術(shù)，首先對(duì)預(yù)制裝配式技術(shù)的概念進(jìn)行分析，提出相關(guān)應(yīng)用措施，供參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式;技術(shù);節(jié)能建筑;應(yīng)用

為了實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能，提高建筑的節(jié)能效率是最佳方法之一，而發(fā)展裝配式建筑的討論成為了當(dāng)下我國(guó)建筑行業(yè)的熱點(diǎn)話題。伴隨著我國(guó)推行建筑工業(yè)化的節(jié)奏加強(qiáng)，裝配式建筑逐漸成為了國(guó)家和各地方政府關(guān)注的焦點(diǎn)。2016年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，明確要求大力發(fā)展裝配式建筑，力爭(zhēng)用10年左右的時(shí)間，使得裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%，充分反映了我國(guó)非常重視裝配式建筑的推行與發(fā)展。裝配式建筑不單具備提高工程質(zhì)量、縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，最主要的是它還可以實(shí)現(xiàn)在建造過程中的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能，非常有益于我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展前景十分廣闊。

1 預(yù)制裝配式建筑理論概述

1.1 裝配式建筑概念

裝配式建筑是由部品部件在工廠加工，在工地裝配而成的建筑。常見的裝配式建筑有三種，分別是裝配式混凝土建筑、鋼結(jié)構(gòu)建筑、木結(jié)構(gòu)建筑。

1..2 裝配式建筑特點(diǎn)

裝配式建筑具有工業(yè)化程度高、綠色環(huán)保、管理信息化與集成化、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。此外，由于現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)以大量的機(jī)械吊裝為主可大大減少現(xiàn)澆作業(yè)從而極大地改善了施工環(huán)境。雖然裝配式建筑具有許多當(dāng)下現(xiàn)澆施工方式無可比擬的優(yōu)勢(shì)但仍然存在著一些不足，比如：預(yù)制構(gòu)件造價(jià)較高;室內(nèi)布局不靈活;現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)要求較高，需要專業(yè)施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行施工;墻體接縫及其防水處理難度高等。盡管目前裝配式建筑的發(fā)展還不完善存在一些技術(shù)難題尚未解決，但是仍然不失為一種優(yōu)良的建筑形式。

1.3 國(guó)內(nèi)外裝配式建筑發(fā)展概況

國(guó)外很早便開始了對(duì)裝配式建筑的研究，發(fā)展至今已近百年，相關(guān)的技術(shù)體系已基本成熟，各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也比較完備。1840年，法國(guó)人孟尼爾首先取得了預(yù)制工法專利。但直至20世紀(jì)50年代裝配式建筑才逐漸興起。此后，國(guó)外學(xué)者陸續(xù)開展了預(yù)制鋼筋混凝土疊合構(gòu)件和部品的力學(xué)性能試驗(yàn)研究，為裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提供了一定理論參考并加快了其實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)程。二戰(zhàn)之后，由于戰(zhàn)爭(zhēng)的損耗加之人口的激增等使得裝配式建筑迎來了高速發(fā)展階段。

我國(guó)香港地區(qū)很早便對(duì)裝配式建筑進(jìn)行了研究，經(jīng)驗(yàn)相對(duì)豐富，加上其自身施工條件的限制使得香港地區(qū)的裝配式建筑應(yīng)用相當(dāng)普遍。

對(duì)于大陸地區(qū)而言，在20世紀(jì)五六十年代，隨著國(guó)家提倡建筑節(jié)能以及自身建設(shè)需要，裝配式建筑的探索開始起步。由于自身?xiàng)l件限制，預(yù)制構(gòu)件的精度與工業(yè)化生產(chǎn)都沒有達(dá)到比較高的程度;但仍然使得裝配式建筑在20世紀(jì)80年代繁榮一時(shí)。隨后由于自身研發(fā)水平的限制和裝配式混凝土建筑體系自身的局限性及不足，人們逐漸把目光投向了現(xiàn)澆建筑。到20世紀(jì)90年代中期，裝配式混凝土建筑已逐漸被全現(xiàn)澆混凝土建筑體系取代，近些年由于國(guó)家及地方政府的支持裝配式建筑才又逐漸興起。

2 工程簡(jiǎn)介

某項(xiàng)目建筑類型為綜合辦公樓、員工住宅小區(qū)，主要功能為辦公、住宅，另外包括部分商業(yè)用。該項(xiàng)目運(yùn)用裝配式建筑新技術(shù)建造，總建筑面積約為26000平方米。

3 節(jié)能技術(shù)管理策劃及創(chuàng)新

3.1 柱、梁、墻、板全部工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)吊裝，將工廠預(yù)制的梁、柱通過現(xiàn)場(chǎng)焊接和冷壓相接接合（運(yùn)用連接器的堅(jiān)固焊接構(gòu)造），再用膨脹混凝土在節(jié)頭處進(jìn)行二次澆灌，應(yīng)用等效現(xiàn)澆方式，后澆為整體，使整體框架達(dá)到了強(qiáng)柱、弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求，增加了抗震、抗剪性能。據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)院研究院工程抗震研究所的試驗(yàn)證明：驗(yàn)算結(jié)果表明，本試驗(yàn)的梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)在正常使用短期荷載作用下承載能力，靜載承載及重力荷載與7度地震作用組合下的承載能力均滿足計(jì)算要求，本試驗(yàn)未觀察到錨筋的滑動(dòng)和拔出現(xiàn)象，表明梁柱筋在節(jié)點(diǎn)中的錨固是良好的。

3.2 工廠預(yù)制構(gòu)件的優(yōu)質(zhì)品率高，現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工快，比傳統(tǒng)的施工方式可節(jié)省時(shí)間50%以上，現(xiàn)場(chǎng)基本沒有濕作業(yè)，改善了勞動(dòng)條件，減輕了建筑工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.3 保溫節(jié)能效果好。輕型水泥復(fù)合裝飾墻體經(jīng)山東省建科院檢測(cè)，120mm厚的外墻體傳熱系數(shù)達(dá)到0.522，比黏土磚和空心砌塊砌筑的墻體建筑物節(jié)約能耗50%以上。

3.4 內(nèi)隔墻采用粉煤灰高強(qiáng)石膏板，不僅隔音、吸潮性能好，而且體輕，占用空間小，施工方便，可鋸可刨可釘，水、電線路安裝靈活。同時(shí)利用工業(yè)廢渣粉煤灰等，起到了綜合治理環(huán)境的作用。

3.5 使用大跨度疊式預(yù)應(yīng)力樓板，戶內(nèi)不需要再設(shè)陌生柱、梁、墻，用輕型復(fù)合墻板可任意分割，布局靈活，適用性好。與磚混結(jié)構(gòu)相比，可增加約15%的使用面積，與現(xiàn)澆框架空心砌塊結(jié)構(gòu)相比，可增加約10%的使用面積。

3.6 工廠化施工樓房新技術(shù)，綜合成本低，比現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的造價(jià)低20%左右，與磚混結(jié)構(gòu)的成本基本相同?，F(xiàn)場(chǎng)施工無腳手架，僅節(jié)點(diǎn)用少量的專用模板，內(nèi)外墻不用二次抹灰，可節(jié)省材料20%～30%，同時(shí)節(jié)省大量人工。

4 管理措施

4.1 總體思路。建筑工業(yè)新技術(shù)在節(jié)能建筑中的應(yīng)用，概括起來講就是通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理為主要特征的生產(chǎn)方式，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、開發(fā)等環(huán)節(jié)形成完整、有機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)房屋建造全過程的工業(yè)化、集約化和社會(huì)化。該技術(shù)體系采用先進(jìn)、適用的技術(shù)、工藝和裝備，科學(xué)合理地組織施工，發(fā)展施工專業(yè)化，提高機(jī)械化水平，減少繁重、復(fù)雜的手工勞動(dòng)和濕作業(yè);發(fā)展建筑構(gòu)配件、制品、設(shè)備生產(chǎn)并形成適度的規(guī)模經(jīng)營(yíng)，為建筑市場(chǎng)提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構(gòu)配件和制品;制定統(tǒng)一的建筑模數(shù)和重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（模數(shù)協(xié)調(diào)、公差與配合、合理建筑參數(shù)、連接等），合理解決標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，建立和完善產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)、工法等，不斷提高建筑標(biāo)準(zhǔn)化水平;采用現(xiàn)代管理方法和手段，優(yōu)化資源配置，實(shí)行科學(xué)的組織和管理，培育和發(fā)展技術(shù)市場(chǎng)和信息管理系統(tǒng)，適應(yīng)發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。

4.2 技術(shù)方案。項(xiàng)目完成單位實(shí)施的該技術(shù)體系創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了建筑工業(yè)化和三板框輕結(jié)構(gòu)，建筑用梁、柱、板等構(gòu)件均在工廠內(nèi)流水線作業(yè)，符合建筑工業(yè)化要求。其中，外墻使用水泥輕質(zhì)保溫防水墻板，內(nèi)墻使用內(nèi)墻隔板，樓板使用疊合板用預(yù)應(yīng)力混凝土薄板;梁、柱、板實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)裝配，柱梁連接使用工廠化施工鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)框架的梁、柱連接器。系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了建筑用梁、柱、板、墻工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配基本無濕作業(yè)面完成整幢房屋的建筑專利新技術(shù)，不但有效保證了工程質(zhì)量，而且大大提高了施工效率，符合建筑工業(yè)化、住宅產(chǎn)業(yè)化的方向，是一種理想的新型建筑技術(shù)體系。

5 結(jié)語

發(fā)展裝配式建筑是目前乃至將來很長(zhǎng)一段時(shí)期的主流趨勢(shì)，在大力發(fā)展該建筑體系的同時(shí)也要開發(fā)與之相匹配的建筑節(jié)能技術(shù)、外墻防水技術(shù)、細(xì)部構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的熱橋處理技術(shù)、墻體連接縫的防水保溫處理技術(shù)，等等。否則裝配式建筑在后續(xù)的使用中將會(huì)出現(xiàn)各種節(jié)能問題甚至是安全隱患。對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)要高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、專業(yè)化;從原材料抓起，把控整個(gè)生產(chǎn)過程確保預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量;同時(shí)在構(gòu)件運(yùn)輸與進(jìn)場(chǎng)過程也要進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)。對(duì)于裝配式建筑外墻板要向結(jié)構(gòu)保溫一體化或者保溫裝飾一體化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳加輝，孫瀅雪.裝配式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)研究[J].居業(yè)，2018（07）：76+79.