綠色低碳環(huán)保背景下裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用研究

李振華 張濤

（1.博潤建設(shè)集團(tuán)有限公司 河北 唐山 063000；2.唐山市仝泰建筑安裝工程有限公司 河北 唐山 063000）

在城市化進(jìn)程越來越快的今天，建筑工程項(xiàng)目不斷增加，這就意味著建設(shè)項(xiàng)目的過程中需要消耗較多的資源。與此同時，當(dāng)前時期的建筑工程項(xiàng)目不夠重視應(yīng)用綠色環(huán)保理念，導(dǎo)致建筑工程面臨諸多問題，并不利于我國建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為了推動建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，很有必要合理應(yīng)用裝配式建筑技術(shù)，全面了解該技術(shù)的施工原理與施工優(yōu)勢。施工過程中應(yīng)用裝配式建筑技術(shù)，能縮短施工周期，降低能源消耗，響應(yīng)我國提出的綠色低碳環(huán)保理念。由此可見，當(dāng)前背景下，有必要加強(qiáng)探討綠色低碳環(huán)保背景下裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用，貫徹落實(shí)綠色低碳環(huán)保理念，推動我國建筑業(yè)的良性發(fā)展。

1 裝配式建筑技術(shù)的突出特點(diǎn)

1.1 施工裝配化

通過直接運(yùn)輸?shù)姆绞綄⒐こ讨信可a(chǎn)的構(gòu)件運(yùn)送至施工現(xiàn)場，之后直接在施工現(xiàn)場組裝拼接，施工流程更為簡單。也正是應(yīng)用了該施工技術(shù)，才能讓其速度高于傳統(tǒng)的建筑施工方法，施工工期更短，且對施工現(xiàn)場環(huán)境的影響較少。此外，該方法施工期間，嚴(yán)格按照各道工序安裝，質(zhì)量可靠且精度更高，降低了施工成本［1］。

1.2 功能科技化

功能性是裝配式建筑的又一突出特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一，具有良好的隔音效果。設(shè)置保溫層，讓能源消耗顯著降低，吸聲功能較好，且縮小了門窗與墻體的間隙，避免室內(nèi)過多地受到外界噪音的干擾，營造安靜的室內(nèi)環(huán)境。第二，具有良好的節(jié)能效果。因?yàn)檠b配式建筑設(shè)置了外墻保溫層，讓冬、夏季節(jié)對能源的消耗明顯降低，如空調(diào)或暖氣消耗。第三，具有良好的防火性能。裝配式建筑材料使用不燃或低燃材料，火災(zāi)發(fā)生率較低。第四，具有良好的抗震性。裝配式建筑使用材質(zhì)較輕的材料，建筑物重量顯著降低，且將裝配式建筑構(gòu)件連接，抗震效果較好。第五，外觀更美觀。裝配式建筑具有清晰的外觀立面，基本不會出現(xiàn)褪色與變形的情況。

1.3 設(shè)計(jì)多樣化

社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，改善了人們的物質(zhì)條件，也必然增加了建筑功能的需求。加之建筑設(shè)計(jì)具有較多的承重墻，分隔多且開間小，無法有效分隔房間內(nèi)部空間。裝配式建筑可以根據(jù)住戶需求，靈活分割，設(shè)計(jì)多樣化。

1.4 生產(chǎn)工業(yè)化

裝配式建筑使用的構(gòu)件材料都是由工廠通過磨具批量生產(chǎn)，外墻板借助烘烤與噴漆工藝制作而成，不僅不會褪色，而且美觀［2］。塑鋼門窗逐步取代傳統(tǒng)建筑中的鋼門窗與木窗，且生產(chǎn)工藝先進(jìn)，可以生產(chǎn)的連接件及金屬的種類較多。此外，也可以流水化作業(yè)其他的室內(nèi)材料，可以隨時調(diào)控材料的保溫、防火與隔音性能。

2 裝配式建筑的優(yōu)勢

在城市化進(jìn)程加快的今天，建筑工程數(shù)量明顯增加，建筑業(yè)消耗的資源明顯增加，隨之而來的就是環(huán)境污染問題。為了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我國積極推廣綠色施工的可持續(xù)發(fā)展理念，采取綠色低碳環(huán)保的施工技術(shù)與施工材料，降低能源消耗及對環(huán)境的污染。裝配式施工技術(shù)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生，且得到快速發(fā)展，主要因?yàn)樵摷夹g(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)勢。

2.1 改善生態(tài)環(huán)境

從施工模式方面分析，因?yàn)槌Ｒ?guī)的建筑使用相對固定的施工模式，施工人員施工期間在施工現(xiàn)場隨意堆放建筑材料，加之受到各種噪聲的影響，較大程度上會干擾周邊居民的正常生活［3］。但是，應(yīng)用裝配式建筑，可以轉(zhuǎn)移建筑施工的主要環(huán)節(jié)的施工地點(diǎn)，且所需的構(gòu)件均可以在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場生產(chǎn)中的噪聲與垃圾更少，改善了生態(tài)環(huán)境。

2.2 節(jié)約資源

當(dāng)前時期，在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，建筑工程的數(shù)量顯著增加，若工程項(xiàng)目采用傳統(tǒng)落后的施工技術(shù)與工藝，對人們的需求并無影響，但是卻浪費(fèi)了資源，且破壞了環(huán)境。裝配式建筑立足綠色低碳環(huán)保理念發(fā)展而來，該建筑模式在節(jié)約工程資源的基礎(chǔ)上，降低建筑能耗，與我國可持續(xù)發(fā)展要求相符。

2.3 提高施工效率

因?yàn)檠b配式建筑使用先進(jìn)的技術(shù)與施工工藝，以傳統(tǒng)工藝為基礎(chǔ)，從施工技術(shù)與施工工藝上進(jìn)行創(chuàng)新，在多種技術(shù)配合中，保證施工各個環(huán)節(jié)的銜接性與協(xié)調(diào)性，提升了施工效率，施工周期顯著縮短［4］。此外，應(yīng)用裝配式建筑時，可以現(xiàn)場組裝或工廠生產(chǎn)，施工的整個過程需要投入較少的物力與人力，施工壓力與強(qiáng)度較小。

2.4 便于維護(hù)管理

裝配式結(jié)構(gòu)無論安裝還是拆卸都相對簡單，若后期運(yùn)維管理工作過程中發(fā)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂或滲水問題，可以直接加固或更換構(gòu)件，降低了建筑工程維護(hù)管理難度，且不會對使用建筑項(xiàng)目產(chǎn)生影響。

3 裝配式建筑技術(shù)中的綠色低碳環(huán)保措施

對裝配式建筑技術(shù)進(jìn)行分析可知，該技術(shù)中的綠色環(huán)保措施主要有以下幾個方面。

3.1 節(jié)水措施

傳統(tǒng)的施工需要耗費(fèi)大量的水資源，尤其是現(xiàn)澆與養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。而裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)中合理應(yīng)用了裝配式技術(shù)，無需進(jìn)行現(xiàn)澆與養(yǎng)護(hù)，所需的水資源較少，從而降低了水資源的使用量。工程施工中，需要用水的環(huán)節(jié)較少，發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)手段的作用，把水資源消耗量控制在合適的范圍內(nèi)［5］。例如：灌溉裝配式建筑周邊綠化時，可以應(yīng)用微灌或噴灌節(jié)水技術(shù)，減少灌溉所需的水資源；供水設(shè)計(jì)工作中，通過分區(qū)供水的方式，減少供水壓力，之后再使用供水管網(wǎng)中的附件、高性能管材與閥門，提高供水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，且避免因?yàn)楣┧到y(tǒng)密封性不足浪費(fèi)水資源的問題。

3.2 節(jié)約土地措施

對裝配式建筑的施工進(jìn)行分析可知，絕大多數(shù)的構(gòu)件都是在專業(yè)的生產(chǎn)場所完成，之后在施工現(xiàn)場組裝這些預(yù)制構(gòu)件即可。在這樣的施工模式下，工程機(jī)械設(shè)備配置與工程現(xiàn)場的材料很少，所需的土地資源更少，工程人員僅需要以施工要求為基礎(chǔ)安排構(gòu)件入場并進(jìn)行安裝。從某種程度上來說，為了節(jié)約施工場地的土地資源，企業(yè)可引入BIM技術(shù)提高現(xiàn)場布置的科學(xué)性。

3.3 節(jié)約材料措施

裝配式建筑和傳統(tǒng)的建筑對比，節(jié)約了材料，降低了材料的消耗量。例如，裝配式建筑中應(yīng)用了剪力墻結(jié)構(gòu)，具有良好的外墻保溫作用，且可以在工廠批量且標(biāo)準(zhǔn)地生產(chǎn)這些構(gòu)件，生產(chǎn)時，也可以結(jié)合以前生產(chǎn)的構(gòu)件規(guī)范生產(chǎn)，有效避免因?yàn)闃?gòu)件材料不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的材料消耗問題。此外，裝配式建筑技術(shù)區(qū)分了室內(nèi)功能，并借鑒一體化施工，讓土建施工和裝飾施工二者高度結(jié)合，充分突出了裝配式建筑節(jié)能的效果［6］。施工人員在施工時選擇環(huán)保型材料，就近取材就近生產(chǎn)，有效地控制了材料成本與運(yùn)輸成本。

3.4 環(huán)保措施

現(xiàn)如今，隨著裝配式建筑的發(fā)展，越來越多的建筑技術(shù)都應(yīng)用了裝配式技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了施工效率，且從某種程度上來說有利于減少材料運(yùn)輸過程中的揚(yáng)塵，避免在傳統(tǒng)施工技術(shù)中因車輛沖洗出現(xiàn)循環(huán)污染的問題。此外，裝配式工程現(xiàn)場很少需要焊接作業(yè)，鋼筋綁扎較少，從根本上減少光污染的問題［7］。應(yīng)用一體化構(gòu)件，還可以控制建筑垃圾與噪聲的產(chǎn)生，取得理想的環(huán)保施工效果。

3.5 節(jié)能措施

具體來說，裝配式建筑工程節(jié)能施工主要可以從3個方面進(jìn)行。一是暖通節(jié)能。對裝配式進(jìn)行建筑施工時，不僅要優(yōu)化通風(fēng)與供暖，且需要應(yīng)用現(xiàn)代化的節(jié)能技術(shù)降低建筑空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，并參考建筑區(qū)域的氣候特點(diǎn)，配置分體空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，立足建筑區(qū)域氣候特點(diǎn)配置空調(diào)系統(tǒng)，將自然風(fēng)引入其中；合理配置冷熱源，且加大力度把握季節(jié)特征與當(dāng)?shù)貧夂?。二是電氣?jié)能。通過分析裝配式建筑機(jī)構(gòu)特點(diǎn)可知，可以在建筑的公共區(qū)域配置感應(yīng)控制系統(tǒng)及定時控制系統(tǒng)。例如，在電梯系統(tǒng)中安裝智能化裝置，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)低峰段與高峰段的目標(biāo)，確保其在正常運(yùn)行條件下能耗顯著降低。三是被動節(jié)能。這一節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)應(yīng)調(diào)整樓間距及優(yōu)化窗墻比。

4 綠色低碳環(huán)保背景下裝配式建筑技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，仍有不少建筑工程項(xiàng)目采取傳統(tǒng)落后的現(xiàn)場施工技術(shù)，這種施工相當(dāng)復(fù)雜，且工序較多，施工周期長，嚴(yán)重影響周邊環(huán)境，工程項(xiàng)目快速周轉(zhuǎn)需求得不到滿足。由此可見，需要提高科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，并以綠色低碳環(huán)保理念為基礎(chǔ)選擇科學(xué)合理的裝配式建筑機(jī)構(gòu)形式，發(fā)揮裝配式建筑技術(shù)的作用，提高建筑工程項(xiàng)目的綠色環(huán)保性。

4.1 外墻保溫與施工

因?yàn)檠b配式建筑具有很強(qiáng)的綠色環(huán)保性能，施工中的各個環(huán)節(jié)都高度重視應(yīng)用綠色材料與綠色工藝。因此，該建筑方式和傳統(tǒng)的建筑比較，設(shè)計(jì)的外墻除了可以滿足用戶需要之外，還具有很強(qiáng)的節(jié)能環(huán)保性。設(shè)計(jì)裝配式外墻時，施工人員應(yīng)立足用戶需求，之后結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍鉁亍^(qū)域與溫度等條件，提高設(shè)計(jì)的針對性［8］。設(shè)計(jì)裝配式建筑初期，可以用保溫隔熱板或掛板設(shè)計(jì)外墻，使用這些材料，可以讓建筑物在高溫條件下讓室內(nèi)溫度和隔熱板與掛板通風(fēng)，科學(xué)調(diào)節(jié)熱對流。應(yīng)用復(fù)合式裝配建筑墻體時，要科學(xué)設(shè)計(jì)保溫層，選擇具有良好保溫隔熱性能的材料，設(shè)計(jì)這樣的保溫層墻體時，就算遇到溫度較低的情況，也可以有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。為了保證外墻施工與保溫設(shè)計(jì)性能的良好，還必須設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)性感溫外墻結(jié)構(gòu)，并在選擇墻體參數(shù)時，參考冷溫感測試的數(shù)據(jù)。

4.2 屋面與外窗

建筑結(jié)構(gòu)中比較關(guān)鍵的一部分就是屋面。從裝配式建筑工程項(xiàng)目的角度分析，為了滿足綠色低碳環(huán)保的要求，提高屋面節(jié)能性，比較常用的面板有保溫面板與防水面板。通過調(diào)查當(dāng)前時期建筑市場裝配建筑屋面施工材料可知，應(yīng)用范圍較廣的有水泥復(fù)合板與保溫屋面。這就要求施工人員首先將保溫墻與水泥復(fù)合固定到墻面上，其次在面板夾層內(nèi)填充涂料，之后對保溫層進(jìn)行防水施工，最后將泥漿保護(hù)層涂抹到屋面上，厚度大約為25mm。設(shè)置這一保護(hù)層，旨在減低屋面的熱系數(shù)，控制屋面溫度在正常值范圍內(nèi)。因?yàn)檠b配式外窗施工不同于傳統(tǒng)的外窗施工，且不局限于使用單層玻璃，加之使用的材料以雙層中空塑鋼窗玻璃為主，該玻璃材料具有良好的保溫性能［9］。

4.3 地面與抗震防火處理

裝配式施工中，地面施工是相當(dāng)重要的一環(huán)。為了保證地面施工效果，很有必要選擇合適的材料，并以地面厚度為選擇材料的依據(jù)，如：水泥漿材料適用于地面厚度20mm左右，復(fù)合板保溫適用于地面厚度60mm以上。為了保證裝配式施工地面效果最佳，固定保溫板時，首先要平整地面，之后涂抹涂層，最后添加保溫板［10］。對地面進(jìn)行施工時，應(yīng)以總體施工要求為基礎(chǔ)選擇合理的施工方式，盡可能降低地面施工環(huán)節(jié)中的損耗。裝配式建筑防火要求較高，為了提升建筑物防火性能，必須從內(nèi)墻與外墻兩個方面實(shí)施，這是因?yàn)閮?nèi)墻與外墻使用的材料不同，內(nèi)墻常用閉孔泡沫式掛板，外墻常用塊式混凝土刮板，通過內(nèi)墻與外墻結(jié)合，讓裝配式建筑墻體隔熱保溫性能明顯提高。但是，對于嵌入墻體掛板中的鋼結(jié)構(gòu)，也就是所說的在墻面內(nèi)部安裝鋼梁，這一環(huán)節(jié)中，就算在高溫的條件下也會降低建筑構(gòu)件燃燒與斷裂的發(fā)生率，從而提高結(jié)構(gòu)的防火性能。對于裝配式建筑的抗震施工，可以將鋼梁與鋼柱安裝在墻面內(nèi)容，通過建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件承重結(jié)構(gòu)與圍護(hù)構(gòu)架，提高墻面穩(wěn)定性，提升裝配式建筑的整體抗震性能［11-12］。

5 結(jié)語

總之，基于綠色低碳環(huán)保的裝配式建筑施工期間，要想提高項(xiàng)目的綠色環(huán)保性，有必要應(yīng)用先進(jìn)的綠色施工材料與施工技術(shù)。建筑行業(yè)中裝配式建筑施工技術(shù)是現(xiàn)代化的一種施工技術(shù)，這就要求施工人員在施工期間發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，縮短項(xiàng)目建設(shè)周期，降低能源消耗與環(huán)境污染。為了在建筑行業(yè)中進(jìn)一步推廣裝配式建筑技術(shù)，施工人員應(yīng)通過現(xiàn)代化的管理，提高該技術(shù)的施工水平，從而發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。