装配式建筑助推绿色建筑发展

2022-06-14张芳菲

中国房地产业·中旬 2022年4期

张芳菲

【摘要】近几年我国装配式建筑发展迅速，各种构配件可以直接在工厂生产然后运输到场进行安装，施工难度大大降低，且可保持更高的作业效率。相比以往的建筑建设模式，装配式建筑更符合绿色建筑发展理念，提高了施工材料的利用率，同时也降低了对周边环境造成的污染，真正做到绿色环保施工。全面发挥装配式建筑所具有的特点，明确绿色建筑建设要求，积极采取措施进一步推动装配式建筑的发展。本文对装配式建筑特点进行简单总结，并结合绿色建筑发展要求，对装配式建筑技术的应用和优化进行了初步探讨。

【关键词】装配式建筑;绿色建筑;可持续发展【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.005

引言：

城市化进程不断加快的今天，对建筑工程的需求越来越大，为更好的协调工程建设和绿色持续发展之间的关系，需要在现有的模式下进行调整，选择新的技术工艺作为支持，以较高的材料利用率为基础，实现高效率、高质量的建设。装配式建筑因為更符合绿色建筑发展理念，近几年发展尤为迅速，通过合理应用能够明显缩短工程建设工期，施工过程中消耗的资源量大大减少，且施工噪音小，对周边环境产生的影响小。全面发展装配式建筑，利用其所具有的的技术优势，来推动全国绿色建筑的持续发展。

1、绿色建筑发展要求

绿色建筑是坚持可持续发展基本原则，在工程建设过程中，同时做好节约资源以及环境保护，降低工程建设对周边环境产生的不利影响。可持续发展理念的提出，对建筑行业的发展提出了全新的要求，不仅仅要考虑工程功能性，还要兼顾环保性，调整施工模式减少资源消耗，杜绝不必要的浪费，减少环境的破坏，为现代建筑业高质量的发展提供支持。目前来看，虽然我国对于绿色建筑方面的研究越来越深入，也采取了系列的措施，但仅凭现有技术水平还很难完全达到预期的目标[1]。更重要的还是要打破传统技术带来的限制，结合条件进行综合分析，设计出更具有可行性和合理性的方案，做好各类资源的配置，推动绿色施工作业的顺利执行。

2、装配式建筑施工特点

2.1装配式建筑特点

装配式建筑越来越常见，尤其是对于工期比较紧张的工程项目，选择装配式建筑施工技术可以进一步提高施工效率，加快施工进度。与以往施工模式不同的是，装配式建筑可以在工厂进行构配件的加工制造，然后运输到场进行安装，可以根据需求同步进行构件加工和安装施工，大大缩减了时间成本[2]。就目前来看，受装配式建筑安装技术限制，多被用于钢筋混凝土结构、钢结构以及简易木结构。对装配式建筑特点进行总结，主要包括以下几个方面：

（1）设计标准化。根据设计图纸在工厂内进行集中加工制造，对构件尺寸的把握更加精准，可满足构件生产的设计标准化原则。装配式建筑内部空间的设计灵活性更高，墙体可分为叠合墙、柱、叠合梁等构件，打破了传统施工房间布局限制。

（2）生产工厂化。装配式建筑各构件均可在工厂加工生产，不仅尺寸精确，而且全部利用先进的仪器进行生产和上色喷涂，完全实现建筑工程的高质量建设。通过工厂集中生产，消除了材料以及结构之间的影响，材料保温隔热、耐火性和抗冻性均可以达到设计标准[3]。预制加工的构配件运输到场进行安装，不仅效率高，而且现场准备的材料大大减少，现场更加干净整洁，避免了对施工作业的影响，在提高材料利用率的同时，降低了对周边环境的影响，达到节能环保的效果。

（3）安装高效化。相比传统建筑工程，装配式建筑的整体质量明显减小，对地基基础的要求更低，直接按照图纸对运输到场的构配件进行组装即可。装配式建筑安装难度小，对施工人员的现场施工技能要求低，对人力物力的需求性低。另一方面，现场湿作业减少，施工噪音较低，更符合绿色施工要求。装配式建筑施工更容易管理，只需要按照顺序完成各配件的安装即可，连接的精确性比较高，在保证施工质量的同时，利用更短的时间完成工程建设。

（4）功能现代化。装配式建筑施工技术在不断地更新，在节能、抗震以及智能化等方面均具有现代化功能特点。为实现绿色施工，可选择新型环保材料，杜绝资源浪费的同时，还可以达到更好的保温隔热效果，使得屋顶以及外墙等结构均具有良好的保温特性。在搭配使用现代供热、制冷技术，节能降耗的同时满足居住要求。并且，因为构配件制造材料质量小，建筑整体重量降低，装配式连接的框架剪力墙体系结构的抗震性能更高。在现场组装施工时，还应用了信息传输与接收技术，在设备自动控制系统、计算机智能化控制系统等先进技术的支持下，可以做到施工过程的动态监管，及时发现并调整不规范行为，达到更好的施工效果[4]。

2.2装配式建筑技术优势

装配式建筑的核心在于预制件的规模化生产和系统化的组装，整个流程均可以进行实时的监管和优化，保证了高质量的施工建设。对于通用结构构件，可以利用模具进行大批量生产，生产成本可以进一步减少。并且，工厂化集中生产，对废弃物的处理也更为专业，具有更强的环保性，减少了施工过程的噪声污染与粉尘污染。相比传统建筑施工，装配式建筑具有更多技术优势，可体现在以下几个方面：

（1）工期短

现浇式建筑工程施工周期比较长，需要分别进行主体和各结构的施工，按照由下往上的顺序进行各楼层的施工，每层所花费的时间均在一周以上。同时，施工过程中也很容易受到外界因素的影响，导致工期延长，甚至会因后期追赶工期而出现质量不达标的情况。装配式建筑完全避免了上述的各种问题，可根据需求同时生产不同类型的构件，运输到场后只需要进行吊装和安装，全程可实现机械化作业，效率高质量有保障[5]。以及整个施工流程的各环节所需成本更少，劳动强度大大降低，每层施工所需时间缩短到3～4d。CE5C1549-BE19-40A4-B80D-EB7EF9CDBE4A

（2）成本低

装配式建筑工程量减少，对人力的需求也有所降低，再加上现场机械化作业，相比传统建筑的人力成本明显减少。装配式构件在工厂均是流水线生产，机械化作业，技能性要求低，员工多需要进行重复性工作，熟练度提高也代表着质量的提升，避免了因为质量不达标产生的额外费用。现场安装效率高，能够在预定工期内完成所有作业内容，且对外界影响因素的抵抗力更强，应对各类风险的能力高，实际成本能够更好的控制在预算以内。

（3）节能降耗

建筑工程建设需要大量的材料作为支持，尤其是现在工程规模的不断增大，对材料的需求量更大，相应的施工产生的浪费也就越多。装配式建筑可实现工厂化生产，大大减少了材料的浪费，并且模具还可以做到重复使用。现浇施工存在着大量的湿作业，对水资源的浪费比较严重。再加上模板、脚手架等设备，需要用到大量的钢材与木材。装配式建筑完全改变了这一施工模式，现场所用材料大大减少，施工工艺更加简单，噪声和粉尘的问题得到有效解决，更好的达到了绿色施工的效果。

（4）质量高

所有工厂生产的预制装配式构件均要接受严格的质量检测，所有到场安装的构件均可达到专业施工标准，避免了以往工程建设中因为环境以及人为等因素影响出现的质量问题。装配式建筑做到了质量、成本和安全多管齐下的施工管理，提高了工程建设的综合效益，更符合我国建筑行业绿色建设的基本理念。

3、基于绿色发展理念的装配式建筑

3.1一体化成套装配

绿色建筑发展理念下的装配式建筑施工，首先要保证所有预制构配件质量达标，要提前进行设计打样，精准把握尺寸进行高效、高质量生产，还可以根据不同建造场景进行材料配比的调整，满足不同位置施工要求。一体化成套装配技术的应用，可以进一步提高施工效率，节约成本费用，工厂生产也可以减少废弃物对环境的污染。另外，还可以满足部分建筑工程个性化的需求，定制更加简单[6]。

3.2特殊部件预制施工

以往建筑工程施工均会提前预留出门窗洞口和空间，在完成安装后在对多余空间进行填补处理。此类工艺存在一定的概率会出现渗漏水问题，且后期填补的部分也会与原有墙漆颜色出现差异，在质量与美观方面存在一定缺陷。装配式绿色建筑施工技术，可以在墙板预制之前留出门框位置，以及将滴水线、砌口等部位浇筑定型，全面提升工程施工质量。

3.3防水保温性能优化

装配式建筑所有构配件的尺寸均严格按照设计图纸进行，精确性更强，安装后不会出现渗漏等质量问题。屋顶与房屋的防水保温可以提前用模板进行主体的浇铸成型，无需分开建造，不仅可以确保两个部分与主体结构更加牢固的筑成一体，还可以减少多次高空作业，施工效率大大提升。另外，墙体预制生产时，选择将保温材料直接放入墙体内部，达到更好的保温、隔音、防火等效果[7]。

3.4大穿插施工技术

现代建筑工程的功能性趋于完善，包括车库、园林以及休闲娱乐区等多项基础设施，一般情况下均是在主体施工形成大致轮廓后进行统一施工，以此来保证较高的施工效率。但是叠加施工往往会遗留下诸多的隐患，尤其是管理不到位出现的资源浪费问题。通过大穿插施工技术的应用，对建筑外围区域进行穿插施工，可以达到更高的施工统一性，获得更高效率的施工，有利于进一步缩短工期。

3.5全钢覆盖集成式升降架支架

建筑施工作业经常会用到脚手架，传统現浇建筑需要根据施工高度来搭建脚手架，不仅需要花费大量的时间，而且还需要较多的钢材作为支持。装配式建筑工程应用集成式升降架支架，可以在施工区域进行拼装组合，所需时间更短，且可以根据需求灵活调节高度[8]。相比来讲，在实际应用中能够达到节约人力资源和降低工作强度的目的。另外，升降架所使用的钢材料可以长期使用，更符合可持续发展原则。

3.6不同结构分项设计

建筑工程施工必须要严格按照设计图纸进行，准确把握每一项参数，根据设计内容进行剪力墙钢筋放样试验。比较常见的便是应用CAD软件来进行构件排列，然后对钢筋加工进行优化处理，得到最佳加工方案。面对较大工程量的混凝土工程，应分区浇筑，并做好浇筑区域数量、排列方式以及浇筑量指标等方面的优化。通过对钢筋与混凝土工程的分项设计，能够更好的把握好细节，做到精细化、全面化管理，在提高施工质量的同时，减少材料的浪费。

3.7 BIM技术深度应用

装配式建筑虽然施工难度有所降低，但是为有效掌握每一个施工环节，还需要选择新兴技术作为支持，指导每一项工作均可以顺利进行。BIM技术在装配式建筑施工中应用效果显著，包括前期的生产制造环节，以及后期的构件安装工艺。构建计算机制造集成系统，从设计到施工实施全生命周期的管理。基于BIM技术来进行建筑施工方案的构建，精准控制每一个细节，确定适应性最强的施工方案。预制装配式构件在工厂加工完成后运输到现场，面对大量的相同构件，便可以利用BIM技术实现标准化建设。即模具设计和预制件族库的标准化统一，利用BIM信息技术的优势，建立企业标准件的生产管理运行模式。另外，在运输环节，通过BIM技术可直接与上产厂家对接，将分散的2D图纸集结到一个装配模型内，做到与厂家之间数据的实时共享[9]。BIM技术在建筑工程施工中的应用，能够实现施工数据的可视化，灵活掌握每一道工序，任何一个环节出现问题均可以及时解决，达到最佳施工效果。

4、绿色装配式建筑综合效益指标体系

4.1经济效益指标

从经济效益方面来研究绿色装配式建筑的建设与发展，可以从节能性、节材性以及节水性等方面进行。

（1）节能性。装配式建筑施工节能性分析，应选择容易量化的角度进行，例如变频塔吊、LED灯具、变频空调等设备的应用。对于寒冷区域的建筑工程，预制墙体设计和生产时，可适当的增加保温层厚度，且窗户采用双层玻璃的形式。而冬暖夏热以及炎热的区域，保温层则可适当减小，以3cm为宜，或者是直接不采取保温措施[10]。CE5C1549-BE19-40A4-B80D-EB7EF9CDBE4A

（2）节材性。想要突出装配式建筑节材性，就需要从传统建筑材料的用量出发，结合施工模式的转变，进行综合评价。综合建筑材料生产、运输以及应用的整个流程，面对预制构配件运输难度大、运输费用高的问题，可以直接就地取材，进一步降低材料的制作以及运输成本，减少环境压力和经济压力。并且，装配式建筑工厂加工生产构配件精度高，大大减少了现场施工材料的浪费。

（3）节水性

淡水资源十分稀缺，经统计我国近几年淡水资源损失严重，因此基于绿色建筑发展要求，在进行装配式建筑施工时，还需要强调其用水少的优势，逐渐取代传统施工模式，减少湿作业量，合理控制现场施工用水总量[11]。装配式建筑节水性还可以通过配备各种节水设备实现，进一步节省水资源，加强对水资源的重复利用。

4.2环境效益指标

与传统建筑不同的是，装配式建筑更注重环保，更大程度上实现了节能减排，面对资源日益紧缺的情况，对环境以及不可再生资源提供了更有利的条件。

（1）噪声等级。装配式建筑施工工序得到了简化，现场作业更加简单便捷，产生的噪音也更少。应用噪声监测仪器和噪声等级标准对装配式建筑声环境进行测评，然后采取系列措施进行降噪，营造更加安静舒适的居住环境。

（2）通风率。建筑工程具有较高的通风率，能够在一定程度上减少用电量，达到节能环保的效果。

（3）采光率。室内馆环境的质量可以通过采光系数体现，而这也是绿色建筑建设的重要指标之一，利用自然光代替人工照明，减少电能损耗。

（4）固体废弃物。建筑工程施工过程中不可避免的会产生一些固体废弃物，相比来讲装配式建筑产品的应用，大大降低了固体废弃物的产生，而且各类材料的回收利用率更高，减少了材料浪费与环境污染。

结语：

装配式建筑更符合绿色建筑发展理念，相比传统建筑施工技术也具有诸多的优势。但是就目前来看，装配式建筑在取得成就的同时也存在诸多的不足，还需要我们继续进行研究，争取将其所具有的优势更有效的发挥出来，推动我国建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]马荣，姚健.绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用[J].江西建材，2022（01）：158-159+162.