綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)研究與應(yīng)用

丁 悅

(南通大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226019)

綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)研究與應(yīng)用

丁 悅

(南通大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226019)

從建筑施工現(xiàn)狀及國內(nèi)外國情入手，介紹了綠色節(jié)能裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系形式，分析了該建筑的綠色節(jié)能集成創(chuàng)新技術(shù)，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)住宅工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的效果，解決了建筑業(yè)能耗過高、粗放經(jīng)營的問題。

裝配式建筑，綠色節(jié)能，結(jié)構(gòu)體系形式，產(chǎn)業(yè)化

1 研究背景

1.1 工地施工以及環(huán)境現(xiàn)狀

目前，我國主要采用的是現(xiàn)場(chǎng)施工的建造方式，工業(yè)化程度偏低，建筑粗放，損耗量大。以科學(xué)發(fā)展觀看待上述問題，必須改變傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工建造方式，走建筑工業(yè)化道路。就目前來看，中國的環(huán)境問題不容樂觀。在世界八大環(huán)境問題中，中國引來了全世界的“矚目”。

1.2 國內(nèi)外國情

綠色裝配式節(jié)能成套住宅關(guān)鍵技術(shù)正是適應(yīng)我國國情的一種新型工業(yè)化結(jié)構(gòu),同時(shí)建筑業(yè)也是我國最大的資源、能源消耗行業(yè)。我國鋼筋、水泥產(chǎn)量多年位居世界第一，其中水泥的用量占全世界的1/2，鋼材的用量占1/3，大量的資源需求對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的負(fù)荷。

目前，國外有多種類似于裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)體系，許多國家的標(biāo)準(zhǔn)條文涉及到了裝配式結(jié)構(gòu)，都有相關(guān)預(yù)制混凝土墻板結(jié)構(gòu)的原則性條文。

2 實(shí)踐環(huán)節(jié)

我們擬從結(jié)構(gòu)體系形式和綠色節(jié)能集成創(chuàng)新技術(shù)兩方面研究。綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)的研究，結(jié)合江蘇中南建筑產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司引進(jìn)的國外先進(jìn)建筑理念與結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過消化、改進(jìn)、研發(fā)、試點(diǎn)工程建設(shè)，最終形成一套適應(yīng)中國國情，具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)。

2.1 結(jié)構(gòu)體系形式

我國對(duì)裝配式房屋結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用，在20世紀(jì)70年代～80年代間主要集中在大板裝配住宅結(jié)構(gòu)上，北京市的大板裝配住宅建筑，從1959年到1984年年底共建成172.6萬 m2，其中高層(12層～13層)48.9 m2，多層223.7萬 m2，并編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 1—91裝配式大板居住建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)程。但是在推廣中暴露了以大板塊體最大限度預(yù)制和外墻塊體拼縫灌縫后仍有滲漏以及保溫隔熱性能差等諸多缺陷，使大板裝配住宅從具有一定量的推廣到幾乎絕跡。目前，許多國家的標(biāo)準(zhǔn)條文涉及到了裝配式結(jié)構(gòu)，都有相關(guān)預(yù)制混凝土墻板結(jié)構(gòu)的原則性條文。尤其在美國預(yù)制與預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)(PCI)在編寫的《預(yù)制與預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)手冊(cè)》，對(duì)預(yù)制混凝土技術(shù)的應(yīng)用情況、材料要求、裝配式結(jié)構(gòu)體系的初步設(shè)計(jì)方法、部品設(shè)計(jì)方法及構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)點(diǎn)連接形式、溫度和氣候變化的影響以及防火要求等方面做了詳細(xì)的闡述。

2.2 綠色節(jié)能集成創(chuàng)新技術(shù)

1)門窗一化預(yù)制技術(shù)。在預(yù)制墻板中預(yù)埋門窗框，將門窗框的防水企口、洞口滴水線、窗臺(tái)泛水坡度等通過門窗洞口側(cè)邊模板一次性澆筑成型，徹底解決門窗滲漏隱患。出廠前安裝門窗扇，現(xiàn)場(chǎng)隨墻體構(gòu)件吊裝一次完成。2)外墻石材裝飾一體化預(yù)制技術(shù)。外墻石材裝飾和構(gòu)件預(yù)制一體化澆筑，在工廠里進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件澆筑混凝土前，先鋪好石材，整體澆筑形成一體化，直接完成外墻的石材精裝。3)屋面防水保溫和瓦鋪裝一體化預(yù)制技術(shù)。屋面瓦利用專用模具與預(yù)制構(gòu)件一次澆筑成型，材料采用輕質(zhì)陶粒等混凝土，具有與結(jié)構(gòu)一體、輕質(zhì)、保溫、防水等多種性能。4)清水混凝土預(yù)制技術(shù)。利用工廠清水混凝土技術(shù)制作混凝土構(gòu)件，外墻可直接起到裝飾效果，用于室內(nèi)構(gòu)件可以免抹灰。5)外墻裝修一體化預(yù)制技術(shù)。利用硅膠倒模法技術(shù)制作各種形狀等裝飾作用的混凝土構(gòu)件，起到裝飾效果，可以制作任意外觀效果構(gòu)件。6)外墻保溫一體化。采用三明治夾心保溫預(yù)制外墻板，內(nèi)外混凝土采用專用保溫連接件連接。具有防水、防火、使用壽命大于普通外墻外保溫做法，外墻裝修無空鼓脫落。7)承重墻與非承重墻一體化。非承重墻采用預(yù)制輕質(zhì)混凝土填充墻，原材料用陶粒、珍珠巖、硅粉、水泥及其他添加劑制作。與承重墻一起預(yù)制加工、現(xiàn)場(chǎng)吊裝，主體結(jié)構(gòu)吊裝結(jié)束即完成填充墻施工，大大節(jié)約工期和后期濕作業(yè)，提高工期、降低成本，并增加填充墻的整體性，克服填充墻開裂等質(zhì)量問題。

3 創(chuàng)新與特色

綠色節(jié)能裝配式建筑是集成、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的成套技術(shù)優(yōu)化的研究和應(yīng)用。當(dāng)前的綠色建筑技術(shù)主要重點(diǎn)體現(xiàn)在資源有效利用改造方面。

3.1 創(chuàng)新

研究綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)的工業(yè)化集成技術(shù)，讓裝配式混凝土建筑平立面方案、細(xì)部構(gòu)造及構(gòu)配件的優(yōu)化定型，提高模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化水平；提出與裝配式建筑相適應(yīng)的設(shè)備集成和裝修一步到位的配套解決方案；編制綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)規(guī)程。研究綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，讓裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)和裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)構(gòu)件、連接構(gòu)造和抗震性能，提出裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，編制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)圖集；使裝配式結(jié)構(gòu)工業(yè)化率提高10%～30%。研究綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)用墻板及構(gòu)配件的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，使之具有裝飾、保溫、圍護(hù)功能于一體的外墻掛板和填充墻體性能及與主體結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造，編制外墻板和構(gòu)配件生產(chǎn)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)構(gòu)配件生產(chǎn)示范基地，保證構(gòu)配件生產(chǎn)的性能和質(zhì)量，提高工業(yè)化生產(chǎn)效率、降低構(gòu)配件生產(chǎn)成本。

3.2 特色

研究綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)的安裝施工技術(shù)，保證裝配式建筑的施工組織設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制方案，編制裝配式建筑施工質(zhì)量檢查和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，保證裝配式住宅建筑安裝施工質(zhì)量和效率。研究配套的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化示范工程應(yīng)用，為城鎮(zhèn)化建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)和保障性住房建設(shè)提供良好的住宅建筑新體系。

4 應(yīng)用前景

綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)有助于提高建筑的各項(xiàng)性能和工程質(zhì)量，促進(jìn)建筑業(yè)的節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保事業(yè)進(jìn)步。開發(fā)成果應(yīng)用于實(shí)踐，能夠帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。

綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)有助于提高建筑的各項(xiàng)性能和工程質(zhì)量，促進(jìn)建筑業(yè)的節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保事業(yè)進(jìn)步，加快各類建筑生產(chǎn)和工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，是我國建筑工業(yè)化發(fā)展的重要方向之一，符合《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006年—2020年)中重點(diǎn)領(lǐng)域“城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展”中“建筑節(jié)能與綠色建筑”以及“建筑施工與工程裝備”優(yōu)先主題任務(wù)。中國是當(dāng)今世界最大的建筑市場(chǎng)。國家明確提出要加快城鎮(zhèn)化建設(shè)，城鎮(zhèn)化水平要從目前約44%提高到2020年的60%左右，以住宅為主的新建工程數(shù)量今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)仍將處于較高水平。國外有多種類似于裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)體系，如德國“Double-Wall Precast Concrete Building System”、澳大利亞預(yù)制混凝土裝配技術(shù)(NPC)、日本PC及PCF(預(yù)制剪力墻外模板，Precast Concrete Form)技術(shù)、美國預(yù)制混凝土剪力墻板結(jié)構(gòu)(Precast concrete shear wall panel structure)等。

5 結(jié)語

本文通過綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)研究與應(yīng)用，通過創(chuàng)新加工工藝，促進(jìn)綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)可有效節(jié)約鋼筋、混凝土兩大主材用量，緩解原材料生產(chǎn)、加工、交通運(yùn)輸、電力供應(yīng)等方面的巨大壓力。綠色節(jié)能裝配式建筑，是現(xiàn)階段有效的解決目前我國建筑業(yè)能耗過高、粗放經(jīng)營的重要途徑，是解決各類建筑需求、實(shí)現(xiàn)住宅工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

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Research on green and energy-saving assembly-style building utilized technology and its application

Ding Yue

(CollegeofBuildingEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China)

Starting from the aspects of building construction status and domestic and foreign conditions, the paper introduces green and energy saving assembly-style building structure system form, analyzes it green and energy saving creating technologies, and achieves industrialized residence effect, and finally solves high energy consumption and extensive management problems.

assembly-style building, green and energy saving, structural system form, industrialization

1009-6825(2017)03-0194-03

2016-11-14

丁 悅(1995- ),女,在讀本科生

TU201.5

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