裝配式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)探討

楊靜波

【摘 ?要】隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，各行業(yè)之間都在努力實(shí)現(xiàn)變革創(chuàng)新。裝配式建筑是基于傳統(tǒng)建筑模式上的升級改造，在我國已經(jīng)有了數(shù)十年的發(fā)展歷史，但是，裝配式建筑模式便利城市建設(shè)的同時也造成了資源浪費(fèi)等問題。文章就裝配式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面及裝配式建筑相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;節(jié)能;對策

環(huán)境問題現(xiàn)已成為世界性問題，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，對自然環(huán)境造成了一定程度的破壞，資源、環(huán)境問題日益突出，已經(jīng)對人們的生活、工作、健康造成影響，也間接影響了社會的穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國現(xiàn)在正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展初級階段，面對經(jīng)濟(jì)全球化這一重大發(fā)展機(jī)遇，一些地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，沒有意識到環(huán)境、資源保護(hù)的重要性，過分的追求經(jīng)濟(jì)效益，而對環(huán)境以及資源造成破壞，然后再通過一定的手段進(jìn)行治理，這樣的模式不僅會花費(fèi)大量不必要的成本，還會造成環(huán)境、資源惡化的惡性循環(huán)。在城市發(fā)展過程中，建筑行業(yè)發(fā)揮著重大的作用，甚至可以說是一個城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，提出節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念，能夠在一定程度上緩解自然環(huán)境與人類發(fā)展的矛盾，節(jié)約資源，更好的促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一 裝配式建筑及優(yōu)點(diǎn)分析

裝配式建筑是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)手段，將建筑各個階段的各種生產(chǎn)要素完整合在一起，形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，來供人們生活居住或進(jìn)行其他生產(chǎn)活動。形象的來講，在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，我們要現(xiàn)場澆筑混凝土等;而采用裝配式建筑，要在工廠加工好所有的房屋構(gòu)件，如：塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑以及升板升層建筑等，再將構(gòu)件運(yùn)到工地直接進(jìn)行拼裝即可。

1縮短工期、提高生產(chǎn)效率

裝配式建筑的所有構(gòu)件在工廠大批量的生產(chǎn)加工，然后將構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場拼裝，省去現(xiàn)場施工很多時間，如：砌筑、抹灰、勾縫等。因此，大大縮短了工期、提高了工作效率，而且有利于施工企業(yè)準(zhǔn)確掌握施工進(jìn)度。傳統(tǒng)施工過程，在夏、冬兩個季節(jié)總會因外界氣候的變化造成工期延誤。若采用裝配式建筑進(jìn)行施工，預(yù)制構(gòu)件在工廠完成生產(chǎn)，無論外界環(huán)境如何變化，都不會對施工造成影響，這不僅能保證工期，還能降低對勞動力的使用。

2有效節(jié)約、綠色環(huán)保

裝配式建筑機(jī)械化程度很高，大部分工作都在工廠內(nèi)完成，因此在很大程度上降低了現(xiàn)場的抹灰、砌筑等濕作業(yè)施工。在人們印象中，施工現(xiàn)場都是“塵土飛揚(yáng)，建筑垃圾堆成山，噪音不絕”，而裝配式建筑戰(zhàn)勝了過去施工的缺點(diǎn)，現(xiàn)場則是干凈、安靜許多，避免對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響，將綠色環(huán)保的理念貫徹其中。裝配式建筑與傳統(tǒng)施工相比，建筑垃圾將減少80%，節(jié)約水量60%，節(jié)省木材80%，噪音影響也大大降低。

3構(gòu)件精準(zhǔn)

裝配式建筑通常與BIM技術(shù)相結(jié)合，在建筑行業(yè)中，我們都知道BIM技術(shù)，BIM技術(shù)不是簡單的將數(shù)字信息進(jìn)行集成，而是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，并可以用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化方法。在構(gòu)件的加工過程中，利用BIM對構(gòu)件尺寸不斷的優(yōu)化、模擬，最終達(dá)到構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，提高社會生產(chǎn)力水平，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)施工。

二 裝配式建筑設(shè)計(jì)方法

1一體化的設(shè)計(jì)方法

具體的一體化設(shè)計(jì)方法，在實(shí)際的運(yùn)用中，主要目的是要確保建筑設(shè)計(jì)時的平面布局，能夠更加具有靈活性與轉(zhuǎn)換性。并確保平面的布置設(shè)計(jì)，能夠滿足建筑的長壽命周期的要求。更好地去滿足不同的使用者的需求，使其能夠在不同的時期都能夠得到滿足，并更好地去適應(yīng)實(shí)際的裝配式建筑設(shè)計(jì)與實(shí)際經(jīng)營方在經(jīng)營上的調(diào)整。

2標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化的設(shè)計(jì)方法

該設(shè)計(jì)方法在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，必須要讓相關(guān)建筑工作人員能夠意識到，其中建筑設(shè)計(jì)的空間是由多個空間單元組成的。其中，標(biāo)準(zhǔn)化的每個空間單位，都是由具體的若干個構(gòu)件組合而成的。通過這種設(shè)計(jì)方法，能夠在很大程度上將相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)與該設(shè)計(jì)管理上的工作量與難度降低。更加有效的降低工廠在生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件時的生產(chǎn)與管理方面的投入，減少對應(yīng)構(gòu)件的模具種類。從根本上提升對應(yīng)的工作與生產(chǎn)方面的效率，增加經(jīng)濟(jì)效益，并且減少建筑設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)中的出錯率。

3通用化的設(shè)計(jì)方法

上面提到的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化的設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件在不同的時間與項(xiàng)目中應(yīng)用。而通用化的設(shè)計(jì)方法則是要讓，原先不適合進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)的規(guī)模較小建筑，能夠采用該設(shè)計(jì)方式進(jìn)行建造。

三 裝配式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展對策

1政府層面發(fā)揮引導(dǎo)作用

近年來，國家大力提倡綠色節(jié)能發(fā)展，在此形勢下，建筑行業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，拋棄傳統(tǒng)粗放型的建造模式，實(shí)現(xiàn)建筑的綠色生態(tài)發(fā)展、節(jié)能減排的目標(biāo)，促進(jìn)發(fā)展裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展。在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)以節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地、環(huán)保等為突破點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)“綠色生態(tài)發(fā)展”目標(biāo)，應(yīng)以綠色建筑項(xiàng)目為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，從建筑單體→綠色園區(qū)→綠色城市為主線，由點(diǎn)到線，再從線到面進(jìn)行全面推進(jìn)，而裝配式建筑是建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)部分。在裝配式建筑設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)結(jié)合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)、低能耗建筑等要求，打造節(jié)能型建筑項(xiàng)目。同時，政府還要加大裝配式建筑投入力度，推廣與應(yīng)用成熟技術(shù)，使得裝配式建筑與信息技術(shù)相結(jié)合，以不斷提升裝配式建筑設(shè)計(jì)水平，確保綠色節(jié)能建筑的持續(xù)發(fā)展。

由于裝配式建筑構(gòu)件是在生產(chǎn)廠進(jìn)行制作成型，加上建筑設(shè)計(jì)師對建造技術(shù)要求較高，加上政府在設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新研究，綠建技術(shù)和 BIM 技術(shù)融合研究方面的投入力度不夠，這難以改善現(xiàn)場作用環(huán)境，節(jié)省建造成本，從而不利于裝配式建筑的推廣與應(yīng)用。因此，政府部門需要加大經(jīng)費(fèi)裝配式建筑的投入力度，鼓勵企業(yè)積極開展建筑成套技術(shù)開發(fā)，以及將設(shè)計(jì)成果的研發(fā)申請專利，向各個行業(yè)進(jìn)行推廣，加強(qiáng)各個領(lǐng)域的合作，實(shí)現(xiàn)合作共贏。

2技術(shù)層面建立裝配式結(jié)構(gòu)體系

目前，國外很多發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)形成了具備自身城市特色的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系，而我國在這方面還處于比較落后的階段，并沒有形成一套完整的裝配式結(jié)構(gòu)體系，阻礙了裝配式建筑的發(fā)展。所以，在設(shè)計(jì)層面上，我國應(yīng)該盡快建立健全具有國家特色的裝配式結(jié)構(gòu)體系，從主體結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、廚衛(wèi)和設(shè)備等方面進(jìn)行系統(tǒng)的特色設(shè)計(jì)，盡快研發(fā)適用于工業(yè)化生產(chǎn)和具體施工的結(jié)構(gòu)體系。

3 廣泛使用 BIM 信息技術(shù)促進(jìn)設(shè)計(jì)管理協(xié)調(diào)

裝配式建筑是一種全生命周期不斷完善的管理過程，涉及到建筑設(shè)計(jì)、機(jī)電裝修、構(gòu)件生產(chǎn)加工等環(huán)節(jié)，因此，我們需要建立一個專業(yè)信息平臺，加強(qiáng)信息管理，確保設(shè)計(jì)人員能夠及時了解建筑物設(shè)計(jì)中存在的問題，采用相應(yīng)的處理措施，確保建筑的質(zhì)量和安全。其中，通過 BIM 技術(shù)建造裝配式建筑的協(xié)同工作平臺，實(shí)現(xiàn)了建筑全生命周期的集成、優(yōu)化、存儲，構(gòu)建等過程優(yōu)化，大大提高建筑物的建造效率、節(jié)約建筑建設(shè)成本、提升工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。另外，BIM 信息平臺的推廣與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)項(xiàng)目的透明化信息模擬，提升裝配式建筑設(shè)計(jì)水平，保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

四 ?結(jié)束語

總而言之，目前，我國裝配式建筑暫時還處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)，并沒有在全國范圍內(nèi)得到推廣，因此除了政府層面重視推廣裝配式建筑模式外，還需要從設(shè)計(jì)節(jié)能等各方面完善裝配式建筑模式發(fā)展的各要素。

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[2]朱傳晟，范濤，周楠楠，等.裝配式建筑在節(jié)能設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用中常見問題分析與對策[J].建筑技術(shù)，2018，49（S1）：5-7.

（作者單位：河北建工集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院）