裝配式綠色建筑創新設計與研究

孫杰 韓冕 孫廣賓 孔龍飛

【摘 ?要】建筑產業化與系統化發展的趨勢就是裝配式建筑，它是我國現階段大力倡導的建筑類型，而綠色建筑則是建筑行業的未來發展方向，因而本文結合裝配式建筑與綠色建筑的設計理念，探討裝配式綠色建筑的創新設計，首先對裝配式建筑的優勢進行分析，進而舉例分析裝配式綠色建筑設計的創新方法。

【關鍵詞】裝配式建筑;綠色建筑;預制件設計

引言

在建筑業不斷發展過程中，綠色可持續發展理念發揮極大作用，而節能減排的重要性也愈發突出，并已得到建筑行業的高度重視和關注。其中，在建筑結構發展中，裝配式建筑結構得到充分體現，基于全球范圍視角，在城鎮化發展與城市建設推進的同時，浪費了諸多資源，而且對于生態環境產生極大的破壞作用，這與可持續發展戰略要求不符。而建筑裝配化施工，可對建筑垃圾和廢氣等排放量進行有效控制，彰顯節能環保特點，因此提升綠色施工普及率，方可確保建筑產業現代化水平的穩步提高。

1綠色裝配式建筑的優勢

（1）促進節能減排。綠色裝配式建筑施工所使用的構件均是在工廠中生產的，這樣就可以有效的減少施工現濕作業，并可以充分的利用工業廢料降低水電、鋼材等使用量。同時可以降低建筑垃圾的產生量，提升整體施工效率。此外，在施工的過程中可以減少污染物的排放量，并可以降低安全事故的發生率。（2）有效的提升生產率。綠色裝配式建筑是利用在工廠中生產好的構件進行建筑主體結構施工。在進行主體構件安裝的過程中主要是利用機械設備來完成，這樣在一定程度上可以降低人工的使用量，提升生產效率，同時可以有效的降低人員雇傭成本。在進行整體安裝施工的過程中，一定程度上減少了濕作業施工量，這樣工程不會受到季節、溫度的制約，使工程安排更加合理，在此基礎上提升了生產效率。

2裝配式建筑存在的問題分析

（1）板底勾縫砂漿易脫落問題：混凝土預制板通常設置為倒八結構，這個容易出現正八形的板縫，存在安全隱患。（2）元件尺寸偏差問題：預制構件雖然是通過標準化的生產環節生產和預制出來的，但大規模生產預制構件在每個工藝過程中不可避免地會產生尺寸偏差。這將直接影響到整個裝配式建筑的施工進度和質量，同時成本也相應增加，甚至會給建筑施工帶來安全隱患的影響。（3）建造成本較高：我國裝配式建筑發展較晚，仍處于初級階段，技術不成熟，專業化、標準化、模塊化程度低，產業組織一體化程度低。因此，裝配式建筑的工程造價比傳統建筑高出20%左右，且成本會隨著裝配率的增加而增加。（4）配套支持政策尚不完善：政策鼓勵推廣還不夠積極，相關的法律法規標準體系不健全，設計咨詢、招標投標、造價管理、施工安全、質量驗收和其他方面的建設產業化工程項目不完善。

3裝配式綠色建筑的創新設計

3.1預埋件設計

高層裝配式建筑設計中，首先需要設計建筑的預埋件，而預埋件是預先安裝在工程內部的重要構建，通常用以進行結構上的搭接。包括構建吊裝施工預埋件、建筑主體與預制構件之間進行連接的預埋件。裝配式建筑所使用的鋼筋混凝土構件需要根據建筑設計與專業需求采用預埋件進行連接，包括建筑吊頂、門窗、管道等，設計預埋件時，需要充分考量其耐久性與實用性，可以通過紅丹防銹漆的噴涂來預防銹蝕，以此來避免建筑預埋件銹蝕影響建筑質量，提高建筑的使用壽命。在設計預埋件連接方法時，通常會使用預埋吊釘，常見的成品預埋吊釘為圓頭吊釘，在設計的預埋件連接時，這種圓頭吊釘的使用可以保證預埋件連接的整體性，避免后期加工帶來的不確定性。在綠色建筑中運用裝配式設計與施工方法，需要盡量減少材料投入與材料使用中的不必要浪費，在進行預制構件施工時，需要采用科學合理的施工技術，并做好工程預制構件的管理與存放。在實際的預埋與安裝之前，預埋件需要按照要求進行抗拉拔實驗，以確認預埋件的質量與效果;預埋螺栓孔也應當保障其通透性，避免混凝土材料灌入，在螺栓孔成型之后，在孔內填充泡沫棒進行保護，以保證預埋螺栓孔的實用效果。

3.2常見節能設計

（1）建筑物外殼節能設計。1）適當之門窗開口比例;2）樓梯間自然采光。（2）空調節能設計：1）公共空間采用分離式冷氣設計。（3）照明節能設計：1）高效率節能燈具使用;2）公共空間照明分區多段設計;3）生產節約模板、腳手等。（4）因采用預制裝配式建筑，建筑構件采用吊裝裝配施工，減少模板、人、器材物需求量。（5）因不采用濕作業和現場混凝土澆搗，有效減少廢棄物的排放，避免了垃圾源的產生，大量廢水和廢漿污染源得到抑制。（6）減少運輸車輛，控制揚塵。（7）外墻面磚預制，減少落塵。（8）采用結構預制，不使用振搗棒、混凝土泵、裝修錘擊等以降低噪聲。（9）項目不需要夜間施工，沒有光污染的影響。

3.3裝配整體式住宅設計

在進行裝配整體式住宅設計時，建筑的外圍剪力墻、填充墻、樓板與樓梯都采用預制方法，進行現場吊裝，之后再進行混凝土澆筑或灌漿施工，從而保障其整體結構受力的合理性。垂直剪力墻的縱向連接可以設計為套筒灌漿的方式，在套筒中插入連接鋼筋，灌注高強灌漿料之后進行鋼筋連接，這種連接方式可以進一步提高構件連接的強度與整體性。采用裝配整體式住宅設計理念，使用了大量的新材料與新工藝，極大地減少了建筑資源的不必要消耗，減少能源資源的損耗，減少建筑垃圾與粉塵等污染的產生，預估傳統設計方法之下的建筑施工消耗與裝配整體式住宅設計的建筑消耗相對比，每百平米減少鋼材439kg、木材0.35方、水泥600kg、水資源1430kg，十分有效地體現了綠色節能降耗的建筑需求。同時，其綠色建筑的結構安全、防火安全、隔音降噪、保溫隔熱等性能都得到了大幅度提高。

4裝配式建筑未來的發展前景分析

2018年5月30號，國際裝配式建筑發展高峰論壇（武漢站）在東湖國際會議中心舉行。來自政府部門、行業協會、行業專家、全國知名地產商、建筑行業同仁等400余人，代表共同探討裝配式建筑的發展應用情況，促進裝配式建筑技術國際化發展。高峰論壇伊始，國家發改委經濟研究所原所長、中國大健康產業聯盟主席、歐盟中國城市委員會高級專家于小冬教授做《綠色建筑發展形勢分析》主題演講。他表示當下各地方政府都在推行綠色建筑，而裝配式建筑是落實綠色建筑的重要抓手。推動裝配式建筑發展，不單只是一種先進技術的要求，更應該深入貫徹落實綠色發展理念，全面提升發展格局，從理念到技術，與國際接軌，實現數量到質量的升級，實現人民對美好生活的向往。現在的裝配式結構由于人們的改進變得更加靈活和多樣化，使裝配式也可以成批建造，樣式也十分豐富。過去的傳統建造方式在建造時往往要在建筑物外圍搭腳手架等，浪費大量的人力物力資源，隨著裝配式建筑的發展，基于它節能、環保、可循環利用的特點，在未來的建筑行業必將大放異彩。

結語

在綠色可持續發展理念的影響下，對裝配式建筑提出了全新要求，必須要加強裝配式建筑節能減排，滿足節水、節能等方面的要求，貫徹落實環境保護目標，防止環境污染現象的出現，從而確保較高的資源循環利用效率，在整體上賦予建筑行業全新的生機和活力。

參考文獻：

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（作者單位：1.濟南天華建筑設計有限公司;2.成都基準方中建筑設計有限公司濟南分公司;3.4.筑博設計股份有限公司深圳分公司）