預制裝配式技術在節能建筑中的應用探究

韓冰

摘要：隨著國家對于建筑節能以及住宅產業化的重視，裝配式建筑因其施工方式綠色環保、預制構件生產工廠化、設計標準化、工程管理信息化及裝修一體化等特點，得到了國家的重點支持與推廣。本文針對某項目裝配式建筑施工技術，首先對預制裝配式技術的概念進行分析，提出相關應用措施，供參考。

關鍵詞：預制裝配式;技術;節能建筑;應用

為了實現建筑的節能，提高建筑的節能效率是最佳方法之一，而發展裝配式建筑的討論成為了當下我國建筑行業的熱點話題。伴隨著我國推行建筑工業化的節奏加強，裝配式建筑逐漸成為了國家和各地方政府關注的焦點。2016年9月，國務院印發《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》，明確要求大力發展裝配式建筑，力爭用10年左右的時間，使得裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%，充分反映了我國非常重視裝配式建筑的推行與發展。裝配式建筑不單具備提高工程質量、縮短工期等優點，最主要的是它還可以實現在建造過程中的節水、節地、節材、節能，非常有益于我國的可持續發展，發展前景十分廣闊。

1 預制裝配式建筑理論概述

1.1 裝配式建筑概念

裝配式建筑是由部品部件在工廠加工，在工地裝配而成的建筑。常見的裝配式建筑有三種，分別是裝配式混凝土建筑、鋼結構建筑、木結構建筑。

1..2 裝配式建筑特點

裝配式建筑具有工業化程度高、綠色環保、管理信息化與集成化、節水、節地、節材、節時等優點。此外，由于現場施工作業以大量的機械吊裝為主可大大減少現澆作業從而極大地改善了施工環境。雖然裝配式建筑具有許多當下現澆施工方式無可比擬的優勢但仍然存在著一些不足，比如：預制構件造價較高;室內布局不靈活;現場施工技術要求較高，需要專業施工團隊進行施工;墻體接縫及其防水處理難度高等。盡管目前裝配式建筑的發展還不完善存在一些技術難題尚未解決，但是仍然不失為一種優良的建筑形式。

1.3 國內外裝配式建筑發展概況

國外很早便開始了對裝配式建筑的研究，發展至今已近百年，相關的技術體系已基本成熟，各項規范標準也比較完備。1840年，法國人孟尼爾首先取得了預制工法專利。但直至20世紀50年代裝配式建筑才逐漸興起。此后，國外學者陸續開展了預制鋼筋混凝土疊合構件和部品的力學性能試驗研究，為裝配式建筑的結構設計工作提供了一定理論參考并加快了其實踐應用進程。二戰之后，由于戰爭的損耗加之人口的激增等使得裝配式建筑迎來了高速發展階段。

我國香港地區很早便對裝配式建筑進行了研究，經驗相對豐富，加上其自身施工條件的限制使得香港地區的裝配式建筑應用相當普遍。

對于大陸地區而言，在20世紀五六十年代，隨著國家提倡建筑節能以及自身建設需要，裝配式建筑的探索開始起步。由于自身條件限制，預制構件的精度與工業化生產都沒有達到比較高的程度;但仍然使得裝配式建筑在20世紀80年代繁榮一時。隨后由于自身研發水平的限制和裝配式混凝土建筑體系自身的局限性及不足，人們逐漸把目光投向了現澆建筑。到20世紀90年代中期，裝配式混凝土建筑已逐漸被全現澆混凝土建筑體系取代，近些年由于國家及地方政府的支持裝配式建筑才又逐漸興起。

2 工程簡介

某項目建筑類型為綜合辦公樓、員工住宅小區，主要功能為辦公、住宅，另外包括部分商業用。該項目運用裝配式建筑新技術建造，總建筑面積約為26000平方米。

3 節能技術管理策劃及創新

3.1 柱、梁、墻、板全部工廠預制、現場吊裝，將工廠預制的梁、柱通過現場焊接和冷壓相接接合（運用連接器的堅固焊接構造），再用膨脹混凝土在節頭處進行二次澆灌，應用等效現澆方式，后澆為整體，使整體框架達到了強柱、弱梁、強節點的要求，增加了抗震、抗剪性能。據中國建筑科學院研究院工程抗震研究所的試驗證明：驗算結果表明，本試驗的梁、柱、節點核心區在正常使用短期荷載作用下承載能力，靜載承載及重力荷載與7度地震作用組合下的承載能力均滿足計算要求，本試驗未觀察到錨筋的滑動和拔出現象，表明梁柱筋在節點中的錨固是良好的。

3.2 工廠預制構件的優質品率高，現場吊裝施工快，比傳統的施工方式可節省時間50%以上，現場基本沒有濕作業，改善了勞動條件，減輕了建筑工人的勞動強度。

3.3 保溫節能效果好。輕型水泥復合裝飾墻體經山東省建科院檢測，120mm厚的外墻體傳熱系數達到0.522，比黏土磚和空心砌塊砌筑的墻體建筑物節約能耗50%以上。

3.4 內隔墻采用粉煤灰高強石膏板，不僅隔音、吸潮性能好，而且體輕，占用空間小，施工方便，可鋸可刨可釘，水、電線路安裝靈活。同時利用工業廢渣粉煤灰等，起到了綜合治理環境的作用。

3.5 使用大跨度疊式預應力樓板，戶內不需要再設陌生柱、梁、墻，用輕型復合墻板可任意分割，布局靈活，適用性好。與磚混結構相比，可增加約15%的使用面積，與現澆框架空心砌塊結構相比，可增加約10%的使用面積。

3.6 工廠化施工樓房新技術，綜合成本低，比現澆框架結構的造價低20%左右，與磚混結構的成本基本相同。現場施工無腳手架，僅節點用少量的專用模板，內外墻不用二次抹灰，可節省材料20%～30%，同時節省大量人工。

4 管理措施

4.1 總體思路。建筑工業新技術在節能建筑中的應用，概括起來講就是通過標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理為主要特征的生產方式，在設計、生產、施工、開發等環節形成完整、有機的產業鏈，實現房屋建造全過程的工業化、集約化和社會化。該技術體系采用先進、適用的技術、工藝和裝備，科學合理地組織施工，發展施工專業化，提高機械化水平，減少繁重、復雜的手工勞動和濕作業;發展建筑構配件、制品、設備生產并形成適度的規模經營，為建筑市場提供各類建筑使用的系列化的通用建筑構配件和制品;制定統一的建筑模數和重要的基礎標準（模數協調、公差與配合、合理建筑參數、連接等），合理解決標準化和多樣化的關系，建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準、工法等，不斷提高建筑標準化水平;采用現代管理方法和手段，優化資源配置，實行科學的組織和管理，培育和發展技術市場和信息管理系統，適應發展社會主義市場經濟的需要。

4.2 技術方案。項目完成單位實施的該技術體系創造性地實現了建筑工業化和三板框輕結構，建筑用梁、柱、板等構件均在工廠內流水線作業，符合建筑工業化要求。其中，外墻使用水泥輕質保溫防水墻板，內墻使用內墻隔板，樓板使用疊合板用預應力混凝土薄板;梁、柱、板實行現場裝配，柱梁連接使用工廠化施工鋼筋混凝土建筑結構框架的梁、柱連接器。系統在國內率先實現了建筑用梁、柱、板、墻工廠化生產，現場裝配基本無濕作業面完成整幢房屋的建筑專利新技術，不但有效保證了工程質量，而且大大提高了施工效率，符合建筑工業化、住宅產業化的方向，是一種理想的新型建筑技術體系。

5 結語

發展裝配式建筑是目前乃至將來很長一段時期的主流趨勢，在大力發展該建筑體系的同時也要開發與之相匹配的建筑節能技術、外墻防水技術、細部構造節點的熱橋處理技術、墻體連接縫的防水保溫處理技術，等等。否則裝配式建筑在后續的使用中將會出現各種節能問題甚至是安全隱患。對于預制構件的生產要高標準、嚴要求、專業化;從原材料抓起，把控整個生產過程確保預制構件的質量;同時在構件運輸與進場過程也要進行嚴格質量把關。對于裝配式建筑外墻板要向結構保溫一體化或者保溫裝飾一體化方向發展。

參考文獻：

[1]陳加輝，孫瀅雪.裝配式建筑圍護結構節能技術研究[J].居業，2018（07）：76+79.