淺析裝配式建筑技術(shù)在綠色建筑背景下的發(fā)展現(xiàn)狀及其展望

錢 坤 秦永鵬

吉林建筑大學(xué)（130000）

隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展和對建筑綠色環(huán)保要求的不斷提高，建筑行業(yè)的發(fā)展不僅僅需要注重建筑項目經(jīng)濟收益，還需要看重其生態(tài)效益。在我國建筑領(lǐng)域貫徹環(huán)保綠色工程思想的同時，裝配式建筑技術(shù)應(yīng)運而生且在我國建筑領(lǐng)域被迅速推廣和投入使用。

1 綠色建筑背景下裝配式建筑技術(shù)的特點

綠色建筑又稱可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等，其定義是指在建筑全生命周期內(nèi)，在給人們提供健康、安全、適用高效的使用空間的同時，也在最大限度上做到節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染，并且在一定程度上實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。綠色建筑能充分利用環(huán)境自然資源，比如可以充分利用陽光來給居住者營造一種接近自然的感覺，由此可以體現(xiàn)出人類對自然的索取和回報之間的平衡。而在綠色建筑在我國快速發(fā)展的大前提下，裝配式建筑技術(shù)的發(fā)展腳步也不曾停歇。裝配式建筑技術(shù)主要是指將傳統(tǒng)建筑施工中的現(xiàn)場施工作業(yè)轉(zhuǎn)移到建筑工廠內(nèi)，經(jīng)過工廠加工組裝完成各個預(yù)制構(gòu)件，再通過相應(yīng)運輸方式將預(yù)制構(gòu)件運到建筑施工現(xiàn)場，采用現(xiàn)代建筑技術(shù)安全可靠地將相關(guān)構(gòu)件組裝起來，形成具備實際使用功能的建筑物。裝配式建筑技術(shù)主要具有施工方式裝配化、功能配置多樣化和綠色環(huán)保等特點。

1.1 施工方式裝配化

裝配式建筑都是在工廠車間預(yù)制大量建筑部品，所以裝修可隨主體工程在車間直接進行，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，性能更加穩(wěn)定，也相應(yīng)減少了施工現(xiàn)場現(xiàn)澆作業(yè)，大大加快了現(xiàn)場的施工進度，預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場直接進行智能安裝，同時也降低了對周邊生活環(huán)境的影響。

1.2 功能配置多樣化

通過預(yù)制大量的裝配構(gòu)件，很大程度能夠提升建筑住戶的生活舒適度。如裝配式建筑在車間預(yù)制建筑外墻時，會同時加工外墻的保溫系統(tǒng)，使外墻保溫系統(tǒng)和外墻裝飾系統(tǒng)合二為一，保證了保溫層的完整性，明顯提高了建筑物的保溫性能[1]。

1.3 綠色環(huán)保

當(dāng)今現(xiàn)狀，土木工程項目創(chuàng)建的工程量普遍很大，裝配式建筑技術(shù)將一部分現(xiàn)場澆筑作業(yè)轉(zhuǎn)移到工廠車間進行，施工不但比傳統(tǒng)建筑技術(shù)方便快捷，同時還能節(jié)能減排，促進綠色材料的使用，高效利用了可利用資源，減少了能源的損失，響應(yīng)了國家綠色理念號召，有助于生態(tài)環(huán)境的平穩(wěn)發(fā)展。

2 裝配式建筑技術(shù)在綠色建筑背景下的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國大部分的建筑工程項目還是沿用傳統(tǒng)的施工技術(shù)，不僅施工工藝很多，現(xiàn)場施工環(huán)境復(fù)雜和施工周期較長，而且不夠重視綠色工程思想，施工期間對周邊居民的生活影響很大，因此嚴(yán)重制約了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。為了促成我國建筑業(yè)的進一步發(fā)展和創(chuàng)新，在我國目前綠色建筑發(fā)展的大背景下，重視和推廣裝配式建筑技術(shù)就顯得尤為重要?，F(xiàn)如今在建筑項目設(shè)計階段就要融入綠色理念，在建筑項目施工階段更要合理應(yīng)用裝配式建筑技術(shù)，由此最終才能達(dá)到提升建筑綠色環(huán)保性的目的。

2.1 裝配式建筑技術(shù)在綠色建筑背景下體現(xiàn)出的發(fā)展優(yōu)勢

2.1.1 構(gòu)件裝配

在預(yù)制構(gòu)件施工技術(shù)的應(yīng)用中，根據(jù)客戶的個人需要，專業(yè)技術(shù)人員在施工生產(chǎn)車間對主要構(gòu)件進行預(yù)制加工，然后根據(jù)建筑工程實際需要進行配合比，以保證構(gòu)件質(zhì)量，避免預(yù)制構(gòu)件存在質(zhì)量問題，延緩施工進度。這些預(yù)制構(gòu)件在建筑施工現(xiàn)場進行合理組裝，大幅降低了現(xiàn)場施工難度，有效提高了建筑工程施工效率。同時，客戶可按照自己的個人需求在樣板間內(nèi)選擇相關(guān)構(gòu)件，在確定結(jié)構(gòu)后再送到工廠進行流水生產(chǎn)，直接滿足客戶的人性化需求，效率提高且耗能降低，間接推動了綠色建筑在我國的蓬勃發(fā)展。

2.1.2 門窗預(yù)制

在建筑工程施工中，傳統(tǒng)的施工技術(shù)是將建筑項目中的門窗工程作為一個單獨的項目分包工程，一般其施工都是在主體施工裝飾階段完成，門窗施工的質(zhì)量和速率直接影響著整個建筑工程項目的工期目標(biāo)。當(dāng)人們在工廠車間進行預(yù)制建筑構(gòu)件時，可直接對門窗進行整體加工，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性，很大程度上預(yù)防了出現(xiàn)門窗滲漏等質(zhì)量問題的情況[2]。同時，門窗預(yù)制對整體建筑結(jié)構(gòu)綠色建材的使用提供了更多的選擇，清潔生產(chǎn)，節(jié)約資源，加快了工程施工速度。

2.1.3 防水保溫

對于傳統(tǒng)的建筑工程項目來說，其防水保溫不僅關(guān)系到工程的施工質(zhì)量，而且防水保溫的性能好壞又影響著后期建筑的正常使用。在設(shè)計加工建筑外墻和屋面構(gòu)件階段，可以通過使用裝配式建筑技術(shù)將防水層和保溫層與主體結(jié)構(gòu)同時加工，在保證建筑防水層和保溫層結(jié)構(gòu)完整性的同時，也給外墻裝飾系統(tǒng)提供了更多的設(shè)計選擇，提高了廣大客戶的環(huán)境舒適度和客戶滿意度。此外，這類整體處理方式不僅簡化了后期施工工序，也大大提高了施工速度，成為了一種新的施工方法。

2.2 裝配式建筑技術(shù)在綠色建筑背景下體現(xiàn)出的不足

2.2.1 建筑結(jié)構(gòu)形狀過于單一

目前出現(xiàn)的裝配式建筑技術(shù)大多是比較標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀過于單一，但是對于制作復(fù)雜的構(gòu)件來說，由于使用頻率較低，則導(dǎo)致建筑成本提高，投入使用無法取得良好的經(jīng)濟收益，這是裝配式建筑目前需要面對和解決的較大難題之一。

2.2.2 生產(chǎn)運輸問題

在裝配式建筑施工時，由于許多構(gòu)件制作及其加工都是在工廠車間完成，必須運至現(xiàn)場才能真正投入使用，而工廠對于預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量把控稍顯不足，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的預(yù)制構(gòu)件不能正常投入使用，間接導(dǎo)致建筑項目現(xiàn)場施工進度延緩。因此，各預(yù)制構(gòu)件廠家需要引進大量相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才，增強自身實力，在構(gòu)件的生產(chǎn)階段有效把控預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量。

2.2.3 專業(yè)人才嚴(yán)重缺乏

目前，我國大部分大專院校沒有“預(yù)制構(gòu)件”這個專業(yè)，也缺乏培養(yǎng)正規(guī)技術(shù)人員的有效服務(wù)渠道，導(dǎo)致相關(guān)管理技術(shù)人才的極度嚴(yán)重短缺。裝配式工程建筑施工技術(shù)與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，雖然大大減少了建筑施工現(xiàn)場的人工材料用量，也提高了建筑項目綠色環(huán)保度，但是也很大程度上提高了對建筑工廠車間技術(shù)專業(yè)職員的規(guī)范技術(shù)素養(yǎng)要求，普通的建筑施工管理團隊成員素質(zhì)普遍較低，更加缺乏裝配式建筑專業(yè)施工管理經(jīng)驗，根本滿足不了工廠裝配式預(yù)制構(gòu)件施工的日常工作管理要求，一定程度上影響和制約了裝配式建筑技術(shù)在我國的發(fā)展和推廣。

3 裝配式建筑技術(shù)在綠色建筑背景下的展望

3.1 我國政策、規(guī)范重視綠色建筑和裝配式建筑

2012年4月，我國首次在國家部委層面提出了綠色建筑發(fā)展的長期目標(biāo)和對綠色建筑及綠色生態(tài)城區(qū)建設(shè)的鼓勵政策。在2014年3月，中共中央國務(wù)院提出，至2020年我國城鎮(zhèn)綠色建筑占新建設(shè)建筑的比例需達(dá)到50%。在綠色建筑飛速發(fā)展的背景下，裝配式建筑技術(shù)在2016年國務(wù)院發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的意見》政策中得到推廣，同年的“十三五”計劃也是將裝配式建筑技術(shù)和綠色建筑發(fā)展建立起了橋梁。在最近的“十四五”計劃中更是明確提出，裝配式建筑和新型綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要發(fā)展抓手[3]。我國一系列的政策的推出，不僅表現(xiàn)出了我國對裝配式建筑技術(shù)的大力推廣，而且也體現(xiàn)出了裝配式建筑技術(shù)在我國綠色建筑背景下的發(fā)展?jié)摿薮螅悠鹾衔覈ㄖI(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。

3.2 BIM信息技術(shù)在裝配式建筑中的應(yīng)用

BIM中文譯名全稱為建筑信息模型。近年來，我國對BIM技術(shù)在裝配式建筑工程項目中的研究應(yīng)用愈加重視。在建筑工程項目中，BIM信息技術(shù)與裝配式建筑技術(shù)的完美結(jié)合，不僅有效的大幅提高了裝配式建筑的工程設(shè)計質(zhì)量和施工管理效率，同時也間接推動了裝配式建筑技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的發(fā)展。在裝配式建筑構(gòu)件的設(shè)計初期，可以首先使用BIM信息技術(shù)進行集成化構(gòu)件設(shè)計，再將BIM設(shè)計信息導(dǎo)入工廠中央控制系統(tǒng)，生成由工廠機械設(shè)備可直接讀取的構(gòu)件生產(chǎn)信息，再由機械設(shè)備批量生產(chǎn)預(yù)制建筑構(gòu)件，在建筑施工期間將預(yù)制構(gòu)件運至現(xiàn)場后也可結(jié)合BIM技術(shù)的安全模擬信息功能和預(yù)安裝方案直接進行安裝，大幅提高了建筑設(shè)計安全質(zhì)量，避免因為建筑的設(shè)計階段出現(xiàn)偏差而影響整個裝配式建筑項目的施工質(zhì)量和施工進度[4]。

3.3 裝配式異形柱在多層建筑中的應(yīng)用

改革開放以來，我國農(nóng)民收入的穩(wěn)步增長使得農(nóng)村地區(qū)的絕大部分土坯房早已被中低層砌體結(jié)構(gòu)所取代，對建筑美觀性的要求普遍提高。裝配式異形柱結(jié)構(gòu)因其施工進度快、施工質(zhì)量較高，所以比較適用于低多層且高度不大的住宅建筑，所以與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，更加適合在農(nóng)村地區(qū)發(fā)展和推廣[5]。裝配式異形柱結(jié)構(gòu)中常常采用L型柱、T型柱和十字形柱，異形柱肢厚可以設(shè)計與建筑墻厚一致，用以消除柱四周棱角，增添了室內(nèi)的美觀性，靈活性和安全性，提高了房間的使用率，也間接提高了農(nóng)村人民的生活舒適度和滿意度。

3.4 環(huán)境污染

近年來由于我國國民經(jīng)濟生活質(zhì)量水平的不斷提升，很多建筑項目施工過程中所產(chǎn)生的如噪聲污染、水資源污染等的環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重影響到附近居民的正常生活狀態(tài)，由此引發(fā)的矛盾不計其數(shù)。裝配式建筑技術(shù)將建筑構(gòu)件的生產(chǎn)工序轉(zhuǎn)移出建筑施工現(xiàn)場，也減少了部分現(xiàn)場施工導(dǎo)致的環(huán)境污染及提高了施工速率，在一定程度上減輕了附近居民的生活負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)語

近來，隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷發(fā)展和我國對綠色建筑的比例要求越來越高，傳統(tǒng)的建筑項目施工方式早已不能滿足我國建筑需求現(xiàn)狀。在綠色建筑的背景之下，裝配式建筑技術(shù)與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，更加突顯出了它的優(yōu)越性，我國在積極推行和大力發(fā)展裝配式建筑以謀求我國建筑產(chǎn)業(yè)革新的道路將會越走越遠(yuǎn)。