綠色低碳環(huán)保背景下的裝配式建筑技術(shù)

劉孝倉

（中能化發(fā)展建設(shè)集團(tuán)有限公司，貴陽550000）

1 引言

在建筑行業(yè)長期的發(fā)展過程中，人們更傾向于經(jīng)濟(jì)利益的追求，導(dǎo)致工程項目實施中對周邊環(huán)境造成了破壞。隨著行業(yè)發(fā)展路徑的轉(zhuǎn)變，各個建筑工程項目追求的是工程的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)保效益相統(tǒng)一。為達(dá)到這一目標(biāo)，裝配式建筑突破了傳統(tǒng)施工技術(shù)的巨大限制，表現(xiàn)出環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2 裝配式建筑技術(shù)的主要特點

2.1 在設(shè)計上的多樣性特點

生活環(huán)境的變化使得人們對于建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有了更深層次的理解，為達(dá)到人們的現(xiàn)實需求，建筑工程除了要具備功能多樣性，更要符合時代發(fā)展的總體趨勢。但從當(dāng)前市場上的建筑工程來看，很多建筑中依舊有承重墻設(shè)計，這種設(shè)計方式下，建筑的分隔性明顯，建筑內(nèi)部空間得不到有效的分配和利用。而裝配式建筑設(shè)計則克服了這種設(shè)計方式下的不足，在設(shè)計過程中完全能夠以客戶需求作為基礎(chǔ)，進(jìn)行內(nèi)部空間的分隔，設(shè)計更為多樣且布局更為靈活。

2.2 在功能上的科學(xué)化特點

裝配式建筑在功能方面呈現(xiàn)出科學(xué)性的特征，具體體現(xiàn)在以下方面：（1）裝配式建筑的節(jié)能效果更為突出，在開展裝配式建筑的施工建設(shè)過程中，存在外墻保溫層的設(shè)置，這種墻體結(jié)構(gòu)使得冬夏季的空調(diào)能耗大大降低。（2）隔音性突出，保溫層既可以起到保溫隔熱的作用，也可以起到隔音吸聲的作用，并且在墻體與門窗之間存在小間隙，該間隙的存在，使得外界噪聲對于室內(nèi)空間的噪聲大大減弱[1]。（3）防火性能良好，在裝配式建筑的材料選擇方面，一般選擇的是非易燃材料，從源頭上降低了火災(zāi)事故的發(fā)生概率。

2.3 在生產(chǎn)上的工廠化特點

裝配式建筑工程中，很多構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件，這就使得在構(gòu)件的生產(chǎn)過程中會呈現(xiàn)出明顯的工廠化特征。在建筑結(jié)構(gòu)中的一切構(gòu)件，均可以在工廠提前完成批量化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，更有助于保障各個構(gòu)件的質(zhì)量。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)中，多采用的是木窗和鋼門窗，而在裝配式建筑下，外墻板則采用的是噴漆和烘烤工藝，這一工藝下不僅具有制造方面的便捷性優(yōu)勢，其外觀美觀性也十分突出，不容易褪色，再加上預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)方式，使得即使是室內(nèi)材料，也可以根據(jù)總體的施工要求來進(jìn)行對應(yīng)的材料性能等調(diào)整。

3 裝配式建筑的優(yōu)勢

3.1 有效節(jié)約資源

在我國經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展的過程中，建筑工程的建設(shè)數(shù)量顯著增加，如果這些工程項目依舊采用傳統(tǒng)的施工工藝和技術(shù)，雖然所形成的建筑工程可以滿足人們的現(xiàn)實需求，但也存在巨大的資源浪費和環(huán)境破壞。而裝配式建筑正是響應(yīng)綠色低碳環(huán)保要求而興起的一種新型建筑形式，這種建筑形式有效節(jié)約了工程資源，使整體的建筑能耗偏低，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

3.2 有效改善生活環(huán)境

對于常規(guī)的建筑工程而言，其施工模式相對固定，工程人員在施工作業(yè)中，現(xiàn)場存在建筑材料的隨意堆放，且伴隨著各種噪聲，這些都導(dǎo)致周邊人們的生活環(huán)境受到巨大的干擾，無法正常工作生活。而裝配式建筑可以達(dá)到對建筑施工主要環(huán)節(jié)的地點轉(zhuǎn)移，構(gòu)件在工廠的預(yù)制生產(chǎn)，減少了現(xiàn)場生產(chǎn)中的垃圾和噪聲，對生態(tài)環(huán)境的改善有著明顯的作用。

3.3 提高建筑工程施工效率

裝配式建筑的施工工藝和技術(shù)相對先進(jìn)，其中的各種施工工藝和技術(shù)都是在傳統(tǒng)工藝上的創(chuàng)新，經(jīng)由這些不同技術(shù)的相互配合，施工中的各環(huán)節(jié)之間具有了高度的協(xié)調(diào)性和銜接性，整體的施工效率得以提升，大大縮短了施工周期。此外，在裝配式建筑下，為工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場組裝的方式，施工全過程中的人力、物力投入都相對較少，也降低了施工人員的工作強(qiáng)度和壓力。

4 綠色低碳環(huán)保在裝配式建筑中的主要體現(xiàn)

4.1 裝配式建筑的外墻保溫及施工

裝配式建筑由于其綠色環(huán)保性突出，在每個環(huán)節(jié)的施工作業(yè)中，都更為注重綠色工藝和材料的應(yīng)用，與常規(guī)的建筑形式相比，裝配式建筑的外墻設(shè)計不僅符合用戶的切實需求，還具有突出的節(jié)能環(huán)保性。在開展裝配式外墻設(shè)計中，專業(yè)的設(shè)計人員要以用戶需求作為切入點，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膮^(qū)位、氣候、溫度等條件，來開展有針對性的設(shè)計。在裝配式建筑的設(shè)計初期，外墻可選用掛板和保溫隔熱板，這種外墻材料的使用，使得即使處于高溫條件下，室內(nèi)溫度也可在掛板和隔熱板的通風(fēng)過程中，實現(xiàn)對熱對流的科學(xué)調(diào)節(jié)；復(fù)合式裝配式建筑墻體下，需要進(jìn)行保溫層的設(shè)計，該保溫層應(yīng)選用具有保溫隔熱性能的材料，這種保溫層墻體設(shè)計，即使在溫度偏低的條件下，墻體保溫層也可以有效對室內(nèi)溫度加以科學(xué)調(diào)節(jié)[2]。為保證外墻保溫設(shè)計與施工具有良好的使用性能，應(yīng)通過實驗性感溫外墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并通過冷溫感測試來進(jìn)行墻體相應(yīng)參數(shù)的選擇。

4.2 裝配式建筑的屋面及外窗

屋面是建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵性構(gòu)成部分。對裝配式建筑工程項目而言，在綠色低碳環(huán)保背景下，為使得屋面的節(jié)能性最好，一般會采用防水面板或者保溫面板。根據(jù)對當(dāng)下建筑市場上裝配式建筑的屋面施工材料的調(diào)查，保溫屋板和水泥復(fù)合板的使用范圍較廣，在開展施工作業(yè)時，首先應(yīng)在墻面上進(jìn)行水泥復(fù)合與保溫板的固定，隨后將涂層填充到面板夾層內(nèi)，開展保溫層的防水施工，最后再在屋面上涂抹1層25 mm厚的泥漿混合保護(hù)層。該保護(hù)層的設(shè)置，使得屋面的傳熱系數(shù)大大減小，將屋面溫度控制在一個相對正常的范圍內(nèi)。裝配式建筑的外窗施工也與傳統(tǒng)的外窗施工有所區(qū)別，不再局限于單層玻璃的使用，而更多地采用的是雙層中空塑鋼窗玻璃，這種玻璃材料的保溫性能突出。

4.3 裝配式建筑的地面和抗震防火處理

地面施工在裝配式建筑施工中也十分重要。為使得地面施工可以達(dá)到最佳的施工效果，要注意材料的選擇，根據(jù)地面的厚度要求，選擇恰當(dāng)?shù)牟牧戏N類，比如，當(dāng)?shù)孛婧穸仍?0 mm左右時，更適宜采用水泥砂漿材料；而地面厚度超過60 mm的情況下，多選用復(fù)合式保溫板。為使得裝配式建筑中的地面施工可以達(dá)到最佳的效果，在保溫板的固定處理方面，首先需將地面做好平整處理，并涂上對應(yīng)的涂層，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行保溫板的添加。地面施工時要結(jié)合總體的施工要求，進(jìn)行施工方式的科學(xué)選擇，盡可能減小地面施工環(huán)節(jié)的損耗。裝配式建筑有著嚴(yán)格的防火要求，為提升建筑的防火性能，需從外墻和內(nèi)墻方面來實施，因為內(nèi)外墻采用的材料有所不同，外墻多以塊式混凝土掛板為主，而內(nèi)墻則采用的是閉孔泡沫式條板，經(jīng)由內(nèi)外墻的有效配合，提升了裝配式建筑墻體的隔熱保溫性能。而墻體掛板中的鋼架結(jié)構(gòu)嵌入，也就是在墻面內(nèi)部進(jìn)行鋼梁的安裝，在這一處理方式下，即使建筑構(gòu)件受到了高溫條件的影響，出現(xiàn)斷裂、燃燒等的概率也大大降低，結(jié)構(gòu)防火性能得以提升。針對裝配式建筑的抗震施工，可在墻面內(nèi)部進(jìn)行鋼柱、鋼梁的安裝，鑲嵌式連接所形成的鋼架結(jié)構(gòu)和掛板，在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)形成了對應(yīng)的圍護(hù)構(gòu)架和承重結(jié)構(gòu)，墻面穩(wěn)定性增強(qiáng)的同時也使得裝配式建筑的抗震性得以提升。

5 裝配式建筑中的綠色環(huán)保措施應(yīng)用

5.1 節(jié)約土地資源措施

在裝配式建筑的施工作業(yè)中，由于大部分構(gòu)件是在專門的構(gòu)件生產(chǎn)場所完成的，直接將這些預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場完成相應(yīng)的組裝即可。這種施工方式下，工程現(xiàn)場的材料、機(jī)械設(shè)備配置相對較少，從而節(jié)約了工程現(xiàn)場的土地資源，工程人員只需要根據(jù)施工的總體要求，來進(jìn)行對應(yīng)的構(gòu)件入場和安裝就可。另外，為最大程度上節(jié)約現(xiàn)場的土地資源，工程企業(yè)可通過BIM技術(shù)的引入，來進(jìn)行現(xiàn)場的科學(xué)布置。

5.2 節(jié)約用水措施

傳統(tǒng)施工中，現(xiàn)澆和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的水資源消耗量巨大，裝配式建筑主體結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)由裝配式技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，可以省去現(xiàn)澆和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，使得水資源用量顯著降低。工程實踐中，對于需要用水的施工環(huán)節(jié)，也可以通過技術(shù)手段，將水資源的消耗量控制在合理的范圍內(nèi)，比如，在裝配式建筑周邊的綠化灌溉中，通過噴灌、微灌等節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，就可以有效節(jié)約灌溉中的水資源；在供水設(shè)計方面，經(jīng)由分區(qū)形式的供水設(shè)計，使得實際的供水壓力顯著減小，再通過供水管網(wǎng)中的高性能管材、閥門和附件使用，保障了供水系統(tǒng)內(nèi)高效運轉(zhuǎn)，降低了供水系統(tǒng)內(nèi)密封性不足所導(dǎo)致的水資源浪費[3]。

5.3 節(jié)約材料措施

裝配式建筑與常規(guī)建筑相比，還表現(xiàn)出明顯的節(jié)材特性，可以使材料消耗量大大減少。比如，裝配式建筑中的剪力墻結(jié)構(gòu)下，其外墻的外保溫作用突出，這些外墻構(gòu)件可在工廠內(nèi)實現(xiàn)批量化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在生產(chǎn)時可以根據(jù)前期的構(gòu)件設(shè)計來組織規(guī)范化的生產(chǎn)作業(yè)，也就可以避免構(gòu)件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)所引起的材料消耗。此外，裝配式建筑施工中，經(jīng)由室內(nèi)功能的區(qū)分，以一體化施工為指導(dǎo)，有效實現(xiàn)了土建施工與裝飾施工的高度銜接，為使得裝配式建筑中的節(jié)材效果更為明顯，在開展施工作業(yè)時，應(yīng)盡可能選用環(huán)保材料，實現(xiàn)對當(dāng)?shù)丨h(huán)保材料的使用，就近取材和就近生產(chǎn)，還能夠使得總體的運輸成本和材料成本得到有效的控制。

5.4 節(jié)能措施

裝配式建筑工程項目的節(jié)能施工可采用以下方式：（1）電氣節(jié)能。根據(jù)裝配式建筑的結(jié)構(gòu)特點，可在建筑的公共區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行定時控制和感應(yīng)控制的配置，而在電梯系統(tǒng)中，采用智能化裝置，通過高峰段和低峰段的智能化調(diào)節(jié)，來使得電梯可以在高峰段和低峰段都處于正常的運行條件下，并降低運行中的能耗。（2）暖通節(jié)能。在開展裝配式建筑施工時，除了要進(jìn)行供暖和通風(fēng)的優(yōu)化，更需要進(jìn)行新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使得建筑空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗大大降低，結(jié)合建筑區(qū)域的氣候特征，進(jìn)行分體空調(diào)系統(tǒng)的配置，并引入自然風(fēng)；科學(xué)進(jìn)行冷熱源的配置，但配置時要加強(qiáng)對當(dāng)?shù)貧夂蚝图竟?jié)特征的把握。（3）被動節(jié)能。為達(dá)到這一節(jié)能目標(biāo)，應(yīng)進(jìn)行樓距的調(diào)整、窗墻比的優(yōu)化。

5.5 環(huán)保措施

裝配式建筑因為更多地采用的是裝配式技術(shù)，在工程現(xiàn)場的施工作業(yè)進(jìn)行中，不僅使整體的施工效率得以提升，更在很大程度上避免了材料運輸中的揚塵產(chǎn)生，避免了傳統(tǒng)施工技術(shù)下車輛沖洗所導(dǎo)致的循環(huán)污染問題。此外，在裝配式工程現(xiàn)場的鋼筋綁扎和焊接作業(yè)量偏少，有效從源頭上減少了光污染；一體化構(gòu)件生產(chǎn)方式下，噪聲和建筑垃圾也得到了有效的控制，環(huán)保施工效果良好。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，裝配式建筑施工工藝和技術(shù)越發(fā)成熟，且在未來有著巨大的發(fā)展空間，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)加大裝配式建筑節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新研究，在綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念下，進(jìn)一步推動裝配式建筑的節(jié)能應(yīng)用，促進(jìn)我國建筑事業(yè)朝著綠色環(huán)保方向持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。