綠色低碳環保背景下裝配式建筑技術的應用研究

李振華 張濤

（1.博潤建設集團有限公司 河北 唐山 063000；2.唐山市仝泰建筑安裝工程有限公司 河北 唐山 063000）

在城市化進程越來越快的今天，建筑工程項目不斷增加，這就意味著建設項目的過程中需要消耗較多的資源。與此同時，當前時期的建筑工程項目不夠重視應用綠色環保理念，導致建筑工程面臨諸多問題，并不利于我國建筑業的進一步發展。為了推動建筑業的可持續發展，很有必要合理應用裝配式建筑技術，全面了解該技術的施工原理與施工優勢。施工過程中應用裝配式建筑技術，能縮短施工周期，降低能源消耗，響應我國提出的綠色低碳環保理念。由此可見，當前背景下，有必要加強探討綠色低碳環保背景下裝配式建筑技術的應用，貫徹落實綠色低碳環保理念，推動我國建筑業的良性發展。

1 裝配式建筑技術的突出特點

1.1 施工裝配化

通過直接運輸的方式將工程中批量生產的構件運送至施工現場，之后直接在施工現場組裝拼接，施工流程更為簡單。也正是應用了該施工技術，才能讓其速度高于傳統的建筑施工方法，施工工期更短，且對施工現場環境的影響較少。此外，該方法施工期間，嚴格按照各道工序安裝，質量可靠且精度更高，降低了施工成本［1］。

1.2 功能科技化

功能性是裝配式建筑的又一突出特點，主要表現在以下幾點。第一，具有良好的隔音效果。設置保溫層，讓能源消耗顯著降低，吸聲功能較好，且縮小了門窗與墻體的間隙，避免室內過多地受到外界噪音的干擾，營造安靜的室內環境。第二，具有良好的節能效果。因為裝配式建筑設置了外墻保溫層，讓冬、夏季節對能源的消耗明顯降低，如空調或暖氣消耗。第三，具有良好的防火性能。裝配式建筑材料使用不燃或低燃材料，火災發生率較低。第四，具有良好的抗震性。裝配式建筑使用材質較輕的材料，建筑物重量顯著降低，且將裝配式建筑構件連接，抗震效果較好。第五，外觀更美觀。裝配式建筑具有清晰的外觀立面，基本不會出現褪色與變形的情況。

1.3 設計多樣化

社會經濟快速發展的今天，改善了人們的物質條件，也必然增加了建筑功能的需求。加之建筑設計具有較多的承重墻，分隔多且開間小，無法有效分隔房間內部空間。裝配式建筑可以根據住戶需求，靈活分割，設計多樣化。

1.4 生產工業化

裝配式建筑使用的構件材料都是由工廠通過磨具批量生產，外墻板借助烘烤與噴漆工藝制作而成，不僅不會褪色，而且美觀［2］。塑鋼門窗逐步取代傳統建筑中的鋼門窗與木窗，且生產工藝先進，可以生產的連接件及金屬的種類較多。此外，也可以流水化作業其他的室內材料，可以隨時調控材料的保溫、防火與隔音性能。

2 裝配式建筑的優勢

在城市化進程加快的今天，建筑工程數量明顯增加，建筑業消耗的資源明顯增加，隨之而來的就是環境污染問題。為了建筑業的可持續發展，我國積極推廣綠色施工的可持續發展理念，采取綠色低碳環保的施工技術與施工材料，降低能源消耗及對環境的污染。裝配式施工技術在此背景下應運而生，且得到快速發展，主要因為該技術具有以下幾個方面的優勢。

2.1 改善生態環境

從施工模式方面分析，因為常規的建筑使用相對固定的施工模式，施工人員施工期間在施工現場隨意堆放建筑材料，加之受到各種噪聲的影響，較大程度上會干擾周邊居民的正常生活［3］。但是，應用裝配式建筑，可以轉移建筑施工的主要環節的施工地點，且所需的構件均可以在工廠生產，現場生產中的噪聲與垃圾更少，改善了生態環境。

2.2 節約資源

當前時期，在社會經濟快速發展背景下，建筑工程的數量顯著增加，若工程項目采用傳統落后的施工技術與工藝，對人們的需求并無影響，但是卻浪費了資源，且破壞了環境。裝配式建筑立足綠色低碳環保理念發展而來，該建筑模式在節約工程資源的基礎上，降低建筑能耗，與我國可持續發展要求相符。

2.3 提高施工效率

因為裝配式建筑使用先進的技術與施工工藝，以傳統工藝為基礎，從施工技術與施工工藝上進行創新，在多種技術配合中，保證施工各個環節的銜接性與協調性，提升了施工效率，施工周期顯著縮短［4］。此外，應用裝配式建筑時，可以現場組裝或工廠生產，施工的整個過程需要投入較少的物力與人力，施工壓力與強度較小。

2.4 便于維護管理

裝配式結構無論安裝還是拆卸都相對簡單，若后期運維管理工作過程中發現工程結構出現開裂或滲水問題，可以直接加固或更換構件，降低了建筑工程維護管理難度，且不會對使用建筑項目產生影響。

3 裝配式建筑技術中的綠色低碳環保措施

對裝配式建筑技術進行分析可知，該技術中的綠色環保措施主要有以下幾個方面。

3.1 節水措施

傳統的施工需要耗費大量的水資源，尤其是現澆與養護環節。而裝配式建筑主體結構中合理應用了裝配式技術，無需進行現澆與養護，所需的水資源較少，從而降低了水資源的使用量。工程施工中，需要用水的環節較少，發揮現代技術手段的作用，把水資源消耗量控制在合適的范圍內［5］。例如：灌溉裝配式建筑周邊綠化時，可以應用微灌或噴灌節水技術，減少灌溉所需的水資源；供水設計工作中，通過分區供水的方式，減少供水壓力，之后再使用供水管網中的附件、高性能管材與閥門，提高供水系統的運轉效率，且避免因為供水系統密封性不足浪費水資源的問題。

3.2 節約土地措施

對裝配式建筑的施工進行分析可知，絕大多數的構件都是在專業的生產場所完成，之后在施工現場組裝這些預制構件即可。在這樣的施工模式下，工程機械設備配置與工程現場的材料很少，所需的土地資源更少，工程人員僅需要以施工要求為基礎安排構件入場并進行安裝。從某種程度上來說，為了節約施工場地的土地資源，企業可引入BIM技術提高現場布置的科學性。

3.3 節約材料措施

裝配式建筑和傳統的建筑對比，節約了材料，降低了材料的消耗量。例如，裝配式建筑中應用了剪力墻結構，具有良好的外墻保溫作用，且可以在工廠批量且標準地生產這些構件，生產時，也可以結合以前生產的構件規范生產，有效避免因為構件材料不達標導致的材料消耗問題。此外，裝配式建筑技術區分了室內功能，并借鑒一體化施工，讓土建施工和裝飾施工二者高度結合，充分突出了裝配式建筑節能的效果［6］。施工人員在施工時選擇環保型材料，就近取材就近生產，有效地控制了材料成本與運輸成本。

3.4 環保措施

現如今，隨著裝配式建筑的發展，越來越多的建筑技術都應用了裝配式技術。這一技術的應用顯著提高了施工效率，且從某種程度上來說有利于減少材料運輸過程中的揚塵，避免在傳統施工技術中因車輛沖洗出現循環污染的問題。此外，裝配式工程現場很少需要焊接作業，鋼筋綁扎較少，從根本上減少光污染的問題［7］。應用一體化構件，還可以控制建筑垃圾與噪聲的產生，取得理想的環保施工效果。

3.5 節能措施

具體來說，裝配式建筑工程節能施工主要可以從3個方面進行。一是暖通節能。對裝配式進行建筑施工時，不僅要優化通風與供暖，且需要應用現代化的節能技術降低建筑空調系統的運行能耗，并參考建筑區域的氣候特點，配置分體空調系統的運行能耗，立足建筑區域氣候特點配置空調系統，將自然風引入其中；合理配置冷熱源，且加大力度把握季節特征與當地氣候。二是電氣節能。通過分析裝配式建筑機構特點可知，可以在建筑的公共區域配置感應控制系統及定時控制系統。例如，在電梯系統中安裝智能化裝置，實現智能調節低峰段與高峰段的目標，確保其在正常運行條件下能耗顯著降低。三是被動節能。這一節能目標的實現應調整樓間距及優化窗墻比。

4 綠色低碳環保背景下裝配式建筑技術的應用

現如今，仍有不少建筑工程項目采取傳統落后的現場施工技術，這種施工相當復雜，且工序較多，施工周期長，嚴重影響周邊環境，工程項目快速周轉需求得不到滿足。由此可見，需要提高科學設計施工方案，并以綠色低碳環保理念為基礎選擇科學合理的裝配式建筑機構形式，發揮裝配式建筑技術的作用，提高建筑工程項目的綠色環保性。

4.1 外墻保溫與施工

因為裝配式建筑具有很強的綠色環保性能，施工中的各個環節都高度重視應用綠色材料與綠色工藝。因此，該建筑方式和傳統的建筑比較，設計的外墻除了可以滿足用戶需要之外，還具有很強的節能環保性。設計裝配式外墻時，施工人員應立足用戶需求，之后結合當地的氣溫、區域與溫度等條件，提高設計的針對性［8］。設計裝配式建筑初期，可以用保溫隔熱板或掛板設計外墻，使用這些材料，可以讓建筑物在高溫條件下讓室內溫度和隔熱板與掛板通風，科學調節熱對流。應用復合式裝配建筑墻體時，要科學設計保溫層，選擇具有良好保溫隔熱性能的材料，設計這樣的保溫層墻體時，就算遇到溫度較低的情況，也可以有效地調節室內溫度。為了保證外墻施工與保溫設計性能的良好，還必須設計實驗性感溫外墻結構，并在選擇墻體參數時，參考冷溫感測試的數據。

4.2 屋面與外窗

建筑結構中比較關鍵的一部分就是屋面。從裝配式建筑工程項目的角度分析，為了滿足綠色低碳環保的要求，提高屋面節能性，比較常用的面板有保溫面板與防水面板。通過調查當前時期建筑市場裝配建筑屋面施工材料可知，應用范圍較廣的有水泥復合板與保溫屋面。這就要求施工人員首先將保溫墻與水泥復合固定到墻面上，其次在面板夾層內填充涂料，之后對保溫層進行防水施工，最后將泥漿保護層涂抹到屋面上，厚度大約為25mm。設置這一保護層，旨在減低屋面的熱系數，控制屋面溫度在正常值范圍內。因為裝配式外窗施工不同于傳統的外窗施工，且不局限于使用單層玻璃，加之使用的材料以雙層中空塑鋼窗玻璃為主，該玻璃材料具有良好的保溫性能［9］。

4.3 地面與抗震防火處理

裝配式施工中，地面施工是相當重要的一環。為了保證地面施工效果，很有必要選擇合適的材料，并以地面厚度為選擇材料的依據，如：水泥漿材料適用于地面厚度20mm左右，復合板保溫適用于地面厚度60mm以上。為了保證裝配式施工地面效果最佳，固定保溫板時，首先要平整地面，之后涂抹涂層，最后添加保溫板［10］。對地面進行施工時，應以總體施工要求為基礎選擇合理的施工方式，盡可能降低地面施工環節中的損耗。裝配式建筑防火要求較高，為了提升建筑物防火性能，必須從內墻與外墻兩個方面實施，這是因為內墻與外墻使用的材料不同，內墻常用閉孔泡沫式掛板，外墻常用塊式混凝土刮板，通過內墻與外墻結合，讓裝配式建筑墻體隔熱保溫性能明顯提高。但是，對于嵌入墻體掛板中的鋼結構，也就是所說的在墻面內部安裝鋼梁，這一環節中，就算在高溫的條件下也會降低建筑構件燃燒與斷裂的發生率，從而提高結構的防火性能。對于裝配式建筑的抗震施工，可以將鋼梁與鋼柱安裝在墻面內容，通過建筑結構內部構件承重結構與圍護構架，提高墻面穩定性，提升裝配式建筑的整體抗震性能［11-12］。

5 結語

總之，基于綠色低碳環保的裝配式建筑施工期間，要想提高項目的綠色環保性，有必要應用先進的綠色施工材料與施工技術。建筑行業中裝配式建筑施工技術是現代化的一種施工技術，這就要求施工人員在施工期間發揮該技術的優勢，縮短項目建設周期，降低能源消耗與環境污染。為了在建筑行業中進一步推廣裝配式建筑技術，施工人員應通過現代化的管理，提高該技術的施工水平，從而發揮這一技術的優勢，推動建筑行業的可持續發展。