淺析裝配式綠色建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究

王雅涵

梅里爾建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所 芝加哥 伊利諾伊州 60604

引言

如今伴隨著裝配式綠色建筑的產(chǎn)生，充分地滿足了人們對(duì)建筑的要求，也滿足了人們對(duì)一個(gè)良好居住環(huán)境的需求。裝配式綠色建筑主要通過(guò)在建設(shè)施工的過(guò)程當(dāng)中，采用目前一些先進(jìn)化的創(chuàng)新型節(jié)能技術(shù)，來(lái)有效地達(dá)到減少能源消耗的目標(biāo)，這對(duì)于人類生存的生態(tài)環(huán)境也起到了非常大的意義，有利于提升我們居住環(huán)境的空氣質(zhì)量，起到了環(huán)境保護(hù)的作用。由于在大力建設(shè)裝配式綠色建筑的過(guò)程當(dāng)中，能夠科學(xué)有效的避免建造過(guò)程所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)，并且還可以達(dá)到節(jié)能減耗的目的，而這些也正是我們國(guó)家在執(zhí)行科學(xué)發(fā)展觀以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略當(dāng)中非常重要的一項(xiàng)舉措。基于此種背景下，本篇文章主要介紹了裝配式綠色建筑的相關(guān)特點(diǎn)以及其中的優(yōu)勢(shì)，從而分析了關(guān)于裝配式綠色建筑當(dāng)中所面臨的局限性問(wèn)題，進(jìn)一步地分析了裝配式綠色建筑的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

1 關(guān)于裝配式綠色建筑所體現(xiàn)的相關(guān)特點(diǎn)以及其優(yōu)勢(shì)

1.1 裝配式綠色建筑所具備的相關(guān)特點(diǎn)

在展開(kāi)裝配式綠色建筑的過(guò)程當(dāng)中，其中主要有體現(xiàn)出了以下幾個(gè)基本特征：第一，呈現(xiàn)出多樣化的特征，可以依據(jù)住房的設(shè)計(jì)規(guī)劃來(lái)實(shí)施相應(yīng)的房屋建筑設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)充分地體現(xiàn)了裝配式綠色建筑的多樣化特征。第二，呈現(xiàn)綠色環(huán)保的特征，由于在實(shí)施建筑施工的過(guò)程當(dāng)中，是要求所有采用的建筑材料都必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，要求是要應(yīng)用一些新型的環(huán)保性材料，達(dá)到能源降低的目標(biāo)。由于建筑配件材料都是采用工業(yè)化進(jìn)行生產(chǎn)的，為此，在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，就會(huì)針對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格之后才可以出廠，由此一來(lái)，則可以讓建筑材料的品質(zhì)得到一個(gè)保障。第三，施工裝配化的基本特征，有效地降低人工勞動(dòng)力，預(yù)防出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。第四，有效減少時(shí)間的特征，裝配式綠色建筑可以提升整個(gè)建筑工程的施工效率，實(shí)現(xiàn)縮短工期的目標(biāo)[1]。

1.2 關(guān)于裝配式綠色建筑的相關(guān)優(yōu)勢(shì)分析

1.2.1 有利于裝配式綠色建筑性能化的有效提高，在建筑工程施工的過(guò)程中采用裝配式綠色建筑方法，其主要是為了可以有效地解決好各種預(yù)制構(gòu)件高強(qiáng)混凝土的技術(shù)以及預(yù)應(yīng)力相關(guān)的技術(shù)，從而把一些建筑工程預(yù)制裝配建筑結(jié)構(gòu)體系中的核心重要技術(shù)給解決好，最終產(chǎn)生一個(gè)預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)的體系以及預(yù)制、預(yù)應(yīng)力框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，從而最終形成系統(tǒng)化、豐富化的建筑技術(shù)體系。在這一個(gè)過(guò)程當(dāng)中，可以采用一些比較輕質(zhì)性的高強(qiáng)材料，并且可以達(dá)到柔性的相互連接性，這種建筑是可以實(shí)現(xiàn)非常良好的抗震性能，與此同時(shí)，也擁有著非常好的適應(yīng)性。

1.2.2 有利于建筑的設(shè)計(jì)以及施工更加精細(xì)化，為了有效地提高整個(gè)裝配式綠色建筑的整體品質(zhì)以及功能都更加豐富化和多樣化。現(xiàn)代化建筑可以呈現(xiàn)出一種創(chuàng)新的形式，以及功能豐富化的發(fā)展方向。為此，在實(shí)施裝配式綠色建筑則可以讓整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)以及施工都更加精細(xì)化一些。特別是如今人們對(duì)居住環(huán)境的要求越來(lái)越高了，而裝配式綠色建筑則可以非常好地滿足人們對(duì)住宅建筑所使用功能的靈活性以及可變性的要求。比如：萬(wàn)科地產(chǎn)所推出的“百變戶型”，這一種建筑則是充分地滿足了顧客們對(duì)住宅空間的不同需求，從而切實(shí)做到了私人空間的個(gè)性化以及靈活多變化的要求[2]。

2 裝配式綠色建筑的主要內(nèi)容以及局限性

2.1 裝配式建筑的主要內(nèi)容

2.1.1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)，這一部分主要是指采用預(yù)制混凝土構(gòu)件的時(shí)候，實(shí)施一種比較穩(wěn)定性的連接方法，去完成一個(gè)裝配所制成的混凝土結(jié)構(gòu)，這其中主要有包括了裝配整體式結(jié)構(gòu)，還有全裝配混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)容[3]。

2.1.2 預(yù)制裝配率，預(yù)制裝配率主要是為了可以有效的反映出在整個(gè)建筑施工的過(guò)程當(dāng)中，所采用的預(yù)制構(gòu)件混凝土體積所能達(dá)到的相應(yīng)比例。

2.1.3 預(yù)制構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件主要是指，在廠家或者是在施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中提前先制作好的一些混凝土構(gòu)件，比如：建筑施工所需要用到的一些梁、板、墻體、柱體以及陽(yáng)臺(tái)，還有樓梯、雨棚等混凝土的構(gòu)件，從而最終完成整個(gè)施工過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化以及產(chǎn)業(yè)化。

2.2 裝配式綠色建筑的局限性

2.2.1 從我國(guó)在建筑設(shè)計(jì)相關(guān)方面的預(yù)收規(guī)范來(lái)進(jìn)行分析，目前，建筑設(shè)計(jì)驗(yàn)收的相關(guān)規(guī)范仍然還是存在著非常明顯的落后性，相關(guān)規(guī)范與施工技術(shù)的發(fā)展來(lái)進(jìn)行相對(duì)比，還是面臨著滯后的局限性。由于在進(jìn)行裝配式綠色建筑的過(guò)程中，其應(yīng)用領(lǐng)域也是比較受限制，再加上本身裝配式建筑在實(shí)施放線的時(shí)候，其要求是要非常準(zhǔn)確的，在進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量的時(shí)候要數(shù)據(jù)要非常精確，針對(duì)那些所預(yù)留出來(lái)孔洞位置精度要求也是非常準(zhǔn)確的。所以，這就使得裝配式綠色建筑在建筑總高度以及層高上的受限性比較強(qiáng)[4]。

2.2.2 裝配式綠色建筑物的預(yù)埋件等在使用量方面與之前的傳統(tǒng)技術(shù)相對(duì)比起來(lái)，在使用量方面有增加了很多，并且預(yù)制構(gòu)件的尺寸也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差現(xiàn)象，所以，在進(jìn)行拼裝的時(shí)候，其縫隙會(huì)出現(xiàn)一些局限性，就是有的時(shí)候可能會(huì)太大了，或者是整個(gè)縫隙表現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象等。

2.2.3 由于建筑構(gòu)件所生產(chǎn)的工廠距離和建筑工程的施工現(xiàn)場(chǎng)離得比較遠(yuǎn)，由此一來(lái)，則會(huì)相應(yīng)地增加了一些物流運(yùn)輸?shù)某杀举M(fèi)用，導(dǎo)致成本上升的現(xiàn)象。還有一部分原因，就是裝配式綠色建筑的工程造價(jià)和傳統(tǒng)式的建筑工程造價(jià)相對(duì)比起來(lái)，在成本費(fèi)用這一方面也會(huì)高出很多來(lái)[5]。

3 關(guān)于裝配式綠色建筑的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思考與探討

3.1 關(guān)于建筑物預(yù)埋件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在展開(kāi)對(duì)高層裝配式建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，這就需要先針對(duì)建筑的預(yù)埋件先展開(kāi)一系列的設(shè)計(jì)。對(duì)于建筑工程來(lái)講，預(yù)先在建筑工程內(nèi)部所進(jìn)行安裝的結(jié)構(gòu)，其中最為重要的構(gòu)建就是建筑的預(yù)埋件了。通常情況下，都是采用建筑的預(yù)埋件來(lái)進(jìn)行搭接建筑結(jié)構(gòu)的。本篇文章當(dāng)中所講述到的關(guān)于對(duì)建筑工程的預(yù)埋件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程，其中就包含了建筑構(gòu)件吊裝施工的預(yù)埋件，還有連接建筑物主體以及預(yù)制構(gòu)件之間的預(yù)埋件等。這一種建筑主要是采用鋼筋混凝土的構(gòu)架來(lái)進(jìn)行實(shí)施的，所以，應(yīng)該要根據(jù)建筑專業(yè)知識(shí)以及設(shè)計(jì)的相關(guān)需求，來(lái)充分發(fā)揮出預(yù)埋件的作用，實(shí)現(xiàn)有效的連接。在這個(gè)過(guò)程中，包含建筑工程的門(mén)、窗、吊頂?shù)葮?gòu)件。為此，在實(shí)施對(duì)建筑預(yù)埋件的設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)該要針對(duì)建筑預(yù)埋件的持久性以及實(shí)用性等功能綜合地考量，針對(duì)容易產(chǎn)生銹蝕的現(xiàn)象時(shí)，則需要通過(guò)應(yīng)用紅丹防銹漆的噴涂措施來(lái)進(jìn)行有效的預(yù)防，以此來(lái)有效地預(yù)防預(yù)埋件出現(xiàn)銹蝕等現(xiàn)象，從而給整個(gè)建筑工程的品質(zhì)造成了不良的影響，與此同時(shí)，采用這種防銹的措施也是為了可以更好地延長(zhǎng)建筑的使用壽命。還有一個(gè)環(huán)節(jié)需要特別注意，就是針對(duì)預(yù)埋件的連接方式展開(kāi)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般都會(huì)應(yīng)用預(yù)埋吊釘來(lái)進(jìn)行連接，而其中圓頭吊釘則是建筑領(lǐng)域當(dāng)中比較普遍使用的一種成品預(yù)埋吊釘。一般情況下，對(duì)預(yù)埋件連接展開(kāi)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就會(huì)采用這一種圓頭吊釘，主要是為了保證預(yù)埋件連接呈現(xiàn)出更加完整性的特點(diǎn)，有效地預(yù)防在后面進(jìn)行加工的時(shí)候產(chǎn)生一些不確定的情況。把這種裝配式設(shè)計(jì)和施工方式等都應(yīng)用于裝配式綠色建筑工程中，應(yīng)該要盡可能把相關(guān)的成本費(fèi)用給降低，減少施工材料的投入，有效地預(yù)防施工材料產(chǎn)生浪費(fèi)的情況，實(shí)現(xiàn)成本降低的目標(biāo)。除此之外，在展開(kāi)建筑工程預(yù)制件施工的過(guò)程中，也要選擇合理、科學(xué)的建筑施工技術(shù)，并且要把工程管理以及存放工程預(yù)制件的相關(guān)工作做好[6]。

3.2 關(guān)于裝配整體式住宅的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

在實(shí)施裝配式建筑過(guò)程中，把綠色建筑設(shè)計(jì)理念積極融合到其中。在以前傳統(tǒng)式的建筑現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)當(dāng)中，所需要使用到的裝配式結(jié)構(gòu)如今都開(kāi)始被那些新型的裝配式結(jié)構(gòu)所替代了，在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)該要充分利用預(yù)制墻板和現(xiàn)澆暗柱進(jìn)行相互結(jié)合的方法來(lái)展開(kāi)建筑工程施工進(jìn)行作業(yè)。由于預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)住宅空間的分布起到了非常重要的意義，與此同時(shí)，如果預(yù)制率比較高的話，也能夠有效地減少一些現(xiàn)澆濕的作業(yè)程序，這對(duì)于整個(gè)建筑工程的施工效率來(lái)講，也是比較高的。再加上其建筑施工的成本費(fèi)用也比較低，為此，采用預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)是非常符合其科學(xué)性以及合理性的，還能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)高效性的作用。在實(shí)施對(duì)裝配整體式住宅展開(kāi)建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，整個(gè)建筑的外圍樓板，還有填筑墻等在實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)的時(shí)候，其實(shí)都是使用預(yù)制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，之后再實(shí)施灌漿施工作業(yè)的模式。當(dāng)對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑施工作業(yè)的時(shí)候，可以針對(duì)整個(gè)住宅建筑的整體性結(jié)構(gòu)受力程度的合理性有更進(jìn)一步的保障。與此同時(shí)，在采用垂直剪力墻的縱向連接作業(yè)時(shí)，則可以把這項(xiàng)作業(yè)模式設(shè)計(jì)成為一種套筒灌漿的模式，并且可以把鋼筋及時(shí)插入到套筒當(dāng)中，當(dāng)把高強(qiáng)灌漿料灌注之后，再實(shí)施鋼筋的連接作業(yè)，這一種作業(yè)模式可以有利于加強(qiáng)對(duì)建筑構(gòu)件連接整體性的完善，以及改進(jìn)其作業(yè)強(qiáng)度等。除此之外，也可以有效地提高裝配整體式住宅建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性，充分符合建筑的綠色理念，促進(jìn)綠色住宅建筑結(jié)構(gòu)的安全性，以及加強(qiáng)住宅建筑的保溫隔熱性能，還有消防安全等性能的提升[7]。

3.3 關(guān)于裝配式建筑防水抗?jié)B的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

其實(shí)在展開(kāi)建筑工程設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該要充分考量到這一個(gè)重要因素的，主要是針對(duì)這些預(yù)制裝配式的建筑實(shí)施一些比較科學(xué)、合理的防水抗?jié)B的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。如果有對(duì)園區(qū)整體性設(shè)計(jì)的時(shí)候，則應(yīng)該有針對(duì)性的對(duì)雨水收集系統(tǒng)這一方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。所以，在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該要采用預(yù)制疊合保溫外掛墻板的作業(yè)模式來(lái)實(shí)施防水抗?jié)B的處理。在展開(kāi)預(yù)制裝配式綠色建筑過(guò)程當(dāng)中，對(duì)其實(shí)施防水抗?jié)B作業(yè)處理模式的時(shí)候，其中主要還是采用疏導(dǎo)的方法為主，這一點(diǎn)就非常明確了雨水對(duì)傳統(tǒng)建筑模式外層實(shí)施防水層的滲漏技術(shù)了。與此同時(shí)，在進(jìn)行實(shí)際的建筑施工作業(yè)的時(shí)候，除了會(huì)依據(jù)傳統(tǒng)的防水抗?jié)B作業(yè)方實(shí)行處理之后，同時(shí)還要從雨水排水的方向進(jìn)行考慮。由此可見(jiàn)，針對(duì)建筑雨水的科學(xué)排水路徑進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，是能夠可以讓那些已經(jīng)滲漏的雨水及時(shí)地排放出來(lái)，從而做好疏導(dǎo)處理，讓這些雨水可以通過(guò)排水系統(tǒng)及時(shí)排出到建筑室外。除此之外，也要積極應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)設(shè)計(jì)模式，科學(xué)地運(yùn)用綠色建筑信息模型技術(shù)，不斷地提升整個(gè)建筑行業(yè)當(dāng)中各個(gè)專業(yè)能夠相互協(xié)調(diào)發(fā)展，并且要不斷地強(qiáng)化對(duì)整個(gè)裝配式綠色建筑建設(shè)的科學(xué)指引[8]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨著如今人們對(duì)于建筑的標(biāo)準(zhǔn)與要求越來(lái)越嚴(yán)格，為此，在如今的建筑領(lǐng)域當(dāng)中，裝配式綠色建筑已經(jīng)成為一項(xiàng)非常基礎(chǔ)性的建筑技術(shù)了。與此同時(shí)，裝配式綠色建筑也是我國(guó)未來(lái)建筑領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。再加上如今裝配式建筑技術(shù)也伴隨著市面上創(chuàng)新型的節(jié)能材料，還有一些新型的高科技節(jié)能技術(shù)的出現(xiàn)，也在不斷地健全與改善當(dāng)中，在幫助人們創(chuàng)造一個(gè)綠色生態(tài)的環(huán)境，使得人們的生活環(huán)境得到積極的提高。