预制装配式技术在节能建筑中的应用探究

韩冰

摘要：随着国家对于建筑节能以及住宅产业化的重视，装配式建筑因其施工方式绿色环保、预制构件生产工厂化、设计标准化、工程管理信息化及装修一体化等特点，得到了国家的重点支持与推广。本文针对某项目装配式建筑施工技术，首先对预制装配式技术的概念进行分析，提出相关应用措施，供参考。

关键词：预制装配式;技术;节能建筑;应用

为了实现建筑的节能，提高建筑的节能效率是最佳方法之一，而发展装配式建筑的讨论成为了当下我国建筑行业的热点话题。伴随着我国推行建筑工业化的节奏加强，装配式建筑逐渐成为了国家和各地方政府关注的焦点。2016年9月，国务院印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，明确要求大力发展装配式建筑，力争用10年左右的时间，使得装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%，充分反映了我国非常重视装配式建筑的推行与发展。装配式建筑不单具备提高工程质量、缩短工期等优点，最主要的是它还可以实现在建造过程中的节水、节地、节材、节能，非常有益于我国的可持续发展，发展前景十分广阔。

1 预制装配式建筑理论概述

1.1 装配式建筑概念

装配式建筑是由部品部件在工厂加工，在工地装配而成的建筑。常见的装配式建筑有三种，分别是装配式混凝土建筑、钢结构建筑、木结构建筑。

1..2 装配式建筑特点

装配式建筑具有工业化程度高、绿色环保、管理信息化与集成化、节水、节地、节材、节时等优点。此外，由于现场施工作业以大量的机械吊装为主可大大减少现浇作业从而极大地改善了施工环境。虽然装配式建筑具有许多当下现浇施工方式无可比拟的优势但仍然存在着一些不足，比如：预制构件造价较高;室内布局不灵活;现场施工技术要求较高，需要专业施工团队进行施工;墙体接缝及其防水处理难度高等。尽管目前装配式建筑的发展还不完善存在一些技术难题尚未解决，但是仍然不失为一种优良的建筑形式。

1.3 国内外装配式建筑发展概况

国外很早便开始了对装配式建筑的研究，发展至今已近百年，相关的技术体系已基本成熟，各項规范标准也比较完备。1840年，法国人孟尼尔首先取得了预制工法专利。但直至20世纪50年代装配式建筑才逐渐兴起。此后，国外学者陆续开展了预制钢筋混凝土叠合构件和部品的力学性能试验研究，为装配式建筑的结构设计工作提供了一定理论参考并加快了其实践应用进程。二战之后，由于战争的损耗加之人口的激增等使得装配式建筑迎来了高速发展阶段。

我国香港地区很早便对装配式建筑进行了研究，经验相对丰富，加上其自身施工条件的限制使得香港地区的装配式建筑应用相当普遍。

对于大陆地区而言，在20世纪五六十年代，随着国家提倡建筑节能以及自身建设需要，装配式建筑的探索开始起步。由于自身条件限制，预制构件的精度与工业化生产都没有达到比较高的程度;但仍然使得装配式建筑在20世纪80年代繁荣一时。随后由于自身研发水平的限制和装配式混凝土建筑体系自身的局限性及不足，人们逐渐把目光投向了现浇建筑。到20世纪90年代中期，装配式混凝土建筑已逐渐被全现浇混凝土建筑体系取代，近些年由于国家及地方政府的支持装配式建筑才又逐渐兴起。

2 工程简介

某项目建筑类型为综合办公楼、员工住宅小区，主要功能为办公、住宅，另外包括部分商业用。该项目运用装配式建筑新技术建造，总建筑面积约为26000平方米。

3 节能技术管理策划及创新

3.1 柱、梁、墙、板全部工厂预制、现场吊装，将工厂预制的梁、柱通过现场焊接和冷压相接接合（运用连接器的坚固焊接构造），再用膨胀混凝土在节头处进行二次浇灌，应用等效现浇方式，后浇为整体，使整体框架达到了强柱、弱梁、强节点的要求，增加了抗震、抗剪性能。据中国建筑科学院研究院工程抗震研究所的试验证明：验算结果表明，本试验的梁、柱、节点核心区在正常使用短期荷载作用下承载能力，静载承载及重力荷载与7度地震作用组合下的承载能力均满足计算要求，本试验未观察到锚筋的滑动和拔出现象，表明梁柱筋在节点中的锚固是良好的。

3.2 工厂预制构件的优质品率高，现场吊装施工快，比传统的施工方式可节省时间50%以上，现场基本没有湿作业，改善了劳动条件，减轻了建筑工人的劳动强度。

3.3 保温节能效果好。轻型水泥复合装饰墙体经山东省建科院检测，120mm厚的外墙体传热系数达到0.522，比黏土砖和空心砌块砌筑的墙体建筑物节约能耗50%以上。

3.4 内隔墙采用粉煤灰高强石膏板，不仅隔音、吸潮性能好，而且体轻，占用空间小，施工方便，可锯可刨可钉，水、电线路安装灵活。同时利用工业废渣粉煤灰等，起到了综合治理环境的作用。

3.5 使用大跨度叠式预应力楼板，户内不需要再设陌生柱、梁、墙，用轻型复合墙板可任意分割，布局灵活，适用性好。与砖混结构相比，可增加约15%的使用面积，与现浇框架空心砌块结构相比，可增加约10%的使用面积。

3.6 工厂化施工楼房新技术，综合成本低，比现浇框架结构的造价低20%左右，与砖混结构的成本基本相同。现场施工无脚手架，仅节点用少量的专用模板，内外墙不用二次抹灰，可节省材料20%～30%，同时节省大量人工。

4 管理措施

4.1 总体思路。建筑工业新技术在节能建筑中的应用，概括起来讲就是通过标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为主要特征的生产方式，在设计、生产、施工、开发等环节形成完整、有机的产业链，实现房屋建造全过程的工业化、集约化和社会化。该技术体系采用先进、适用的技术、工艺和装备，科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少繁重、复杂的手工劳动和湿作业;发展建筑构配件、制品、设备生产并形成适度的规模经营，为建筑市场提供各类建筑使用的系列化的通用建筑构配件和制品;制定统一的建筑模数和重要的基础标准（模数协调、公差与配合、合理建筑参数、连接等），合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准、工法等，不断提高建筑标准化水平;采用现代管理方法和手段，优化资源配置，实行科学的组织和管理，培育和发展技术市场和信息管理系统，适应发展社会主义市场经济的需要。

4.2 技术方案。项目完成单位实施的该技术体系创造性地实现了建筑工业化和三板框轻结构，建筑用梁、柱、板等构件均在工厂内流水线作业，符合建筑工业化要求。其中，外墙使用水泥轻质保温防水墙板，内墙使用内墙隔板，楼板使用叠合板用预应力混凝土薄板;梁、柱、板实行现场装配，柱梁连接使用工厂化施工钢筋混凝土建筑结构框架的梁、柱连接器。系统在国内率先实现了建筑用梁、柱、板、墙工厂化生产，现场装配基本无湿作业面完成整幢房屋的建筑专利新技术，不但有效保证了工程质量，而且大大提高了施工效率，符合建筑工业化、住宅产业化的方向，是一种理想的新型建筑技术体系。

5 结语

发展装配式建筑是目前乃至将来很长一段时期的主流趋势，在大力发展该建筑体系的同时也要开发与之相匹配的建筑节能技术、外墙防水技术、细部构造节点的热桥处理技术、墙体连接缝的防水保温处理技术，等等。否则装配式建筑在后续的使用中将会出现各种节能问题甚至是安全隐患。对于预制构件的生产要高标准、严要求、专业化;从原材料抓起，把控整个生产过程确保预制构件的质量;同时在构件运输与进场过程也要进行严格质量把关。对于装配式建筑外墙板要向结构保温一体化或者保温装饰一体化方向发展。

参考文献：

[1]陈加辉，孙滢雪.装配式建筑围护结构节能技术研究[J].居业，2018（07）：76+79.