绿色装配式建筑产业发展分析

2021-01-30仉振锴

中国建筑金属结构 2021年1期

仉振锴

2020年7月15日，住建部联合7个行政主管部门发布了《绿色建筑创建行动方案的通知》，提出2022年全国城镇规划中100个大型绿色环保节能装配建筑占比的70%的目标。当前，住宅健康和宜居环境保护性能不断提高，使用各种绿色装配建筑节能形式的装配不断提高，绿色环保节能装配建筑相关技术的实际应用范围逐渐扩大[1]。绿色住宅需求不断增加，装配建筑有防水、抗震、绿色环境保护等优点，因此具有绿色建筑的特征，能为人们提供健康适用、高效使用的空间，满足新型建筑消费的需求。目前，我国的建筑工业仍是劳动密集、建设方式比较落后的一种传统工业方式，建造生产仍然存在高能耗、有污染、效率低和粗放型，与当前新城镇化、工业化和信息化发展的要求相比，差距很大。因此，大力开发具有较好质量、更高效率和可控成本，更安全、环保的绿色装配式建筑，是当前和今后一个急迫而重要的问题。

1.绿色装配式建筑是国家实行建筑企业转型升级的关键所在

1.1 政策的引导

党的“十九大”工作报告中，明确提出要加快建设中国推进生态社会文明体制改革、美丽中国建设等总体规划目的和基础工作，进一步重新确立了我国生态社会文明的总体建设发展方向。对绿色装配建筑施工，坚持创新、协调、绿色创新开放资源共享理念为发展指导，按照适用、经济、安全和环保绿色美观的发展要求，大力发展绿色装配美观建筑，不断扩大提高每栋新楼的建筑装配利用率，提高装配建筑施工质量，推动我国绿色美观建筑产业发展，提高建筑工业化建造水平[2]。

1.2 产业结构发生革新

装配式综合建筑，是一种用多个预制装配部件连接装配设施到建筑工地上的单体建筑。与其他传统环保建筑材料相比，装配式更强并能有效满足对于绿色环保建筑的安全节能环境保护技术要求，采用建筑厂家自动化方式生产，实现建筑工厂化。现场拼装生产，施工程序比现浇建筑简单得多。与传统建筑方法相比，有许多优点，下面对两个优势进行比较，如表1。

表1 装配式建筑与传统建筑的优缺点比较

1.3 新旧动能转换

建筑技术和施工技术的推进与创新，成为促进建筑工业转型升级的新引擎，加快了旧动力的转化。垂直交通技术，大模板技术，脚手架等技术使我国部分企业在地下空间，超高层建筑，绿色建设等领域崭露头角，有的企业发展成跟世界前沿比肩。由此，推广绿色建筑成为国家绿色环保策略的共识之一。

2.加快绿色建筑材料的发展

建筑材料产业实现转型改造升级发展是我国社会主义经济快速发展的一个重要必然趋势。绿色材料不但符合建筑质量的要求，而且不会给环境带来二次污染，还可以在建筑被拆毁后重新利用，以推进社会环境保护建设。

装配式建筑的大部分材料是绿色环保材料，这些材料发展的主要特点之一是材料轻量化，不会对建筑工程的质量管理产生不利影响。因为这些材料的防火性能良好，因此能达到更好的防火效果；同时不断提高材料的建筑性能，充分发挥材料的柔性，利用它来提高抗震的效果，抗震性能和隔音效应相对也有提升；装配建筑采用的材料多是低导热材料，因此能够更好地起到建筑外墙的保温作用。

3.绿色装配式建筑是工程实行总承包发展模式需求

绿色装配建筑在设计、建筑等环节对专业技术的需求较高，因此总承包队特别是建筑工程的专业性较强，协作能力较强。采用工程总承包开发模式，在研究设计、构件生产、施工装置及运营等环节，实行现代企业经营管理模式，最大限度地发挥了企业的优化资源，对设计、生产、施工及管理等资源的优化配置，实现了企业整体利益的最佳配置。

做好装配建筑的交通和储存，是绿色装配结构中最重要的一环，控制装配建筑结构在运输中的安全风险。由于运输或搬运发生碰撞，构件之间经常发生破损。如果装配式构件运输距离较长，在装配式构件的运输过程中，要合理选择路线，充分了解运输环境，确定路线后再采用最好的运输方式，从而从根本上避免装配式构件损坏。

做好PC剪力墙的存放管理工作。当存储剪力墙材料时，可将其安装到堆架上，以保证PC墙板的刚度和载重。PC墙板外侧的承载力不大，因此无法用作支撑面，有关工人应对其加以保护，使其结构不受损害。

4.以绿色理念引领装配式建筑健康发展

装配式建筑最基本的目标是实现科技创新、产品创新、管理机制创新。装配建筑有一个重要的特点，那就是“六化”：设计标准化，生产工业化，建筑装配化，施工一体化，智能信息化，应用性智能化[3]。所以，应该采用研究设计主线，按照研发设计的生产维护主线，以各利益有关企业为主线，以风险共享利益为导向，上下游企业互相影响的动态增值链为发展主线。

（1）建立数字化产业产品设计平台，通过数码化产品设计，提前对优化的产品进行分析，减少了工业产品的批量生产和建设中存在的问题，从传统工业建筑设计方式转向现代工业化建筑设计方式；

（2）数字工厂建设，确保产品质量，使建筑的精度由厘米级到毫米级；

（3）建立数字化工厂，大大提高可视现场的管理水平；

（4）建立数字物流平台，实现”数字物流、智能配送”的一体化模式。

总之，要尽量提高资源的利用率，追求与装配式建筑工业链中各环节的企业之间有高度联系。

5.全面应用BIM信息化技术

BIM 技术广泛用于建筑绿色环境建筑，可用来提前及时了解建筑工程所需的建筑资源，可为绿色工程企业制定建筑消耗资源工程使用资源管理的标准；将 BIM技术应用到建筑模拟工程的施工安全管理项目中，可以提前发现各种施工安全问题，从而降低错误率；此外，在预制式装配式建筑项目的施工开发过程中，综合信息管理采用BIM技术，对施工过程进行有效的控制，优化了施工计划，大大减少了施工的安全隐患。综上，BIM技术在施工时有效地控制施工过程，提高了工程质量。

目前，应用于建筑预制和施工的BIM技术，是预制式装配建筑企业需大力发展的。BIM可以提高设计的质量管理效率，能降低绿色建筑的工程成本。BIM相关技术的运用，可以提高分析、优化施工初期规划，并使设计协同，构件深度加工方法，设计策略等问题很好地得到解决。预制装配式钢筋混凝土的智能建筑，建立起了集成式的虚拟现实建筑管理技术、RFID建筑质量过程跟踪技术、物联网建筑技术、云计算服务管理技术、远程建筑监控管理技术等

6.绿色装配式建筑的特性

装配型建筑因为施工速度较快，迅速传播到世界各地。早期装配的结构比较呆板，千篇一律。后来，人们对设计进行了改善，增加了灵活性、多样性，使装配建筑不但可以批量施工，而且风格也十分多样。目前，我国绿色建筑的装配材料主要种类包括装配叠合板、空调型装配式、轻质的隔壁板、复合外墙装配型、防火保温式和梁柱型。它们各有特色，具有下列“四提四减”的特点。

（1）“四提”，即提高建筑的质量、提升建筑的施工安全，提高产业工人的素质，提升了施工效率；

（2）“四减”，即大幅减少建筑成本，减少能源消耗，减少城市建筑施工垃圾，减少大气尘埃。