绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用分析

2021-03-30王刚朱崇选封月恒袁军辉

智能建筑与智慧城市 2021年11期

王刚，朱崇选，封月恒，袁军辉

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

随着全球经济的持续增长，二氧化碳的排放量逐年上升，威胁到全球的生态系统。2020 年年底召开的我国中央经济工作会议，将碳达峰和碳中和作为2021 年的工作重点任务之一，要求各部委积极推进碳减排。建筑业作为碳排放的重要行业，应响应党和国家的号召，推进绿色建筑的发展，有利于推动我国经济结构绿色低碳转型，引领全球绿色经济技术变革的新方向，助力碳中和。在此背景下，装配式建筑以其低碳、环保、经济、高效的特点，应在各项工程中得到大力推广应用。

当前，城市化进程的加快，大体量的建筑工程项目对绿色环保问题缺乏足够认识，制约了建筑行业的发展。建筑行业的高质量发展，必然要坚持绿色建筑的理念，利用新兴信息技术，探寻绿色建造工法，选择合理高效的施工技术，从根本上为建筑业的发展提质增效，在建立和谐人居环境的同时，还能提高经济效益，带动行业的健康发展[1]。

2 装配式建筑

2.1 装配式建筑的发展

随着互联网等信息技术的快速发展，作为我国国民经济的重要支柱产业之一的建筑行业也迎来了新的发展机遇。装配式建筑就是通过装配技术提高建筑的工业化水平，将部件预制，并进行模块化组装，产品部件可以部分或者全部由工厂完成生产，运到施工现场后，根据不同的部件选择不同的吊装方法，让机械设备完成所有的安装，安装后符合设计要求、结构荷载并且具有使用功能的建筑就叫作装配式建筑。

装配式建造技术就是传统的建筑施工工法和新技术融合的产物。装配式建筑形式分为三种：高层、多层、单层。结构主要包括开间、钢架结构、全预制装配结构。当前，装配式建筑随着BIM技术的发展，已经在我国得到了有效推广，基于大量的工程实践以及不断进行的绿色建造技术的尝试可以得出，装配式绿色建筑技术有助于建筑行业的高质量发展。

2.2 装配式绿色建筑技术的优势特点

装配式绿色建造技术节约资源、降低污染、便于成本管控和施工管理，能够在满足施工质量要求的同时，又满足绿色建筑可持续发展的目标。其优势特点具体有四个方面。

1）设计

装配式绿色建筑技术结合信息技术，能够快速设计出不同需求和功能的建筑图，并根据数据模型，实时更新和优化设计。

2）生产

通过利用互联网技术和相关的计算机软件，可以预制出所有产品构件，并保证构件尺寸的精确度。

（6）底泥分别控制在70%、50%、30%与有机肥料按体积进行配比，试验结果存在差异；通过观察植物生长情况，底泥控制在30%左右，植物生长情况相对最好，生物量最大。

3）施工

能够提高施工现场的工作效率：将在工厂中已经预制好的产品构件运到施工现场，然后像造汽车一样安装房子，模块化、精准度高、时间短。污染少：装配式建筑的施工不需要混凝土的现场作业，大大减少了环境污染。

4）建造装修的一体化发展

由于装配式预制构件的特点和优势，可以边施工建造房屋，边进行房屋的内部装修，可以有效缩短工期[2]。

3 绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用

3.1 一体化成套装配

预制是装配式绿色建筑技术发展的重要前提，所有的产品部件，可以根据设计师的设计打样，按照尺寸进行高精度的生产，在生产的过程中，厂家还可以针对不同的建造场景进行更佳的材料配比。所有的预制构件，在工厂生产、运输到工地再进行装配式安装。一体化成套装配技术的应用，提高了效率、节约了成本、减少了污染，计算机技术的应用还使定制、个性化变得简单。

3.2 门窗等部件的预制

以前，工人们在施工时，会给门窗预先留好洞口和空间，这样，安装完门窗之后，还需要将多余的空间进行填补。这样做大概率会造成门窗的渗漏，填补的部分也不能与原来的墙漆保持颜色一致，影响了美观度。在装配式绿色建筑技术中，工人会在墙板预制之前就留好门框位置，并将滴水线、砌口等部位进行浇筑定型。

3.3 防水保温

3.4 施工管理

①辅助工具的使用，将L型转角板吊具应用在装配式构件的运输、吊装和管理的过程中，能够提高工作效率；

②对工人要求持证上岗，提高工人工作的标准化水平，进行安全操作考核，加大培训和教育工作，降低安全事故的发生；

③提高工人整体素质，落实质量管理责任，提高规范化和标准化施工的要求；

④提高混凝土浇筑工作的科学性和合理性，提高建造质量；

⑤尽量减小叠合板的跨度，避免在吊装过程中发生断裂。

4 绿色建筑背景下装配式建筑的关键技术

4.1 建立样板引路制度

预制装配式建筑的绿色建造建筑工程实际操作中，为有效提升建设速率并确保工程质量达标，在施工准备阶段通常建立施工样板引路制度。此种制度主要沿用PC 结构的制造工序，将预制装配式建筑技术合理应用于建筑物防水问题的构件堆放及结构连接方面。但是，此项制度需得到建设单位、相应设计单位及政府监管部门的认可和审核，通过严格的审核环节方能开展大范围推广及应用[3]。

4.2 预制构件的物流管理技术

在预制装配式建筑工程实施阶段，为有效协调其架构供应时间，相关施工单位就要按照施工现场具体情况及相关物流管理办法，选用适当的物流管理技术满足当前材料的使用需求。因此，要在物流管理运用的基础上，进行合理的类别划分，如材料方向划分为竖向板、水平板，而后按照制作、储存或者安装方式顺序对其进行相对科学的记录及统计。

4.3 高精度快拆组合式的模板施工

在管理人员及施工人员深入熟悉了解施工图纸的情况下，进一步掌握施工现场设备设施搭设工序，从而在建筑物外墙板内侧进行高精度的快拆组合式模板施工，其构件主要材质为铝合金。在具体施工过程中主要采用构件预埋等较为直观方式进行，定向固定接驳器与五段螺杆，此举能够在节省木材使用成本等方面发挥至关重要的作用。将预制装配式建筑的特性应用于深化模板的过程中，则应选取三维建模方法模拟板体构件，并在整体工序中合理配置单支顶、钢背楞及三角斜撑的部件。铝膜的最终施工流程则是指以墙柱定位为前提，开展安装墙体的标高抄平，且按照已安装的大梁模板开展相关的平整度检测及工序检查。

4.4 饰面预制构件的保护

装配式建造模式的发展对传统建筑业的改革与升级有着深远的影响。装配式建造模式是建筑工业化和模块化，建筑物的部分或全部构件在预制工厂中生产，然后运输到施工现场，根据施工吊装方案，由起重设备和机械完成安装，安装完成后符合设计结构要求和具有使用功能的建筑模式。

在工程建筑过程中，污损现象是不可避免的，其主要来源于石材外饰墙面的预制构件。对此，施工方应采取维修或更新措施，降低石材外饰墙面的预制构件的能源消耗面积。与此同时，要在固定期限内开展检测，确保饰面预制构件的污损程度降到最低。

4.5 BIM技术的应用

BIM技术和装配式建筑的结合，可以将整个建筑模型进行数据化的分析，并可以模拟施工进度，对把控施工进度和提高施工管理的质量起到积极作用。在BIM模型中，装配式建筑构件的生产、运输和安装都可以进行协同和数据互通，大大提高了设计师和建造者的工作效率。通过数据的协同和模型的模拟，施工管理中可以数据的分析为决策依据，发布相关信息和举措，整体把控整个项目的情况。同时，甲方可以明晰的看到成本的损货情况，避免资源的闲置，提高使用效率。BIM模型的可视化模拟等特点，可以应用在项目的应急预案设计中，从而确保建筑项目的顺利实施。信息化手段+装配式绿色建造方式，打破了人们对建筑施工高污染、高浪费的固有想法，是建筑方式的又一次变革。