绿色低碳环保背景下的装配式建筑技术

2021-04-01刘孝仓

工程建设与设计 2021年23期

刘孝仓

（中能化发展建设集团有限公司，贵阳550000）

1 引言

在建筑行业长期的发展过程中，人们更倾向于经济利益的追求，导致工程项目实施中对周边环境造成了破坏。随着行业发展路径的转变，各个建筑工程项目追求的是工程的经济、社会和环保效益相统一。为达到这一目标，装配式建筑突破了传统施工技术的巨大限制，表现出环保性、经济性优势。未来的发展潜力巨大。

2 装配式建筑技术的主要特点

2.1 在设计上的多样性特点

生活环境的变化使得人们对于建筑质量标准有了更深层次的理解，为达到人们的现实需求，建筑工程除了要具备功能多样性，更要符合时代发展的总体趋势。但从当前市场上的建筑工程来看，很多建筑中依旧有承重墙设计，这种设计方式下，建筑的分隔性明显，建筑内部空间得不到有效的分配和利用。而装配式建筑设计则克服了这种设计方式下的不足，在设计过程中完全能够以客户需求作为基础，进行内部空间的分隔，设计更为多样且布局更为灵活。

2.2 在功能上的科学化特点

装配式建筑在功能方面呈现出科学性的特征，具体体现在以下方面：（1）装配式建筑的节能效果更为突出，在开展装配式建筑的施工建设过程中，存在外墙保温层的设置，这种墙体结构使得冬夏季的空调能耗大大降低。（2）隔音性突出，保温层既可以起到保温隔热的作用，也可以起到隔音吸声的作用，并且在墙体与门窗之间存在小间隙，该间隙的存在，使得外界噪声对于室内空间的噪声大大减弱[1]。（3）防火性能良好，在装配式建筑的材料选择方面，一般选择的是非易燃材料，从源头上降低了火灾事故的发生概率。

2.3 在生产上的工厂化特点

装配式建筑工程中，很多构件为预制构件，这就使得在构件的生产过程中会呈现出明显的工厂化特征。在建筑结构中的一切构件，均可以在工厂提前完成批量化、标准化的生产，更有助于保障各个构件的质量。传统的建筑结构中，多采用的是木窗和钢门窗，而在装配式建筑下，外墙板则采用的是喷漆和烘烤工艺，这一工艺下不仅具有制造方面的便捷性优势，其外观美观性也十分突出，不容易褪色，再加上预制构件的生产方式，使得即使是室内材料，也可以根据总体的施工要求来进行对应的材料性能等调整。

3 装配式建筑的优势

3.1 有效节约资源

在我国经济社会不断发展的过程中，建筑工程的建设数量显著增加，如果这些工程项目依旧采用传统的施工工艺和技术，虽然所形成的建筑工程可以满足人们的现实需求，但也存在巨大的资源浪费和环境破坏。而装配式建筑正是响应绿色低碳环保要求而兴起的一种新型建筑形式，这种建筑形式有效节约了工程资源，使整体的建筑能耗偏低，符合可持续发展的要求。

3.2 有效改善生活环境

对于常规的建筑工程而言，其施工模式相对固定，工程人员在施工作业中，现场存在建筑材料的随意堆放，且伴随着各种噪声，这些都导致周边人们的生活环境受到巨大的干扰，无法正常工作生活。而装配式建筑可以达到对建筑施工主要环节的地点转移，构件在工厂的预制生产，减少了现场生产中的垃圾和噪声，对生态环境的改善有着明显的作用。

3.3 提高建筑工程施工效率

装配式建筑的施工工艺和技术相对先进，其中的各种施工工艺和技术都是在传统工艺上的创新，经由这些不同技术的相互配合，施工中的各环节之间具有了高度的协调性和衔接性，整体的施工效率得以提升，大大缩短了施工周期。此外，在装配式建筑下，为工厂生产、现场组装的方式，施工全过程中的人力、物力投入都相对较少，也降低了施工人员的工作强度和压力。

4 绿色低碳环保在装配式建筑中的主要体现

4.1 装配式建筑的外墙保温及施工

装配式建筑由于其绿色环保性突出，在每个环节的施工作业中，都更为注重绿色工艺和材料的应用，与常规的建筑形式相比，装配式建筑的外墙设计不仅符合用户的切实需求，还具有突出的节能环保性。在开展装配式外墙设计中，专业的设计人员要以用户需求作为切入点，结合当地的区位、气候、温度等条件，来开展有针对性的设计。在装配式建筑的设计初期，外墙可选用挂板和保温隔热板，这种外墙材料的使用，使得即使处于高温条件下，室内温度也可在挂板和隔热板的通风过程中，实现对热对流的科学调节；复合式装配式建筑墙体下，需要进行保温层的设计，该保温层应选用具有保温隔热性能的材料，这种保温层墙体设计，即使在温度偏低的条件下，墙体保温层也可以有效对室内温度加以科学调节[2]。为保证外墙保温设计与施工具有良好的使用性能，应通过实验性感温外墙结构的设计，并通过冷温感测试来进行墙体相应参数的选择。

4.2 装配式建筑的屋面及外窗

屋面是建筑结构中的关键性构成部分。对装配式建筑工程项目而言，在绿色低碳环保背景下，为使得屋面的节能性最好，一般会采用防水面板或者保温面板。根据对当下建筑市场上装配式建筑的屋面施工材料的调查，保温屋板和水泥复合板的使用范围较广，在开展施工作业时，首先应在墙面上进行水泥复合与保温板的固定，随后将涂层填充到面板夹层内，开展保温层的防水施工，最后再在屋面上涂抹1层25 mm厚的泥浆混合保护层。该保护层的设置，使得屋面的传热系数大大减小，将屋面温度控制在一个相对正常的范围内。装配式建筑的外窗施工也与传统的外窗施工有所区别，不再局限于单层玻璃的使用，而更多地采用的是双层中空塑钢窗玻璃，这种玻璃材料的保温性能突出。

4.3 装配式建筑的地面和抗震防火处理

地面施工在装配式建筑施工中也十分重要。为使得地面施工可以达到最佳的施工效果，要注意材料的选择，根据地面的厚度要求，选择恰当的材料种类，比如，当地面厚度在20 mm左右时，更适宜采用水泥砂浆材料；而地面厚度超过60 mm的情况下，多选用复合式保温板。为使得装配式建筑中的地面施工可以达到最佳的效果，在保温板的固定处理方面，首先需将地面做好平整处理，并涂上对应的涂层，在此基础上才能进行保温板的添加。地面施工时要结合总体的施工要求，进行施工方式的科学选择，尽可能减小地面施工环节的损耗。装配式建筑有着严格的防火要求，为提升建筑的防火性能，需从外墙和内墙方面来实施，因为内外墙采用的材料有所不同，外墙多以块式混凝土挂板为主，而内墙则采用的是闭孔泡沫式条板，经由内外墙的有效配合，提升了装配式建筑墙体的隔热保温性能。而墙体挂板中的钢架结构嵌入，也就是在墙面内部进行钢梁的安装，在这一处理方式下，即使建筑构件受到了高温条件的影响，出现断裂、燃烧等的概率也大大降低，结构防火性能得以提升。针对装配式建筑的抗震施工，可在墙面内部进行钢柱、钢梁的安装，镶嵌式连接所形成的钢架结构和挂板，在建筑结构内形成了对应的围护构架和承重结构，墙面稳定性增强的同时也使得装配式建筑的抗震性得以提升。

5 装配式建筑中的绿色环保措施应用

5.1 节约土地资源措施

在装配式建筑的施工作业中，由于大部分构件是在专门的构件生产场所完成的，直接将这些预制构件在现场完成相应的组装即可。这种施工方式下，工程现场的材料、机械设备配置相对较少，从而节约了工程现场的土地资源，工程人员只需要根据施工的总体要求，来进行对应的构件入场和安装就可。另外，为最大程度上节约现场的土地资源，工程企业可通过BIM技术的引入，来进行现场的科学布置。

5.2 节约用水措施

传统施工中，现浇和养护环节的水资源消耗量巨大，装配式建筑主体结构施工中，经由装配式技术的科学应用，可以省去现浇和养护环节，使得水资源用量显著降低。工程实践中，对于需要用水的施工环节，也可以通过技术手段，将水资源的消耗量控制在合理的范围内，比如，在装配式建筑周边的绿化灌溉中，通过喷灌、微灌等节水技术的应用，就可以有效节约灌溉中的水资源；在供水设计方面，经由分区形式的供水设计，使得实际的供水压力显著减小，再通过供水管网中的高性能管材、阀门和附件使用，保障了供水系统内高效运转，降低了供水系统内密封性不足所导致的水资源浪费[3]。

5.3 节约材料措施

装配式建筑与常规建筑相比，还表现出明显的节材特性，可以使材料消耗量大大减少。比如，装配式建筑中的剪力墙结构下，其外墙的外保温作用突出，这些外墙构件可在工厂内实现批量化、标准化生产，在生产时可以根据前期的构件设计来组织规范化的生产作业，也就可以避免构件质量不达标所引起的材料消耗。此外，装配式建筑施工中，经由室内功能的区分，以一体化施工为指导，有效实现了土建施工与装饰施工的高度衔接，为使得装配式建筑中的节材效果更为明显，在开展施工作业时，应尽可能选用环保材料，实现对当地环保材料的使用，就近取材和就近生产，还能够使得总体的运输成本和材料成本得到有效的控制。

5.4 节能措施

装配式建筑工程项目的节能施工可采用以下方式：（1）电气节能。根据装配式建筑的结构特点，可在建筑的公共区域内，进行定时控制和感应控制的配置，而在电梯系统中，采用智能化装置，通过高峰段和低峰段的智能化调节，来使得电梯可以在高峰段和低峰段都处于正常的运行条件下，并降低运行中的能耗。（2）暖通节能。在开展装配式建筑施工时，除了要进行供暖和通风的优化，更需要进行新型节能技术的应用，使得建筑空调系统的运行能耗大大降低，结合建筑区域的气候特征，进行分体空调系统的配置，并引入自然风；科学进行冷热源的配置，但配置时要加强对当地气候和季节特征的把握。（3）被动节能。为达到这一节能目标，应进行楼距的调整、窗墙比的优化。

5.5 环保措施

装配式建筑因为更多地采用的是装配式技术，在工程现场的施工作业进行中，不仅使整体的施工效率得以提升，更在很大程度上避免了材料运输中的扬尘产生，避免了传统施工技术下车辆冲洗所导致的循环污染问题。此外，在装配式工程现场的钢筋绑扎和焊接作业量偏少，有效从源头上减少了光污染；一体化构件生产方式下，噪声和建筑垃圾也得到了有效的控制，环保施工效果良好。