装配式住宅的绿色建造应用

2023-11-02王博

石油化工建设 2023年5期

王博

中交一公局集团有限公司北京建筑分公司天津 301700

2020 年9 月，国家主席习近平同志在联合国大会一般性辩论上宣布了中国2030 年前二氧化碳排放达峰目标和2060 年前碳中和愿景。而工程建筑相关行业的碳排放占所有排放总量的40%。因此工程建造行业的施工方式转化为更加低碳、节能、环保、绿色便成为了重要发展方向。同时“双碳”目标具有非同凡响的意义，满足并推进绿色建造的发展也是体现企业社会担当的意识。随着建筑行业的繁荣发展，相关企业快速增长，在推进绿色建造过程中也是各个企业由高速发展到高质量发展的转变，只有在这场转变中占得先机、取得成果才能适应新时代的发展要求。在《绿色建造技术导则（试行）》总则中要求绿色建造应将绿色发展理念融入工程策划、设计、施工、交付使用的建造全过程，充分体现施工绿色化、产品工业化、沟通信息化、和集约产业化，装配式住宅便是绿色建造中产业化的体现。因此通过全过程的工程建设采用绿色施工的应用显得极其重要。

1 装配式住宅的绿色建造作用

随着人民生活水平的提升，对于住宅房屋有了从需求型到品质型的转变。相应“绿色、健康、宜居、智慧”也成为了新趋势。装配式住宅建筑便随着建筑业的转型与升级应运而生，以达到降低建造成本、提高居住体验、有效减少垃圾产生。装配式住宅作为符合新时代发展的生产新模式，首先符合国家“节能减排”的发展理念。其次装配式建造模式提高了施工企业建设的综合管理水平，以标准化、工业化、产业化的生产实现了住宅装配式构件质量与品质的统一[1-2]。最后装配式住宅建造的集中作业模式促进了建筑产业升级，在目前劳动力紧张的大趋势下，机械化、社会化的规模生产有效改善了用工分配，提升建筑项目的质量及效率。

2 装配式住宅策划阶段绿色建造应用

项目开始前的策划工作，是保证项目合理配置资源，降本增效顺利实施的关键。项目策划工作要依据不同项目的实际情况，着重对项目的特殊化的拆解，通过合理配置协同社会资源，选择最优的项目管理模式，对项目生产、经营过程中的重点、难点并结合“四节一环保”内容进行绿色建造的提前谋划，并通过谋划内容手段以达到项目的经济、社会效益最佳。

永临结合、降低消耗。随着建筑行业的日益发展，未开发地用地面积逐步缩小，导致施工场内环形道路不能形成。因此在施工阶段只能采用由塔吊接力方式转运半成品。这样便导致了塔吊的有效工效降低，进而造成电能损失。为避免此情况，项目根据竣工后消防车道路线进行谋划，根据装配式构件运输车辆载重确定荷载，然后依据此载重对消防车道结构进行深化设计以满足后期使用，在结构施工期间此部位先行施工，充分利用永久建筑的临时用途[3]。

先进技术、优化资源。在传统现浇混凝土结构施工过程中，支撑体系工程一般占现浇混凝土结构工程造价的20%～30%，施工人工用量及工期约占结构用工量的40%左右。在确保现浇钢筋混凝土结构强度符合支撑体系拆除要求、确保施工安全，保证施工质量的条件下，提高支撑体系材料周转使用率，减少相应材料投入，提高生产工效显得极其重要。因此项目选用模板早拆体系。此体系的原理是将梁、板的平面尺寸跨度减小，使梁、板的结构内应力相应减少，因此在梁、板拆模时与传统支撑体系相比可以相应降低拆模时要求的混凝土强度，从而可以提前梁、板的拆模时间，提高周转效率。最终成果可以达到支撑体系材料使用量在常温阶段从3 层减少为1 层多、冬期施工阶段从4 层减少为1 层多。因此通过先进技术理念，以单项技术推进综合建造效果最优，以达到优化资源配置有力的支撑绿色建造实施。

3 装配式住宅设计阶段绿色建造应用

工程设计是对工程建设项目实施的全面的规划过程，对整个工程建设的实际施工具有特殊的指导作用，工程设计是工程建设的灵魂，工程设计的实际精度对确保工程的顺畅开展具有最基本的作用。因此就必须提升设计的精度及实际可操作性。

精细谋划、节能减排。装配式住宅建造的主要运输工具为塔吊，塔吊的选用则与被吊装物的重量有关。装配式外墙竖向构件由于采用一体化结构因此重量最大[4]。在项目装配式构件初步设计阶段，单块构件最重达5.53t，见表1，根据塔吊位置及构件重量选用T7052，功率参数为105kW。项目技术与设计人员在进行反复测算拆分后，将此类型构件设计为两块，塔吊型号便可选用T7528，功率参数为96kW。随着塔吊功率的减小，相应使用过程中的电能使用便大大节约，达到节能降耗目标进一步降低成本。

表1 预制构件吊重概况表 t

专业整合、协同施工。虽然目前装配式结构已进行推广，但是与其他相关机电系统、装饰装修等专业仍未形成设计一体化。各专业自成系统，未进行整合，因此造成专业交叉细部节点问题频出，相应解决方式往往伴随材料浪费及大量建筑垃圾产生。BIM 的应用便可提前将问题进行解决，其中装配式结构叠合板与传统现浇结构不同，板上设有桁架及墙体固定螺栓。因此机电系统管线预埋便不能按照现浇就近原则进行敷设。在利用BIM 技术后将叠合板上所有部件均进行配置，根据实际点位进行管道敷设布置并结合施工规范进行调整后最终设计使施工图纸具备了实际指导作用。从而达到各专业整合，协同施工减少材料浪费。

4 装配式住宅施工阶段绿色建造应用

工业化的工程建造是建筑业的发展方向，通过采取新型工业化的施工方式或材料使建造过程高质量、高收益、低消耗、低排放。将现场不得不等待的施工技术间歇抽离到前置的工厂化加工制作，将更多现场传统粗放的施工作业转移到生产车间的标准化生产上。

结合装配式构件的使用，项目发散思维充分思考有哪些部位是可以采用装配式构件形式进行工厂标准化生产的。于是基础筏板挡土墙免抹灰措施便应运而生，挡土墙内侧采用标准水泥板进行固定，仅接缝处进行处理便可。水泥板可以在工厂标准化生产线上生产，根据项目提供参数由计算机精确控制尺寸，杜绝了材料的浪费，在运到现场以后，拼装的过程中避免了传统施工工艺采取的砂浆等有粉尘污染的建筑材料，减少了现场施工产生的粉尘污染以及水资源浪费并且可以缩短湿作业周期提高施工效率。

装配式构件施工步骤多、配件繁杂。因此如何将繁杂的配件整合在构件之中以及减少施工步骤对降本提效作用尤为重要。地脚螺栓作为固定竖向构件配件之一，采取工厂一体化预埋，避免现场施工因螺栓位置不准确，数量不够等导致的剔凿现象发生。在竖向构件灌注灌浆料过程中，工人要随时观察各个出口情况以便及时对出口进行封堵。封堵的前提为灌浆料流出出口，这样便造成材料的浪费，因此项目采用可视化自动灌浆观测器。灌浆观测器可提前安装在出口，在灌浆的过程中灌浆观测器依据自动放气阀的原理在灌浆料充满之后便自动封闭。此项工作即可减少相应人员配置也可减少材料浪费。

应用ALC 加气条板将二次结构砌筑由繁化简。常规砌体工程应用数量巨大的小型砌筑块材及砂浆，频繁采用垂直运输方式分散到各作业面，消耗大量人工，且局限于砌体的每日砌筑高度要求，过梁、系梁、构造柱等现浇构件支模成型的等待时间，以及顶部后塞的技术间歇。ALC 加气条板采取大块拼装，由地面到顶板一次完成，少量的水平及竖向拼缝粘接、卡扣固接，小跨度过梁等同样使用条板代替，减少现浇构件数量，免去冗杂工序工种，同时保证垂直平整度，不会出现因常规多个水平或竖向灰缝偏差累加而造成的质量问题或通病，且工效几何倍数增长。减少砌筑砂浆等地材用量消耗，少量地进行湿作业节约用水，降低建筑垃圾产出量，亦适应文明施工、绿色施工等发展要求。

装配式构件应用减少繁杂的专业穿插。应用装配式外墙保温一体板，可省去外墙保温施工这一重点工序，将保温板安装与主体预制墙体与外叶板间新形成整体外墙在主体结构施工时即已完成外墙保温施工，只需注意底部现浇层与预制层的结构转换层处理。无需像常规外墙保温施工那样再专门搭设操作架体或吊篮，增加大量保温施工人员进行高空作业，降低高处作业、高空坠物等安全隐患，且免去“两布三浆”等多道工序，减少粘接砂浆、抗裂砂浆、抹面砂浆等地材消耗，不必担心保温层后期因大风、暴雨、年久等原因脱落产生安全隐患，又无垂直度、平整度偏差过大等通病问题，不必为了外立面效果进行大面积或局部修补，极大地减少劳动力及材料的资源占用。