張芳菲
【摘要】近幾年我國裝配式建筑發(fā)展迅速,各種構配件可以直接在工廠生產(chǎn)然后運輸?shù)綀鲞M行安裝,施工難度大大降低,且可保持更高的作業(yè)效率。相比以往的建筑建設模式,裝配式建筑更符合綠色建筑發(fā)展理念,提高了施工材料的利用率,同時也降低了對周邊環(huán)境造成的污染,真正做到綠色環(huán)保施工。全面發(fā)揮裝配式建筑所具有的特點,明確綠色建筑建設要求,積極采取措施進一步推動裝配式建筑的發(fā)展。本文對裝配式建筑特點進行簡單總結,并結合綠色建筑發(fā)展要求,對裝配式建筑技術的應用和優(yōu)化進行了初步探討。
【關鍵詞】裝配式建筑;綠色建筑;可持續(xù)發(fā)展? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.005
引言:
城市化進程不斷加快的今天,對建筑工程的需求越來越大,為更好的協(xié)調工程建設和綠色持續(xù)發(fā)展之間的關系,需要在現(xiàn)有的模式下進行調整,選擇新的技術工藝作為支持,以較高的材料利用率為基礎,實現(xiàn)高效率、高質量的建設。裝配式建筑因為更符合綠色建筑發(fā)展理念,近幾年發(fā)展尤為迅速,通過合理應用能夠明顯縮短工程建設工期,施工過程中消耗的資源量大大減少,且施工噪音小,對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響小。全面發(fā)展裝配式建筑,利用其所具有的的技術優(yōu)勢,來推動全國綠色建筑的持續(xù)發(fā)展。
1、綠色建筑發(fā)展要求
綠色建筑是堅持可持續(xù)發(fā)展基本原則,在工程建設過程中,同時做好節(jié)約資源以及環(huán)境保護,降低工程建設對周邊環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。可持續(xù)發(fā)展理念的提出,對建筑行業(yè)的發(fā)展提出了全新的要求,不僅僅要考慮工程功能性,還要兼顧環(huán)保性,調整施工模式減少資源消耗,杜絕不必要的浪費,減少環(huán)境的破壞,為現(xiàn)代建筑業(yè)高質量的發(fā)展提供支持。目前來看,雖然我國對于綠色建筑方面的研究越來越深入,也采取了系列的措施,但僅憑現(xiàn)有技術水平還很難完全達到預期的目標[1]。更重要的還是要打破傳統(tǒng)技術帶來的限制,結合條件進行綜合分析,設計出更具有可行性和合理性的方案,做好各類資源的配置,推動綠色施工作業(yè)的順利執(zhí)行。
2、裝配式建筑施工特點
2.1裝配式建筑特點
裝配式建筑越來越常見,尤其是對于工期比較緊張的工程項目,選擇裝配式建筑施工技術可以進一步提高施工效率,加快施工進度。與以往施工模式不同的是,裝配式建筑可以在工廠進行構配件的加工制造,然后運輸?shù)綀鲞M行安裝,可以根據(jù)需求同步進行構件加工和安裝施工,大大縮減了時間成本[2]。就目前來看,受裝配式建筑安裝技術限制,多被用于鋼筋混凝土結構、鋼結構以及簡易木結構。對裝配式建筑特點進行總結,主要包括以下幾個方面:
(1)設計標準化。根據(jù)設計圖紙在工廠內進行集中加工制造,對構件尺寸的把握更加精準,可滿足構件生產(chǎn)的設計標準化原則。裝配式建筑內部空間的設計靈活性更高,墻體可分為疊合墻、柱、疊合梁等構件,打破了傳統(tǒng)施工房間布局限制。
(2)生產(chǎn)工廠化。裝配式建筑各構件均可在工廠加工生產(chǎn),不僅尺寸精確,而且全部利用先進的儀器進行生產(chǎn)和上色噴涂,完全實現(xiàn)建筑工程的高質量建設。通過工廠集中生產(chǎn),消除了材料以及結構之間的影響,材料保溫隔熱、耐火性和抗凍性均可以達到設計標準[3]。預制加工的構配件運輸?shù)綀鲞M行安裝,不僅效率高,而且現(xiàn)場準備的材料大大減少,現(xiàn)場更加干凈整潔,避免了對施工作業(yè)的影響,在提高材料利用率的同時,降低了對周邊環(huán)境的影響,達到節(jié)能環(huán)保的效果。
(3)安裝高效化。相比傳統(tǒng)建筑工程,裝配式建筑的整體質量明顯減小,對地基基礎的要求更低,直接按照圖紙對運輸?shù)綀龅臉嬇浼M行組裝即可。裝配式建筑安裝難度小,對施工人員的現(xiàn)場施工技能要求低,對人力物力的需求性低。另一方面,現(xiàn)場濕作業(yè)減少,施工噪音較低,更符合綠色施工要求。裝配式建筑施工更容易管理,只需要按照順序完成各配件的安裝即可,連接的精確性比較高,在保證施工質量的同時,利用更短的時間完成工程建設。
(4)功能現(xiàn)代化。裝配式建筑施工技術在不斷地更新,在節(jié)能、抗震以及智能化等方面均具有現(xiàn)代化功能特點。為實現(xiàn)綠色施工,可選擇新型環(huán)保材料,杜絕資源浪費的同時,還可以達到更好的保溫隔熱效果,使得屋頂以及外墻等結構均具有良好的保溫特性。在搭配使用現(xiàn)代供熱、制冷技術,節(jié)能降耗的同時滿足居住要求。并且,因為構配件制造材料質量小,建筑整體重量降低,裝配式連接的框架剪力墻體系結構的抗震性能更高。在現(xiàn)場組裝施工時,還應用了信息傳輸與接收技術,在設備自動控制系統(tǒng)、計算機智能化控制系統(tǒng)等先進技術的支持下,可以做到施工過程的動態(tài)監(jiān)管,及時發(fā)現(xiàn)并調整不規(guī)范行為,達到更好的施工效果[4]。
2.2裝配式建筑技術優(yōu)勢
裝配式建筑的核心在于預制件的規(guī)?;a(chǎn)和系統(tǒng)化的組裝,整個流程均可以進行實時的監(jiān)管和優(yōu)化,保證了高質量的施工建設。對于通用結構構件,可以利用模具進行大批量生產(chǎn),生產(chǎn)成本可以進一步減少。并且,工廠化集中生產(chǎn),對廢棄物的處理也更為專業(yè),具有更強的環(huán)保性,減少了施工過程的噪聲污染與粉塵污染。相比傳統(tǒng)建筑施工,裝配式建筑具有更多技術優(yōu)勢,可體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)工期短
現(xiàn)澆式建筑工程施工周期比較長,需要分別進行主體和各結構的施工,按照由下往上的順序進行各樓層的施工,每層所花費的時間均在一周以上。同時,施工過程中也很容易受到外界因素的影響,導致工期延長,甚至會因后期追趕工期而出現(xiàn)質量不達標的情況。裝配式建筑完全避免了上述的各種問題,可根據(jù)需求同時生產(chǎn)不同類型的構件,運輸?shù)綀龊笾恍枰M行吊裝和安裝,全程可實現(xiàn)機械化作業(yè),效率高質量有保障[5]。以及整個施工流程的各環(huán)節(jié)所需成本更少,勞動強度大大降低,每層施工所需時間縮短到3~4d。CE5C1549-BE19-40A4-B80D-EB7EF9CDBE4A
(2)成本低
裝配式建筑工程量減少,對人力的需求也有所降低,再加上現(xiàn)場機械化作業(yè),相比傳統(tǒng)建筑的人力成本明顯減少。裝配式構件在工廠均是流水線生產(chǎn),機械化作業(yè),技能性要求低,員工多需要進行重復性工作,熟練度提高也代表著質量的提升,避免了因為質量不達標產(chǎn)生的額外費用。現(xiàn)場安裝效率高,能夠在預定工期內完成所有作業(yè)內容,且對外界影響因素的抵抗力更強,應對各類風險的能力高,實際成本能夠更好的控制在預算以內。
(3)節(jié)能降耗
建筑工程建設需要大量的材料作為支持,尤其是現(xiàn)在工程規(guī)模的不斷增大,對材料的需求量更大,相應的施工產(chǎn)生的浪費也就越多。裝配式建筑可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn),大大減少了材料的浪費,并且模具還可以做到重復使用?,F(xiàn)澆施工存在著大量的濕作業(yè),對水資源的浪費比較嚴重。再加上模板、腳手架等設備,需要用到大量的鋼材與木材。裝配式建筑完全改變了這一施工模式,現(xiàn)場所用材料大大減少,施工工藝更加簡單,噪聲和粉塵的問題得到有效解決,更好的達到了綠色施工的效果。
(4)質量高
所有工廠生產(chǎn)的預制裝配式構件均要接受嚴格的質量檢測,所有到場安裝的構件均可達到專業(yè)施工標準,避免了以往工程建設中因為環(huán)境以及人為等因素影響出現(xiàn)的質量問題。裝配式建筑做到了質量、成本和安全多管齊下的施工管理,提高了工程建設的綜合效益,更符合我國建筑行業(yè)綠色建設的基本理念。
3、基于綠色發(fā)展理念的裝配式建筑
3.1一體化成套裝配
綠色建筑發(fā)展理念下的裝配式建筑施工,首先要保證所有預制構配件質量達標,要提前進行設計打樣,精準把握尺寸進行高效、高質量生產(chǎn),還可以根據(jù)不同建造場景進行材料配比的調整,滿足不同位置施工要求。一體化成套裝配技術的應用,可以進一步提高施工效率,節(jié)約成本費用,工廠生產(chǎn)也可以減少廢棄物對環(huán)境的污染。另外,還可以滿足部分建筑工程個性化的需求,定制更加簡單[6]。
3.2特殊部件預制施工
以往建筑工程施工均會提前預留出門窗洞口和空間,在完成安裝后在對多余空間進行填補處理。此類工藝存在一定的概率會出現(xiàn)滲漏水問題,且后期填補的部分也會與原有墻漆顏色出現(xiàn)差異,在質量與美觀方面存在一定缺陷。裝配式綠色建筑施工技術,可以在墻板預制之前留出門框位置,以及將滴水線、砌口等部位澆筑定型,全面提升工程施工質量。
3.3防水保溫性能優(yōu)化
裝配式建筑所有構配件的尺寸均嚴格按照設計圖紙進行,精確性更強,安裝后不會出現(xiàn)滲漏等質量問題。屋頂與房屋的防水保溫可以提前用模板進行主體的澆鑄成型,無需分開建造,不僅可以確保兩個部分與主體結構更加牢固的筑成一體,還可以減少多次高空作業(yè),施工效率大大提升。另外,墻體預制生產(chǎn)時,選擇將保溫材料直接放入墻體內部,達到更好的保溫、隔音、防火等效果[7]。
3.4大穿插施工技術
現(xiàn)代建筑工程的功能性趨于完善,包括車庫、園林以及休閑娛樂區(qū)等多項基礎設施,一般情況下均是在主體施工形成大致輪廓后進行統(tǒng)一施工,以此來保證較高的施工效率。但是疊加施工往往會遺留下諸多的隱患,尤其是管理不到位出現(xiàn)的資源浪費問題。通過大穿插施工技術的應用,對建筑外圍區(qū)域進行穿插施工,可以達到更高的施工統(tǒng)一性,獲得更高效率的施工,有利于進一步縮短工期。
3.5全鋼覆蓋集成式升降架支架
建筑施工作業(yè)經(jīng)常會用到腳手架,傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑需要根據(jù)施工高度來搭建腳手架,不僅需要花費大量的時間,而且還需要較多的鋼材作為支持。裝配式建筑工程應用集成式升降架支架,可以在施工區(qū)域進行拼裝組合,所需時間更短,且可以根據(jù)需求靈活調節(jié)高度[8]。相比來講,在實際應用中能夠達到節(jié)約人力資源和降低工作強度的目的。另外,升降架所使用的鋼材料可以長期使用,更符合可持續(xù)發(fā)展原則。
3.6不同結構分項設計
建筑工程施工必須要嚴格按照設計圖紙進行,準確把握每一項參數(shù),根據(jù)設計內容進行剪力墻鋼筋放樣試驗。比較常見的便是應用CAD軟件來進行構件排列,然后對鋼筋加工進行優(yōu)化處理,得到最佳加工方案。面對較大工程量的混凝土工程,應分區(qū)澆筑,并做好澆筑區(qū)域數(shù)量、排列方式以及澆筑量指標等方面的優(yōu)化。通過對鋼筋與混凝土工程的分項設計,能夠更好的把握好細節(jié),做到精細化、全面化管理,在提高施工質量的同時,減少材料的浪費。
3.7 BIM技術深度應用
裝配式建筑雖然施工難度有所降低,但是為有效掌握每一個施工環(huán)節(jié),還需要選擇新興技術作為支持,指導每一項工作均可以順利進行。BIM技術在裝配式建筑施工中應用效果顯著,包括前期的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),以及后期的構件安裝工藝。構建計算機制造集成系統(tǒng),從設計到施工實施全生命周期的管理?;贐IM技術來進行建筑施工方案的構建,精準控制每一個細節(jié),確定適應性最強的施工方案。預制裝配式構件在工廠加工完成后運輸?shù)浆F(xiàn)場,面對大量的相同構件,便可以利用BIM技術實現(xiàn)標準化建設。即模具設計和預制件族庫的標準化統(tǒng)一,利用BIM信息技術的優(yōu)勢,建立企業(yè)標準件的生產(chǎn)管理運行模式。另外,在運輸環(huán)節(jié),通過BIM技術可直接與上產(chǎn)廠家對接,將分散的2D圖紙集結到一個裝配模型內,做到與廠家之間數(shù)據(jù)的實時共享[9]。BIM技術在建筑工程施工中的應用,能夠實現(xiàn)施工數(shù)據(jù)的可視化,靈活掌握每一道工序,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題均可以及時解決,達到最佳施工效果。
4、綠色裝配式建筑綜合效益指標體系
4.1經(jīng)濟效益指標
從經(jīng)濟效益方面來研究綠色裝配式建筑的建設與發(fā)展,可以從節(jié)能性、節(jié)材性以及節(jié)水性等方面進行。
(1)節(jié)能性。裝配式建筑施工節(jié)能性分析,應選擇容易量化的角度進行,例如變頻塔吊、LED燈具、變頻空調等設備的應用。對于寒冷區(qū)域的建筑工程,預制墻體設計和生產(chǎn)時,可適當?shù)脑黾颖貙雍穸?,且窗戶采用雙層玻璃的形式。而冬暖夏熱以及炎熱的區(qū)域,保溫層則可適當減小,以3cm為宜,或者是直接不采取保溫措施[10]。CE5C1549-BE19-40A4-B80D-EB7EF9CDBE4A
(2)節(jié)材性。想要突出裝配式建筑節(jié)材性,就需要從傳統(tǒng)建筑材料的用量出發(fā),結合施工模式的轉變,進行綜合評價。綜合建筑材料生產(chǎn)、運輸以及應用的整個流程,面對預制構配件運輸難度大、運輸費用高的問題,可以直接就地取材,進一步降低材料的制作以及運輸成本,減少環(huán)境壓力和經(jīng)濟壓力。并且,裝配式建筑工廠加工生產(chǎn)構配件精度高,大大減少了現(xiàn)場施工材料的浪費。
(3)節(jié)水性
淡水資源十分稀缺,經(jīng)統(tǒng)計我國近幾年淡水資源損失嚴重,因此基于綠色建筑發(fā)展要求,在進行裝配式建筑施工時,還需要強調其用水少的優(yōu)勢,逐漸取代傳統(tǒng)施工模式,減少濕作業(yè)量,合理控制現(xiàn)場施工用水總量[11]。裝配式建筑節(jié)水性還可以通過配備各種節(jié)水設備實現(xiàn),進一步節(jié)省水資源,加強對水資源的重復利用。
4.2環(huán)境效益指標
與傳統(tǒng)建筑不同的是,裝配式建筑更注重環(huán)保,更大程度上實現(xiàn)了節(jié)能減排,面對資源日益緊缺的情況,對環(huán)境以及不可再生資源提供了更有利的條件。
(1)噪聲等級。裝配式建筑施工工序得到了簡化,現(xiàn)場作業(yè)更加簡單便捷,產(chǎn)生的噪音也更少。應用噪聲監(jiān)測儀器和噪聲等級標準對裝配式建筑聲環(huán)境進行測評,然后采取系列措施進行降噪,營造更加安靜舒適的居住環(huán)境。
(2)通風率。建筑工程具有較高的通風率,能夠在一定程度上減少用電量,達到節(jié)能環(huán)保的效果。
(3)采光率。室內館環(huán)境的質量可以通過采光系數(shù)體現(xiàn),而這也是綠色建筑建設的重要指標之一,利用自然光代替人工照明,減少電能損耗。
(4)固體廢棄物。建筑工程施工過程中不可避免的會產(chǎn)生一些固體廢棄物,相比來講裝配式建筑產(chǎn)品的應用,大大降低了固體廢棄物的產(chǎn)生,而且各類材料的回收利用率更高,減少了材料浪費與環(huán)境污染。
結語:
裝配式建筑更符合綠色建筑發(fā)展理念,相比傳統(tǒng)建筑施工技術也具有諸多的優(yōu)勢。但是就目前來看,裝配式建筑在取得成就的同時也存在諸多的不足,還需要我們繼續(xù)進行研究,爭取將其所具有的優(yōu)勢更有效的發(fā)揮出來,推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]馬榮,姚健.綠色建筑背景下裝配式建筑技術的應用[J].江西建材,2022(01):158-159+162.
[2]邊文同,張波.綠色建筑背景下裝配式建筑技術的應用[J].陶瓷,2021(12):115-116.
[3]程曉珂.淺議裝配式建筑[J].中國建設信息化,2021(10):28-33.
[4]趙靜,孫慧斌,孫曉麗,等.綠色生態(tài)理念下被動式超低能耗裝配式建筑關鍵技術的研究[J].房地產(chǎn)世界,2021(23):13-15.
[5]蔡宇婷,楊貞珍,劉誼,等.裝配式建筑在綠色建筑中的應用分析[J].四川建材,2021,47(12):39-40.
[6]袁國樞,劉洋.綠色建筑背景下裝配式建筑的發(fā)展與應用[J].建筑結構,2021,51(22):171.
[7]王剛,朱崇選,封月恒,等.綠色建筑背景下裝配式建筑技術的應用分析[J].智能建筑與智慧城市,2021(11):87-88.
[8]邵駿.綠色建筑理念在裝配式住宅建筑設計中的應用[J].居舍,2021(32):108-110.
[9]牛恒茂.全壽命周期下裝配式建筑綠色發(fā)展展望[J].內蒙古科技與經(jīng)濟,2021(20):94-95+98.
[10]姜國凡.積極發(fā)展裝配式建筑助推建筑業(yè)綠色發(fā)展和轉型升級[N].中國建設報,2020-03-13(006).
[11]李軍,李迎迎.聚集行業(yè)資源助推裝配式建筑高質量發(fā)展——天津市裝配式建筑產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟工作報告[J].住宅產(chǎn)業(yè),2018(11):16-19.
作者簡介:
張芳菲(1987.03-),女,廣東人,本科,行政管理,研究方向:經(jīng)濟師。CE5C1549-BE19-40A4-B80D-EB7EF9CDBE4A