裝配式綠色建筑創新設計與研究

劉伏良

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

前言

隨著世界環境逐漸惡化與資源總量的逐漸減少，近年來綠色環保理念已經逐漸覆蓋到各行各業當中，綠色建筑也已經成為建筑行業發展的一大趨勢。而裝配式建筑憑借其建筑施工時的低污染、高效率、可回收、高質量與規模化的優勢而備受關注，裝配式綠色建筑理念逐漸興起。

1 裝配式建筑優勢

裝配式建筑不同于傳統的建筑形式，在其施工作業方面有獨特優勢，主要體現在以下方面：①綠色環保優勢，裝配式建筑所使用的建筑構件都是由預制廠商提前加工制作成型之后，運輸到施工現場進行組裝，而在這個過程中，可以有效減少工程揚塵污染、噪音污染等。在進行房屋裝配時，可以盡量避免夜間施工作業，就可以減少由于夜間施工照明系統而產生的電能消耗，減少施工噪音等各種污染源對于周圍居民及環境的影響。另外，預制裝配式構件通常都使用吊裝的方式進行安裝，因此現場可以盡量減少腳手架的使用，進一步減少揚塵污染；②裝配式建筑的設計與施工，是建筑產業化發展的重要體現，其建筑構件的設計與生產都具有極高的精確性，極大地減少了以往建筑過程中的材料與成本投入，并且有助于提高裝配式構件的安全性、耐久性等使用效果。因而裝配式構件可以具備多種使用功能；③裝配式建筑的預制構件可以重復利用，其利用效率就得以大大提升，進一步減少建筑施工過程中的材料與資源損耗。裝配式建筑的施工周期較短，且由于并非現場澆筑材料，因而也較少受到環境因素的影響，建筑質量就得到了有效保障。吊裝的建筑方式有效減少了施工人員的工作量，減少在施工作業中的人力成本投入，進一步體現了綠色環保與節能降耗的特點[1]。

2 裝配式綠色建筑的創新設計

為了更好地探討裝配式綠色建筑的設計，本文以長沙某高層住宅為例進行研究。該項目位于長沙市某地塊，項目是由6棟住宅樓共同組成，分別為18層住宅3棟、17層住宅1棟、14層住宅1棟與13層住宅1棟，此外還包括1個獨立的地下車庫。該項目的高程住宅采用剪力墻結構，高層住宅的基礎結構采用了樁基與筏板相結合的結構，其中樁基材質為預應力混凝土管樁，規格為φ400mm。

2.1 預埋件設計

高層裝配式建筑設計中，首先需要設計建筑的預埋件，而預埋件是預先安裝在工程內部的重要構建，通常用以進行結構上的搭接。本文所闡述的預埋件設計，包括構建吊裝施工預埋件、建筑主體與預制構件之間進行連接的預埋件。裝配式建筑所使用的鋼筋混凝土構件需要根據建筑設計與專業需求采用預埋件進行連接，包括建筑吊頂、門窗、管道等，設計預埋件時，需要充分考量其耐久性與實用性，可以通過紅丹防銹漆的噴涂來預防銹蝕，以此來避免建筑預埋件銹蝕影響建筑質量，提高建筑的使用壽命。在設計預埋件連接方法時，通常會使用預埋吊釘，常見的成品預埋吊釘為圓頭吊釘，在設計的預埋件連接時，這種圓頭吊釘的使用可以保證預埋件連接的整體性，避免后期加工帶來的不確定性。

圖1 預埋圓頭吊釘

在綠色建筑中運用裝配式設計與施工方法，需要盡量減少材料投入與材料使用中的不必要浪費，在進行預制構件施工時，需要采用科學合理的施工技術，并做好工程預制構件的管理與存放。在實際的預埋與安裝之前，預埋件需要按照要求進行抗拉拔實驗，以確認預埋件的質量與效果；預埋螺栓孔也應當保障其通透性，避免混凝土材料灌入，在螺栓孔成型之后，在孔內填充泡沫棒進行保護，以保證預埋螺栓孔的實用效果。

2.2 衛生間整體沉箱設計

預制裝配式建筑工程施工作業的過程中，就衛生間工程可以采用整體沉箱式施工方法，首先根據工程的實際要求與施工的實際需要，對衛生間防水方案進行編制，進而對管徑翻邊質量進行檢查，如果翻邊不合格的情況出現，則需要立即對翻邊情況進行整改處理，保障翻邊的完整性。砌衛生間非管井墻體，并且為管井砌體留馬牙槎與拉結筋，在管井內部安裝管道。加強對于管井內水平管道的周邊封堵，對煤層管井吊模澆筑C20細石混凝土以起到封堵效果，確保混凝土干凝硬化之后進行蓄水試驗。對管道內的垃圾與雜物進行清理，規管道井砌體進行砌筑。就沉箱側面進行拉毛處理，對底板找坡找平與壓光處理；對衛生間進行聚氨酯防水層施工，制作保護層。在具體的技術應用過程中，應當注意的是，必須確保管道周邊與管道井的封堵密實，經過建設單位與施工單位的技術人員、監理人員的共同驗收并確認合格之后才能夠進行后續施工。

2.3 裝配整體式住宅設計

裝配式建筑與綠色建筑設計理念相互融合，以新型裝配式結構取代傳統現澆結構，采用現澆暗柱與預制墻板相結合的方式進行施工作業。預制剪力墻結構更加有利于空間的分布，且較高的預制率進一步減少了現澆濕作業，具有較高的施工效率與較低的施工成本，因此具備高效性、經濟性與合理性優勢。在進行裝配整體式住宅設計時，建筑的外圍剪力墻、填充墻、樓板與樓梯都采用預制方法，進行現場吊裝，之后再進行混凝土澆筑或灌漿施工，從而保障其整體結構受力的合理性[2]。垂直剪力墻的縱向連接可以設計為套筒灌漿的方式，在套筒中插入連接鋼筋，灌注高強灌漿料之后進行鋼筋連接，這種連接方式可以進一步提高構件連接的強度與整體性。采用裝配整體式住宅設計理念，使用了大量的新材料與新工藝，極大地減少了建筑資源的不必要消耗，減少能源資源的損耗，減少建筑垃圾與粉塵等污染的產生，預估傳統設計方法之下的建筑施工消耗與裝配整體式住宅設計的建筑消耗相對比，每百平米減少鋼材439kg、木材0.35方、水泥600kg、水資源1430kg，十分有效地體現了綠色節能降耗的建筑需求。同時，其綠色建筑的結構安全、防火安全、隔音降噪、保溫隔熱等性能都得到了大幅度提高。

2.4 防水抗滲創新設計

本文所闡述的工程項目位于長沙市，而長沙市降水豐沛，在進行建筑設計時可以充分考慮這一因素，對于預制裝配式建筑采取合理的防水抗滲設計，并在園區整體進行雨水收集系統的設計。為此，可以采用預制疊合保溫外掛墻板的方式進行防水處理。傳統現澆混凝土建筑中，防水設施通常是采用“堵水”的方式進行預防，全面封堵外部雨水可能會滲漏到室內的全部路徑以實現室內的防水抗滲，但基本上還是會在一定程度上出現雨水滲漏的現象。在預制裝配式建筑中，防水抗滲處理主要是以疏導為主，充分明確雨水對傳統外層防水層的滲漏情況，在實際的建筑施工中，除了傳統的防水處理之外，還需要從排水的角度出發，合理設計雨水的科學排水路徑，以便于及時將滲漏的雨水進行疏導，使其通過排水系統排出到室外。并與室外雨水一起，通過社區雨水管道進行雨水收集，樓面雨水與經過雨水斗進行收集，由管道傳輸至散水，經過自然流散以雨水管道進行收集，由雨水處理系統進行回收與處理。在實際的施工中，預制裝配式建筑墻板之間存在縱向與橫向的接縫，采用外掛墻板的防水處理措施，就需要在接縫處使用聚乙烯棒進行填塞，以起到良好的防水抗滲效果[3]。

3 結語

以長沙某高層住宅的設計為例，該住宅為裝配式住宅，在設計中充分體現了綠色建筑的理念與優勢，通過合理設計預埋件，提高預埋件的使用價值與可回收性，有效減少了材料的浪費。通過沉降觀測設計提高建筑的安全性與穩定性，通過裝配整體式住宅設計提高建筑整體的使用性能與強度，進而以雨水收集系統來加強對于雨水的回收與利用。

[1]胥曉睿.預制裝配式高層住宅設計與綠色施工[J].建筑施工，2016，38（1）：97～99.

[2]蘇 超.裝配式住宅在綠色建筑中的應用分析[J].智能城市，2016（8）.

[3]易玉梅.裝配式住宅在綠色建筑中的應用研究[J].房地產導刊，2017（3）.