綠色建筑背景下裝配式建筑技術的應用分析

王剛，朱崇選，封月恒，袁軍輝

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著全球經濟的持續增長，二氧化碳的排放量逐年上升，威脅到全球的生態系統。2020 年年底召開的我國中央經濟工作會議，將碳達峰和碳中和作為2021 年的工作重點任務之一，要求各部委積極推進碳減排。建筑業作為碳排放的重要行業，應響應黨和國家的號召，推進綠色建筑的發展，有利于推動我國經濟結構綠色低碳轉型，引領全球綠色經濟技術變革的新方向，助力碳中和。在此背景下，裝配式建筑以其低碳、環保、經濟、高效的特點，應在各項工程中得到大力推廣應用。

當前，城市化進程的加快，大體量的建筑工程項目對綠色環保問題缺乏足夠認識，制約了建筑行業的發展。建筑行業的高質量發展，必然要堅持綠色建筑的理念，利用新興信息技術，探尋綠色建造工法，選擇合理高效的施工技術，從根本上為建筑業的發展提質增效，在建立和諧人居環境的同時，還能提高經濟效益，帶動行業的健康發展[1]。

2 裝配式建筑

2.1 裝配式建筑的發展

隨著互聯網等信息技術的快速發展，作為我國國民經濟的重要支柱產業之一的建筑行業也迎來了新的發展機遇。裝配式建筑就是通過裝配技術提高建筑的工業化水平，將部件預制，并進行模塊化組裝，產品部件可以部分或者全部由工廠完成生產，運到施工現場后，根據不同的部件選擇不同的吊裝方法，讓機械設備完成所有的安裝，安裝后符合設計要求、結構荷載并且具有使用功能的建筑就叫作裝配式建筑。

裝配式建造技術就是傳統的建筑施工工法和新技術融合的產物。裝配式建筑形式分為三種：高層、多層、單層。結構主要包括開間、鋼架結構、全預制裝配結構。當前，裝配式建筑隨著BIM技術的發展，已經在我國得到了有效推廣，基于大量的工程實踐以及不斷進行的綠色建造技術的嘗試可以得出，裝配式綠色建筑技術有助于建筑行業的高質量發展。

2.2 裝配式綠色建筑技術的優勢特點

裝配式綠色建造技術節約資源、降低污染、便于成本管控和施工管理，能夠在滿足施工質量要求的同時，又滿足綠色建筑可持續發展的目標。其優勢特點具體有四個方面。

1）設計

裝配式綠色建筑技術結合信息技術，能夠快速設計出不同需求和功能的建筑圖，并根據數據模型，實時更新和優化設計。

2）生產

通過利用互聯網技術和相關的計算機軟件，可以預制出所有產品構件，并保證構件尺寸的精確度。

（6）底泥分別控制在70%、50%、30%與有機肥料按體積進行配比，試驗結果存在差異；通過觀察植物生長情況，底泥控制在30%左右，植物生長情況相對最好，生物量最大。

3）施工

能夠提高施工現場的工作效率：將在工廠中已經預制好的產品構件運到施工現場，然后像造汽車一樣安裝房子，模塊化、精準度高、時間短。污染少：裝配式建筑的施工不需要混凝土的現場作業，大大減少了環境污染。

4）建造裝修的一體化發展

由于裝配式預制構件的特點和優勢，可以邊施工建造房屋，邊進行房屋的內部裝修，可以有效縮短工期[2]。

3 綠色建筑背景下裝配式建筑技術的應用

3.1 一體化成套裝配

預制是裝配式綠色建筑技術發展的重要前提，所有的產品部件，可以根據設計師的設計打樣，按照尺寸進行高精度的生產，在生產的過程中，廠家還可以針對不同的建造場景進行更佳的材料配比。所有的預制構件，在工廠生產、運輸到工地再進行裝配式安裝。一體化成套裝配技術的應用，提高了效率、節約了成本、減少了污染，計算機技術的應用還使定制、個性化變得簡單。

3.2 門窗等部件的預制

以前，工人們在施工時，會給門窗預先留好洞口和空間，這樣，安裝完門窗之后，還需要將多余的空間進行填補。這樣做大概率會造成門窗的滲漏，填補的部分也不能與原來的墻漆保持顏色一致，影響了美觀度。在裝配式綠色建筑技術中，工人會在墻板預制之前就留好門框位置，并將滴水線、砌口等部位進行澆筑定型。

3.3 防水保溫

3.4 施工管理

①輔助工具的使用，將L型轉角板吊具應用在裝配式構件的運輸、吊裝和管理的過程中，能夠提高工作效率；

②對工人要求持證上崗，提高工人工作的標準化水平，進行安全操作考核，加大培訓和教育工作，降低安全事故的發生；

③提高工人整體素質，落實質量管理責任，提高規范化和標準化施工的要求；

④提高混凝土澆筑工作的科學性和合理性，提高建造質量；

⑤盡量減小疊合板的跨度，避免在吊裝過程中發生斷裂。

4 綠色建筑背景下裝配式建筑的關鍵技術

4.1 建立樣板引路制度

預制裝配式建筑的綠色建造建筑工程實際操作中，為有效提升建設速率并確保工程質量達標，在施工準備階段通常建立施工樣板引路制度。此種制度主要沿用PC 結構的制造工序，將預制裝配式建筑技術合理應用于建筑物防水問題的構件堆放及結構連接方面。但是，此項制度需得到建設單位、相應設計單位及政府監管部門的認可和審核，通過嚴格的審核環節方能開展大范圍推廣及應用[3]。

4.2 預制構件的物流管理技術

在預制裝配式建筑工程實施階段，為有效協調其架構供應時間，相關施工單位就要按照施工現場具體情況及相關物流管理辦法，選用適當的物流管理技術滿足當前材料的使用需求。因此，要在物流管理運用的基礎上，進行合理的類別劃分，如材料方向劃分為豎向板、水平板，而后按照制作、儲存或者安裝方式順序對其進行相對科學的記錄及統計。

4.3 高精度快拆組合式的模板施工

在管理人員及施工人員深入熟悉了解施工圖紙的情況下，進一步掌握施工現場設備設施搭設工序，從而在建筑物外墻板內側進行高精度的快拆組合式模板施工，其構件主要材質為鋁合金。在具體施工過程中主要采用構件預埋等較為直觀方式進行，定向固定接駁器與五段螺桿，此舉能夠在節省木材使用成本等方面發揮至關重要的作用。將預制裝配式建筑的特性應用于深化模板的過程中，則應選取三維建模方法模擬板體構件，并在整體工序中合理配置單支頂、鋼背楞及三角斜撐的部件。鋁膜的最終施工流程則是指以墻柱定位為前提，開展安裝墻體的標高抄平，且按照已安裝的大梁模板開展相關的平整度檢測及工序檢查。

4.4 飾面預制構件的保護

裝配式建造模式的發展對傳統建筑業的改革與升級有著深遠的影響。裝配式建造模式是建筑工業化和模塊化，建筑物的部分或全部構件在預制工廠中生產，然后運輸到施工現場，根據施工吊裝方案，由起重設備和機械完成安裝，安裝完成后符合設計結構要求和具有使用功能的建筑模式。

在工程建筑過程中，污損現象是不可避免的，其主要來源于石材外飾墻面的預制構件。對此，施工方應采取維修或更新措施，降低石材外飾墻面的預制構件的能源消耗面積。與此同時，要在固定期限內開展檢測，確保飾面預制構件的污損程度降到最低。

4.5 BIM技術的應用

BIM技術和裝配式建筑的結合，可以將整個建筑模型進行數據化的分析，并可以模擬施工進度，對把控施工進度和提高施工管理的質量起到積極作用。在BIM模型中，裝配式建筑構件的生產、運輸和安裝都可以進行協同和數據互通，大大提高了設計師和建造者的工作效率。通過數據的協同和模型的模擬，施工管理中可以數據的分析為決策依據，發布相關信息和舉措，整體把控整個項目的情況。同時，甲方可以明晰的看到成本的損貨情況，避免資源的閑置，提高使用效率。BIM模型的可視化模擬等特點，可以應用在項目的應急預案設計中，從而確保建筑項目的順利實施。信息化手段+裝配式綠色建造方式，打破了人們對建筑施工高污染、高浪費的固有想法，是建筑方式的又一次變革。

5 結語

如何在進行大體量建造的同時，節約資源、保護環境，做到可持續發展，一直是建筑行業發展中需要解決的重要問題之一。基于綠色建筑的裝配式建筑技術的發展和應用，尤其與信息技術的融合，以科學、高效、低碳為目標，為建筑行業的碳中和帶來了新思路，也為進一步推進建筑行業的供給側結構性改革和高質量發展奠定了技術基礎。