裝配式建筑節能技術研究

王漢青　汪婷婷

摘 要：隨著經濟社會的發展，人們對建筑節能、環保的要求越來越高。裝配式建筑作為一種用預制構件進行現場裝配的建筑樣式，在材料使用以及建筑結構方面都體現出節能、低碳的優勢，在國內建筑領域獲得了較為廣泛的應用。本文通過分析裝配式建筑的概念及特點，對其節能技術進行探討。

關鍵詞：低碳；節能；裝配式建筑

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0006-02

近年來，我國建筑行業獲得了飛速的發展，但建筑領域的高耗能現象卻是愈加突出，因此對節能、環保型建筑的研究倍受矚目。當然，我們既要不斷追求節能環保的目標，又要避免為了實現節能目的而過于提高建筑成本，應結合當地實際選擇合理的建筑結構樣式。本文就裝配式建筑節能技術展開研究。

1 裝配式建筑

裝配式建筑，首先在工廠里制備預制的構件，然后在施工現場完成組裝，主要應用的是冷壓輕鋼結構以及各類輕質材料，該種建筑樣式具有保溫、隔音、防火、抗震等方面的優勢，而且節能環保效果也較為理想。其建筑結構形式主要有以下幾種：

（1）砌塊建筑，主要是由預制的塊材進行墻體的搭建，多用于3～5層建筑，若適當提高材料強度，還可進一步提高層數。該種結構形式具有如下優點，較強的適用性，建造簡單，施工快速，成本較低，還可充分利用工業廢料。（2）板材建筑，主要是由預制的樓板、墻板等材料搭建而成，板材建筑可以有效的降低結構重量，擴大房屋面積，還具有很好的防震效果，其內墻板大多是鋼筋混凝土材料的實心板或空心板。如圖1所示，為地震災區重建用裝配式示范房之一。（3）盒式建筑，屬于工程化程度較高的一種結構樣式，現場裝配方便、快捷，不管是結構部分還是家具、飾品等全都是在工廠里提前做好的。（4）升板建筑，大部分施工操作都是在地面進行的，避免了高空作業的危險性，同時節省了腳手架的使用，并可有效減少現場面積。該種建筑樣式，多選用無梁樓板或著雙向密肋樓板，柱距較大，樓板的負載能力較強，可用于大型商場、倉庫等建筑。升層建筑，則是在升板建筑的基礎上發展而來的，在地面上預先安裝好內外墻體，再進行提升。升層建筑的使用，可加快工程進度，特別是場地受限的區域較為適用。（5）骨架板材建筑，主要是由預制的骨架、板材構成。骨架多為鋼筋混凝土材料，也有選用鋼和木制作骨架再與板材組合，多用于輕型建筑中。該種結構樣式在結構上較為合理，可有效減輕建筑物的重量，內部隔斷靈活，在多層建筑上較為適用。

2 裝配式建筑的特點

2.1 設計多樣

當前，許多建筑的設計樣式并不能完全滿足人們對房屋功能的需求，過多的承重墻導致分隔凌亂，已有的空間不能被充分利用。而裝配式建筑的使用，則可以進行更加靈活的分割，進而滿足住戶在居住功能方面的需要，無論是大廳堂還是多居室都可以隨意搭配。輕質隔墻的采用，可以有效的增大房屋可用面積。

2.2 功能全面

節能效果好，通過保溫層的設置，天氣冷時可減少對暖氣的消耗，天氣熱時可減少對空調的使用；隔音效果好，墻體具有很強的隔音能力，而且各個構件之間的空隙也比較小，可以有效阻隔外部產生的雜音，在房間內創造一個安靜、舒適的環境；防火效果好，所使用的建筑材料具有不燃或難燃的特性，因此可有效地防止火災事故的發生；抗震效果好，所使用多是輕質性材料，可有效減輕建筑的重量，實現充分連接，具有很強的抗震性能。

2.3 工廠化生產

裝配式建筑中的各個構件都可在工廠進行預制，生產效率高、質量好。外墻板利用定制模具進行制作，再通過噴涂、烘烤可提高其美觀性。塑鋼門窗的使用越來越多，逐漸取代了以往的木制、鋼制門窗，并通過高效的機械化設備來生產。涂料等室內裝飾材料都實現了流水線生產，不僅具有很高的生產效率，且有著統一的質量標準。而且，在生產過程中，可以對材料的各項性能進行調控，以滿足用戶的特定需要。

2.4 裝配化施工

各種建筑構件生產完成后，運送至項目現場，安排專門人員進行組裝。與傳統建筑模式相比，所需施工流程明顯減少，比如和泥、抹灰等環節都不再需要。裝配式建筑的使用，有著多個方面的優勢：加快施工速度，縮減項目工期；減少施工人員數量，降低勞動成本的同時，作業流程更加有序；施工造成的雜物、污水、噪音明顯減少，對周邊環境的影響減??；嚴格遵照裝配流程施工，工序簡潔，可保證質量。如圖2所示，為圍護墻現場組裝情況。

3 裝配式建筑節能技術研究

3.1 圍護墻結構熱工性能

一般來說，裝配式建筑都會在墻面外側裝上一個掛板，以用于裝配鋼筋混凝土，并在掛柱的內側裝設了一個XPS板，厚度一般設計為21mm，固定在外墻內側，確保穩定牢靠，此外，在墻面的外側與間層之間還添加有棉保溫板，起到了很好的保溫效果。

3.2 建筑節能的應用

對于裝配式建筑來說，可以結合當地的氣候環境及自然條件，進行相應的設計，以起到很好的節能環保效果。通過不同形式墻體的構建，在節能性能方面可以達到國家制定的節能標準，據研究表明，裝配式建筑可比一般建筑形式節約58%的能耗。具體來說，是在溫度較高的地區，借助墻面內預制的隔熱板將外部環境的熱能予以隔斷，而且墻體之間還會實現熱對流，因此，確保了房屋內部的清涼；而在寒冷的季節，借助墻面內具有導熱功能的保溫材料，起到很好的保溫效果，因此能夠隨著室內溫度的改變而隨之升溫或降溫。

3.3 屋面及外窗節能應用

當前，裝配式建筑的屋面多采用EPS-復合保溫面板、防水面板等。各種面板可以直接安裝在墻面上，并在面板夾層進行相應材料的填充，在屋面上涂抹泥漿保護層，大約為25mm厚，使得屋面傳熱功率低于0.3W。外窗的設計多采用塑鋼窗，具有很好的保溫效果。裝配式建筑的地面處理，多數情況下是自上而下施工的，假如地面面層厚度為20mm，就可以使用水泥砂漿找平層，假如超過了60mm，就可以使用復合式保溫面層，假如超過了70mm可使用細石混凝土材料，假如超過了100mm，則熱阻值應大于1.6W。

3.4 抗震性能及防火性能

外墻一般采用的是建筑掛板，由混凝土材料制成；內墻一般采用的是通過物理發泡生成的泡沫式條板。其往往有著較為理想的隔熱性能，能夠有效地提高板面的耐火性；建筑掛板則選用鋼制掛件，可有效防止因高溫炙烤而出現斷裂等情況，從而可顯著改善建筑房屋的防火性能。研究發現，裝配式建筑還有著很好的抗震性能。通過鋼柱、鋼梁等安全構件的設置，可以使整個建筑的穩固性大大提高，使得各個墻面等部分成為一個堅固的整體，從而明顯改善建筑房屋的抗震能力。舉例來說，在震臺上進行試驗，依據相應的標準，在對建筑模型施以多個強度的震動時，房屋各層并未出現劇烈震動，模型保持完好。而震動造成的破壞主要是集中在周圍裂縫處或者是鉚釘松動處，在地震波達到了0.3g以后，開始出現外掛松動情況，在地震波達到了0.5g時，頂面的外掛結構發生了部分脫落，一層建筑外墻出現部分縫隙，但是在當時的試驗過程中并未出現過大面積的脫落滑移現象。

4 結語

總的來說，隨著我國經濟的飛速發展，國內建筑行業也迎來了一個高速發展時期，同時人們對建筑節能的要求也是越來越高。其中，裝配式建筑的使用，在節能環保方面有著巨大優勢，作為一種用預制構件進行現場裝配的建筑樣式，具有設計多樣、功能全面、工廠化生產、裝配化施工等特點，無論是在建筑構造上還是在材料使用上都起到了節能、低碳的效果，值得大力推廣。

參考文獻

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