李玉文
摘 要:裝配式建筑是近年來發展起來的一種新型建筑形式,而綠色建筑則是基于可持續發展的理念形成的一種建筑工程理念。將二者進行融合使用,能夠實現相輔相成、互相促進的效果。本文首先概述了綠色建筑和裝配式建筑,分析了裝配式建筑施工技術在綠色建筑中的應用,以及相關的關鍵技術環節。然后探討了綠色建筑視域下裝配式建筑施工技術應用存在的主要問題,并提出了針對性地解決措施,為綠色建筑和裝配式建筑共同發展提供了重要參考。
關鍵詞:綠色建筑;裝配式建筑;施工技術
1 綠色建筑視域下裝配式建筑概述
1.1綠色建筑概述
綠色建筑是一種以減少對環境影響、提高資源利用效率和創造健康宜居空間為目標的建筑設計、施工和運營理念。其核心理念是通過整合先進的技術、采用可再生能源、最小化廢棄物產生以及優化室內環境,實現建筑在全生命周期內的可持續性。其特點主要集中在四個方面:1.1.1環保和生態可持續性
綠色建筑能夠減少對自然資源的依賴,采用可再生能源和材料,最大限度地降低能源消耗和廢棄物排放,從而更好地保護生態系統、減緩氣候變化,同時為未來世代提供一個更為可持續的生活和發展環境。
1.1.2節約能源和資源
通過采用高效的能源系統、智能建筑設計和先進的節能技術,綠色建筑能夠顯著降低能源的消耗,提高能源利用效率,減輕能源供需壓力,降低對非可再生資源的依賴,推動可持續能源的應用。
1.1.3創造健康宜居環境
綠色建筑注重室內空氣質量、采光和聲學設計,通過使用環保材料和提供舒適的室內環境,創造了對居住者有益的健康居住環境,使得人們的生活質量得到提高,降低患病率,促進社會的可持續發展。
1.1.4社會責任和經濟效益
綠色建筑不僅關注環境問題,還考慮社會責任和經濟效益。通過提高建筑的效益和降低運營成本,綠色建筑能夠為業主提供長期的經濟回報,同時推動綠色產業的發展,創造就業機會,促進經濟可持續增長。
1.2裝配式建筑施工技術的概述
裝配式建筑施工技術是一種建筑工程中通過在工廠預制構件、模塊化組裝,然后在現場進行快速拼裝的施工方式。其核心思想是通過提前制造建筑組件,以降低施工時間、成本和資源消耗,同時提高建筑質量和效率。裝配式建筑施工技術的興起可以追溯到20世紀初。在這一時期,隨著工業化和技術創新的推動,建筑行業逐漸轉向預制和模塊化施工方式。第一代的裝配式建筑主要依賴于簡單的預制構件,如混凝土板和鋼結構。在發展初期,裝配式建筑主要應用在酒店、學校和住宅等領域。
1.3裝配式建筑施工技術在綠色建筑中的應用
裝配式建筑在綠色建筑中的關鍵應用領域主要集中在四個方面:一是節能設計。裝配式建筑施工技術通過提前設計和生產,采用節能技術,如高效絕緣材料、智能能源管理系統,使建筑在使用階段能夠減少能源消耗,更好地控制建筑的能源利用效率。二是可再生能源整合。綠色建筑強調可再生能源的使用,而裝配式建筑的先進設計可以更容易地整合太陽能、風能等可再生能源系統,實現建筑的自給自足。三是建筑材料的環保選擇。在裝配式建筑中,可以事先選擇環保材料,并在工廠內進行精確加工,降低建筑過程中的浪費,這符合綠色建筑對建筑材料環保性的要求。四是廢棄物減少與循環利用。裝配式建筑的工廠預制過程可以減少現場施工廢棄物的產生,同時設計模塊的可拆卸性有利于建筑的后期改造與再利用,實現建筑資源的循環利用。
2綠色建筑視域下裝配式建筑施工技術關鍵環節
2.1設計與制作
科學實施項目設計首先需要進行全面的調研和分析,通過深入研究項目場地、氣候、土壤條件等因素,掌握項目所處的環境特征。在整個設計過程中,緊密整合綠色建筑原則,選擇可持續材料、采用節能技術,并通過先進的設計工具,如建筑信息建模(BIM)來優化結構、系統和材料的選擇。同時,要考慮采用預制構件等技術以優化整體施工流程,科學制定施工時程與預算。另外,要做好風險評估與規劃,以應對技術、環境、市場等方面的潛在風險。最后,設計完成后,要嚴格按照設計標準來制作預制件,確保預制件的質量符合設計要求。
2.2起吊機械選型
在裝配式建筑施工技術中,起吊機械的選型是保障預制構件安全、高效吊裝的關鍵決策。科學的起吊機械選型需綜合考慮多個因素,包括預制構件的重量、形狀和尺寸,以及施工現場的空間限制。采用智能化的起重機設備,通過先進的控制系統,能夠實現對吊裝過程的實時監控和調整,從而提高施工效率并降低能源消耗。科學選型不僅關乎施工的順利進行,更與工程的安全性密切相關,確保吊裝操作的準確性和穩定性,為裝配式建筑的成功實施奠定堅實基礎。
2.3場內運輸道路
合理規劃場內運輸道路是確保預制構件在裝配式建筑施工中安全、高效運輸的重要環節。在規劃階段,需要綜合考慮預制構件的尺寸、重量,以及各種運輸工具的特性。選擇環保的運輸工具和合理的道路布局,減少對環境的影響,踐行綠色建筑的理念。科學規劃場內運輸道路不僅提高了運輸效率,也為整個施工過程創造了良好的基礎條件,確保預制構件安全、順利地達到各個施工節點。
2.4堆放預制構件
堆放預制構件是確保其在裝配式建筑施工中安全、有效利用的重要基礎。在堆放過程中,需要考慮預制構件的種類、尺寸和形狀,以及后續吊裝和運輸的需求。合理的堆放布局既要確保構件之間不發生損壞,又要便于施工時的順利取用。堆放預制構件時,要做好精細的標識和記錄,確保每個構件的狀態和位置清晰可見。這不僅提高了施工的效率,減少了操作風險,同時也有助于降低材料浪費,符合綠色建筑的可持續性原則。
2.5驗收預制構件
預制構件的驗收程序是確保其質量符合設計和綠色建筑標準的至關重要的一環。驗收過程應包括對構件的外觀、尺寸、材料質量等方面的全面檢查,采用先進的檢測技術,如成像技術和無損檢測,全面了解構件的內部結構和潛在缺陷,確保其符合項目的要求。此外,還需關注構件的可再生性和環保性,確保其材料的來源和制造過程符合綠色建筑的原則。有效的驗收過程有助于及早發現和解決潛在質量問題,提高整個裝配式建筑項目的施工質量和可持續性。
2.6預制墻板吊裝
預制墻板吊裝是建筑結構安全、高效完成的重要保障。在吊裝過程中,需要精準制定吊裝計劃,考慮墻板的尺寸、重量和形狀,以及吊裝現場的空間限制。合理選用先進的吊裝設備,如具有智能控制系統的起重機,確保吊裝操作的準確性和穩定性。通過實時監控吊裝過程,及時發現并處理潛在的問題,提高工作效率并降低事故風險。還應考慮到對周圍環境的影響,采取相應的措施以減少噪音、振動等可能產生的負面效應,踐行綠色建筑的原則。
2.7疊合梁吊裝
疊合梁的吊裝是確保建筑結構穩固、高效的關鍵步驟。疊合梁吊裝工藝流程包括測量放線、構件編號確認、標高測定、安裝梁夾具與支撐、纜風繩安裝、落位調整、安裝就位、支撐固定、質量驗收、取鉤等。在進行吊裝前,需要提前熟悉圖紙并規劃好吊裝順序和堆放場地。安裝過程中,要注意正確擺放主次梁的位置,防止擺反主梁。此外,對預制構件的進場時間要進行合理安排,以確保吊裝工作的高效進行。
3綠色建筑視域下裝配式建筑施工技術應用存在的主要問題
3.1資源利用效率不高
在綠色建筑領域下,裝配式建筑施工技術應用中存在一個顯著的問題,即資源利用效率不高。這一問題主要體現在建筑過程中對原材料、能源和其他資源的利用未能實現最大程度的經濟和環保效益。首先,裝配式建筑施工過程中,一方面由于未經精確測量或設計不當,導致過度剪裁、切割,使得材料的過度購買和使用;另一方面,裝配式建筑通常涉及大量預制構件,在設計時未能充分考慮綠色建筑理念,導致在生產這些構件時,原材料可能或多或少的存在浪費。其次,部分裝配式建筑過度依賴非可再生資源,如一次性包裝材料、不易回收的建筑材料等,這樣的做法不符合綠色建筑的原則,影響了可持續發展的目標。再次,在裝配式建筑施工階段,常常會產生大量的廢棄物,包括包裝材料、切割余料等。如果這些廢棄物得不到有效的管理和處理,將對環境造成負面影響。另外,在一些裝配式建筑施工中,由于對環保重視不夠,生產工藝可能沒有得到充分的優化,在構件的制造、運輸和裝配階段,尤其是如果材料需要從遠處運輸,往往大量消耗能源,可能對環境產生負面影響,與綠色建筑的初衷相悖。
3.2施工過程影響環境
在綠色建筑視域下,裝配式建筑施工技術應用中存在施工過程中對環境產生的影響問題,具體包括引發的噪音、空氣污染等環境問題,與綠色建筑理念不完全相符。一是噪音污染。裝配式建筑施工通常伴隨著機械設備的操作、構件的拼裝等活動,產生的噪音可能超出環境容忍范圍。這不僅對周邊居民的日常生活造成干擾,還可能對野生動物和生態系統產生負面影響。二是空氣污染。在施工現場使用的建筑材料、油漆、溶劑等可能釋放有害物質,導致空氣污染,這些揮發性有機化合物對周圍環境和居民的健康構成潛在威脅。三是土地占用多。裝配式建筑施工可能需要占用大片土地,尤其是在大規模項目中,這使得土地資源容易被過度利用,周邊植被的破壞,綠地的減少,直接影響了當地生態系統的穩定性和生物多樣性;另外,施工活動還可能引起土壤的擾動,包括挖掘、填埋和壓實等過程,這些行為會改變土壤的物理結構和化學性質,可能導致土壤侵蝕、貧瘠化。四是水資源消耗。裝配式建筑施工現場可能需要用水進行清洗、混凝土澆筑等工序,不當的水資源使用可能導致水資源浪費;同時,施工過程中可能會產生各種污染物,如建筑材料的溶解物、工業廢水等,這些污染物可能通過雨水徑流進入周邊的水體,導致水體污染,影響水生生物的生存和水質的穩定。
4綠色建筑視域下裝配式建筑施工技術應用存在問題的解決對策
4.1節約資源利用
首先,在設計階段,應采用先進的建筑信息建模(BIM)等工具,以優化建筑結構和布局。通過最小化廢棄材料的使用、選擇可再生和回收材料,確保設計在滿足功能需求的同時最大程度地減少資源浪費。其次,在材料選擇與管理方面,選擇環保、可再生的建筑材料是實現資源節約的關鍵。科學選用經過認證的綠色材料,減少不必要的包裝、提倡可持續的采購和供應鏈管理,關注材料的生產和運輸過程的環境影響,提升整體的節能實效。再次,在施工過程中,合理實施預制構件和模塊化建筑,減少現場浪費和提高建筑效率。確保計劃和管理預制構件的運輸、堆放和吊裝的精確性,最大程度地利用材料,減少臨時結構的使用,降低施工過程中的資源浪費。第四,整合節能技術和可再生能源系統,最大限度地減少建筑在使用階段對能源的需求。采用高效隔熱、隔音技術,利用自然采光和通風,降低機械設備的運行時間,從而減少對能源資源的依賴。最后,要完善廢棄物管理,包括建筑拆除和改造過程中的資源回收和再利用。通過合理的回收和處理廢棄材料,減少對垃圾填埋場的負荷,實現資源的再生利用。
4.2優化施工工藝流程
一是要精細化設計和規劃。在施工前,進行詳細的設計和規劃,包括施工過程的流程、材料使用、人力需求等。二是應用先進的制造技術,例如數字化制造、機器人技術等,來提高構件的生產精度和效率,提高裝配效率,降低對能源的消耗。三是堅持模塊化設計的原則,將建筑構件劃分為標準化的模塊,以便更加容易進行生產和安裝,提高施工速度,降低成本,并減少對資源的依賴。四是利用物聯網技術和智能化的物流管理系統,優化材料的運輸、儲存和供應鏈,減少能源消耗和減輕環境負擔。五是對從業人員進行培訓,提高其對優化施工工藝流程的理解和操作技能。通過員工熟練的操作和高效的施工團隊合作來提高施工效率,減少錯誤和重復工作。
5結論
隨著生態問題的日益突出,綠色建筑的發展受到了越來越多人的關注,而裝配式建筑作為一種新型的建筑形式,同綠色建筑理念有著天然的契合性。抓好裝配式建筑設計與制作、起吊機械選型、場內運輸道路、堆放預制構件、驗收預制構件、預制墻板吊裝、疊合梁吊裝的關鍵環節,積極應對資源利用效率不高和施工過程影響環境的問題,未來在綠色建筑領域裝配式建筑必將迎來跨越式的發展。
參考文獻
[1]冷亞平.綠色建筑角度下裝配式建筑的優勢與發展探討[J].住宅與房地產,2023(32):71-73.
[2]魏祿華.信息技術背景下的綠色建筑在裝配式建筑結構中運用研究[J].佛山陶瓷,2023,33(08):77-79.