摘要:大力发展装配式建筑的背后,其节能环保优势究竟有哪些?还需从哪些方面突围?清华大学建筑学院教授宋晔皓对此表示,装配式建筑打破了传统施工模式,将大量现场作业转移到工厂,不仅减少了现场操作中的资源损耗,还能进一步保证建筑的精度和品质。“下一步还需转变思维方式,全方位推广装配式建筑,既关注装配式建筑的结构,也关注装配式建筑的内装。只有从建筑的全生命周期来考虑问题,才能更有效地发挥装配式建筑的节能环保优势。”本文基于装配式建筑体系节能技术发展综述展开论述。
关键词:装配式建筑体系;节能技术;发展综述
引言
目前,中国大多数建筑行业仍在使用传统的建筑技术和施工方法。与传统的施工方法不同,装配式建筑物具有明显的优势,例如可控制的施工周期、标准化生产流程、良好的环境保护和出色的工程质量,掌握新的装配技术已成为中国建筑业未来发展和研究的方向之一。装配式建筑物可结合BIM技术构建的信息模型而得到更为全面的应用,即从装配产品设计到生产过程再到最终安装,建设参与方均能很好地计划和预算,还可以更完整、更直观地了解施工过程,从而确保工程的整体质量。
1装配式建筑特点
装配式建筑具有工业化程度高、绿色环保、管理信息化与集成化、节水、节地、节材、节时等优点。此外,由于现场施工作业以大量的机械吊装为主可大大减少现浇作业从而极大地改善了施工环境。虽然装配式建筑具有许多当下现浇施工方式无可比拟的优势但仍然存在着一些不足,比如:预制构件造价较高;室内布局不灵活;现场施工技术要求较高,需要专业施工团队进行施工;墙体接缝及其防水处理难度高等。尽管目前装配式建筑的发展还不完善存在一些技术难题尚未解决,但是仍然不失为一种优良的建筑形式。
2装配式建筑物的优势
(1)提升能源效率并减少排放,装配式建筑物的所有组件和部品为国家提倡的环保建材,通过标准化的模块生产可有效减少工业浪费,从而减少水力发电和钢铁的使用。同时,可以减少建筑垃圾的数量,并且可以提高整体建筑效率。另外,在施工过程中可以降低粉尘等污染物的排放,绿色的装配式材料不仅满足建筑物的质量要求,生产和使用过程中不会造成二次环境污染,拆除建筑物后,部分材料可以重复使用。(2)增强和提高建筑性能安全性,装配式结构可以解决预制构件的预应力技术和高强度混凝土技术的问题,因此具有最佳的抗震效果。从结构上而言,它的抗震特性不低于传统的混凝土建筑。同时,从防火的角度来看,由于预制构件的材料的燃点均能有效控制,因此在火灾中可以避免火的蔓延,从而改善了建筑物的防火性能。
3绿色、循环、低碳的可持续发展方向要求的迫切性
与传统建筑施工方法相比,装配式建筑采用构配件工厂化预制,实行规模化生产,规范化施工,在信息集成可控性管理下必将产生规模效应,这必将实现节能减排,降低成本,绿色施工、并达到大幅减少建筑垃圾和扬尘、环保等目的。混凝土结构装配式可降低模板、水泥、沙石等消耗;钢结构装配式建材拆卸后可循环利用;而木结构装配式建筑,木材不但可以循环利用,还是可再生资源。大力推广装配式建筑不但节能环保,而且还可以大大提升施工效率,如一栋家用别墅的建设,如采用传统的方法进行建设,工期6-12个月,而采用装配式建筑方法工期可缩短至8-20天。另外,精细化施工与管控,也大幅提升了装配式建筑的工程质量,如2019年6月17日宜宾6.0级地震发生后,中建西南院建筑工业化设计研究中心专家赴受灾现场对宜宾地区在建和已建装配式建筑的震后状况开展全面调查,发现各类装配式建筑均结构完好,构件连接部位均未发现开裂现象,达到规定的“小震不坏”的设计性能水准,反映出装配式建筑同样拥有良好的抗震性能。
大力推进装配式建筑的发展是建筑行业绿色发展、循环发展、文明发展的主要内容,也是稳增长、促改革、调形式的重要手段。在全面推进生态文明建设和加快推进新型城镇化建设过程中,意义重大且深远。
4常见装配式建筑复合墙体系
装配式建筑墙体结构大致分为两类:一类是不带保温层的装配式混凝土墙体系,在主体部分施工完成后需要做保温处理以满足节能设计标准;另一类是带有保温层的夹芯保温墙体系,凭借自身保温能力即可达到节能标准,无需另加保温层。对于不带保温层的复合墙体系,其保温层具体做法可以参考传统建筑的外墙外保温技术,采用EPS或XPS薄抹灰系统来进行,也可以采用预制复合保温外墙挂板来进行处理。目前,我国常用的夹芯复合墙板且可作为装配式外墙板使用的主要有:承重混凝土岩棉复合外墙板、混凝土聚苯乙烯复合外墙板、薄壁混凝土岩棉复合外墙板、钢丝网水泥保温材料夹芯板等[21]。除此之外,还有加气混凝土外墙板、SP预应力空心板、混凝土珍珠岩复合外墙板、真空挤压成型纤维水泥板(简称ECP)等其他类型复合墙板也可运用于装配式建筑。不同类型的复合墙板其各项性能特征也有所不同,实际应用中各有优势所在。
5装配式建筑屋面与楼板设计
第一,压型钢板现浇混凝土组合楼板与屋面板。这种楼板以及屋面板主要包括组合楼板以及非组合楼板,在应用压型钢板组合的过程中,压型钢板起模板的作用。同时在受力过程中,可以与建筑物的混凝土楼板进行联合受力,提高外围护结构的整体受力强度。第二,纤维水泥钢结构楼板。这种结构楼板的承受荷载比较大,密度比较大,一般情况下在钢结构的楼板中应用比较多。钢结构节能设计完成后,纤维水泥钢结构楼板能够充分发挥其自重轻、导热系数低、构造简单的优势,并且这种结构楼板与屋面板具有较强的保温性能的优势,可以实现外围护结构的规模化生产目标,提高施工效率。第三,预制加气混凝土楼板与屋面板。这是在西方国家装配式建筑施工过程中应用比较多的楼板以及屋面板设计类型。预制加气混凝土板不会出现老化以及腐蚀问题,并且具有较强的抗燃性,能够在极大程度上提高楼板的使用寿命,能保证楼板与其他建筑材料之间的适应性。除此之外,在预制加气混凝土楼板以及屋面板的应用过程中,能够保证建筑外围护结构的隔热保温作用与防潮防水性能。因此,在节能设计过程中,可以根据装配式建筑的具体情况以及建设要求合理应用预制加气混凝土楼板与屋面板。第四,ASA泡沫混凝土楼板。主要由发泡混凝土以及薄壁型钢组成的,在结构的作用过程中具有较强的防火性能,降低建筑能耗,并且有较强的降噪隔声功能,可以强化楼板与屋面板结构的保温隔热效果,这是因为在楼板的内部有比较多的密闭微孔。在选择楼板与屋面板结构设计类型时,需要根据装配式建筑的具体情况与建设要求选择合适的设计类型,降低建筑的能耗,实现节能环保的效果。
结束语
各大城市均已提出推进装配式建筑建设规划和目标,并强调政府投资公建项目以及相关重点区域率先推进装配式建筑,新出让住宅用地项目、保障性住房项目等全面实施装配化。现阶段,装配式建筑开始逐步转向全产业链工业化绿色建造模式发展,通过运用数字化、信息化等手段,对装配式建筑进行系统性集成建造,实现装配式建筑的智慧化建设。
参考文献
[1]徐莎莎.基于绿色可持续发展的装配式建筑节能减排分析[J].住宅与房地产,2019(34):41.
[2]黄真会.房屋建筑工程施工中的绿色节能施工技术分析[J].工程技术研究,2019,4(18):71-72.
[3]徐定丰.浅谈装配式建筑之轻质复合节能墙板[J].四川建材,2019,45(09):8-9+16.
[4]黄水珍,王娟媚,颜大智,苏俊荣.装配式建筑节能评价指标的构建分析[J].住宅与房地产,2019(19):7.
[5]赵倩.国内外装配式建筑技术体系发展综述[J].广州建筑,2018,46(04):3-5.