李微
哈尔滨工业大学建筑设计研究院 (黑龙江 哈尔滨 150000)
摘要:节能减排是建筑行业绿色可持续发展的重要方面,介绍了装配式建筑的概念,探讨了装配式建筑对节能减排的影响,主要包括缩短施工周期、减少资源浪费、降低环境污染、改善工人工作环境、提高施工效率等方面,总结出了装配式建筑发展的制约因素、中国装配式建筑未来的推广与应用前景。
关键词:装配式建筑;节能减排;绿色施工;可持续发展
建筑结构发展正朝着装配式建筑结构方向前进,从全球范围来看,城镇化过程中的城市建设往往是以大量消耗资源和牺牲毁坏生态环境为代价,当前高耗能、高污染、低效率仍然是我国建筑业存在的主要弊端[1],这不符合可持续发展战略的要求,而建筑装配化施工能够有效减少建筑垃圾、场界噪声、污水、扬尘、光污染、废气等排放量,其省材、省工、节能、环保的特点与绿色施工的要求十分契合[2],因此通过推广装配式建筑来以推进绿色施工的普及率,进而推动建筑产业现代化成为国家建筑行业可持续发展的必然要求[3-4]。
一、装配式建筑概念
所谓装配式建筑,是指首先在工厂预制完成建筑的部分或全部构件,然后将这些预制构件运输到施工现场,构件和构件之间通过可靠的连接方式连接而成,用这种方法建成的建筑,称为预制装配式建筑。
二、装配式建筑及优点分析
装配式建筑是运用现代科学技术和工业技术手段,将建筑各个阶段的各种生产要素完整合在一起,形成一个统一的系统,来供人们生活居住或进行其他生产活动。形象的来讲,在传统的建筑施工过程中,我们要现场浇筑混凝土等;而采用装配式建筑,要在工厂加工好所有的房屋构件,如:块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑以及升板升层建筑等,再将构件运到工地直接进行拼装即可。
1、缩短工期、提高生产效率
装配式建筑的所有构件在工厂大批量的生产加工,然后将构件运送到施工现场拼装,省去现场施工很多时间,如:砌筑、抹灰、勾缝等。因此,大大缩短了工期、提高了工作效率,而且有利于施工企业准确掌握施工进度。传统施工过程,在夏、冬两个季节总会因外界气候的变化造成工期延误。若采用装配式建筑进行施工,预制构件在工厂完成生产,无论外界环境如何变化,都不会对施工造成影响,这不仅能保证工期,还能降低对劳动力的使用。
2、有效节约、绿色环保
装配式建筑机械化程度很高,大部分工作都在工厂内完成,因此在很大程度上降低了现场的抹灰、砌筑等湿作业施工。在人们印象中,施工现场都是“尘土飞扬,建筑垃圾堆成山,噪音不绝”,而装配式建筑战胜了过去施工的缺点,现场则是干净、安静许多,避免对周边环境造成严重影响,将绿色环保的理念贯彻其中。装配式建筑与传统施工相比,建筑垃圾将减少80%,节约水量60%,节省木材80%,噪音影响也大大降低。
3、构件精准
装配式建筑通常与BIM技术相结合,在建筑行业中,我们都知道BIM技术,BIM技术不是简单的将数字信息进行集成,而是一种数字信息的应用,并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。在构件的加工过程中,利用BIM对构件尺寸不断的优化、模拟,最终达到构件标准化,提高社会生产力水平,实现了连续施工。
三、装配式建筑在建筑施工节能减排方面的优势
到2030年要实现节能减排的目标,70%的减排潜力在建筑节能方面。而相关预测显示,中国房地产建筑业的能耗占到了全国总能耗的40%左右,因此,实现建筑行业的节能减排至关重要,装配式建筑在实现建筑行业节能减排方面具有以下几方面的优势。
1、提高施工效率。
传统的建筑施工大都是在施工现场完成各个施工环节,建筑施工机械不能够充分发挥作用,机械化程度不高,严重影响建设工程的生产效率,对周围环境影响大。装配化施工由于预制构件生产制作时机械化程度高、预制构件连接施工时湿法作业少,工作效率显著提高。
2、减少资源浪费。与装配式建造方式相比,传统的现场施工技术不仅要在外墙搭接建筑脚手架,而且需要搭设临时支撑,耗费大量的钢材以及木材,造成了模板、脚手架、施工用水等资源的大量消耗。
建造装配式住宅制作需要预制构件,这些预制构件都是在预制工厂内流水线上生产的,能显著减少资源浪费,其一就是生产机器和模具可以循环利用,资源消耗极大地减少。其二是装配式住宅在施工现场只需要完成预制构件吊装与连接这两个施工环节,极大地降低了模板和支撑的使用量。
3、降低环境污染。我国建筑业传统的施工方式多为粗放式生产,对周围环境造成了严重的污染和破坏,影响了我们的生存质量。施工现场土方工程量大,外加文明施工和环境保护措施落实不到位、监管不到位,导致施工现场脏乱差,对环境造成的扬尘污染、废气污染、光污染、建筑垃圾污染、水污染等非常严重。
装配化施工由于降低了现场作业量,使得生产过程中的建筑垃圾大量减少。在建筑材料的运输、装卸以及堆放等过程中,可以大量地减少扬尘污染。在现场预制构件不仅可以去掉泵送混凝土的环节,有效减少固定泵产生的噪音污染,而且装配式施工高效的施工速度、夜间施工时间的缩短可以有效减少光污染。
4、改善工人工作环境。传统施工方法的建筑施工现场,建筑工人主要从事各种手工作业和建筑施工机械操作,工人施工的劳动强度大、施工现场脏乱差,且劳动安全风险较高,人工成本占到施工总成本的25%~28%。
装配式建筑在施工过程中应用装配式工法,工人的操作主要集中在预制构件工厂,不仅能提高机械化施工程度,还可以减少劳动力投入,降低工人劳动强度,改善劳动环境。
四、中国装配式建筑的推广与应用
1、装配式建筑发展的制约因素。目前装配式建筑在我国发展需要克服的制约因素主要体现在:第一,缺乏装配化施工龙头企业。第二,技术标准相比于欧洲国家相对滞后,且和绿色建筑的标准没有做到完全统一。第三,基于模数协调的装配式建筑标准体系尚未形成,导致建造成本相对较高。第四,企业管理体系偏向于传统的现浇施工,不利于装配式建筑的发展。
2、推广与应用前景。装配式建筑有着巨大的节能减排作用,提升了住宅品质和效能,大大提高了施工效率,缩短了施工周期,并充分体现了绿色建筑“四节一环保”的特点。显而易见,装配式建筑是中国绿色建筑的发展方向。
装配式建筑在國内发展未来的趋势:从封闭的体系走向开放的体系;从单纯的结构装配式向结构装配式和内装系统化集成起来;采取信息化管理;结构设计方面也朝着多模式的发展。预计未来10年,新建建筑装配式占比将由5%增加至30%,单体预制装配率由现在的20%~30%增加至60%。
五、结语
通过对装配式建筑节能减排问题的探讨发现,它们之间具有紧密的联系。建筑施工节能减排催生了装配式建筑,更符合绿色施工对于节地、节能、节材、节水和环境保护等方面的要求。在未来,装配式建筑将由追求数量和施工质量向着以降低能耗、降低环境污染以及实现资源的循环利用为宗旨的绿色可持续发展转变。
参考文献:
[1]肖绪文,王玉玲,谢刚奎等.推行“绿色施工”实现“四节一保”[J].建设科技,2016(19).
[2]王广明,文林峰,刘美霞等.装配式混凝土建筑增量成本与节能减排效益分析及政策研究.建设科技,2018(08).
[3]陕西省住房和城乡建设厅.陕西省装配式建筑发展‘十三五’规划[J].2019(06).