中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西省西安市 710000
摘要：装配式钢结构具有钢材重量轻、抗风抗震性能佳、施工周期短、建筑品质高、有效使用面积大、节能环保、经济性好等优势，与其他两种结构相比，钢材可回收再利用，更契合可持续发展的理念，是绿色建筑的代表，是天然的装配式建筑。
关键词：绿色建筑；装配式建筑；施工技术
一、装配式建筑发展中存在的问题
1、标准体系尚未完善。目前我国装配式钢结构建筑尚未形成统一的、行业认可的标准体系，导致整个产业链的各环节无法参照一个统一的标准执行，企业就不可能进行产品的批量化生产，工业化水平低导致成本增加、钢结构市场发育不完善，影响了装配式钢结构建筑建造水平和发展速度。
2、建筑成本高。我国建筑产业化起步较晚，目前处于初级阶段。在此阶段，采用装配式建造方式尚未形成规模效应，预制构件标准化程度不足且生产和运输成本过高，建设生产未做到真正提升效率，无法发挥工业化批量生产的价格优势，装配式建筑的综合效益不明显。装配式钢结构建筑用钢量大，其造价相较于混凝土结构偏高，在前期投入资金量大而回报周期长，影响了企业的生产积极性。
3、信息化发展滞后。建筑工业化的发展需要现代信息技术的支撑。装配式钢结构建造过程是一个复杂的系统工程，其建造模式既需要实现建筑、结构、机电、内装等全专业系统一体化装配，也需要实现设计、生产、施工等全过程一体化实施。然而，目前BIM技术虽有一定的实践，但总体上推进缓慢，尤其缺少对设计、生产、运输、施工全过程管理及应用，在一定程度上限制了装配式建筑的发展。
4、专业人才短缺。与传统建筑的建造方式不同，装配式钢结构建造模式需采用大量新技术、新工艺、新方法，对相关参与者提出了更高的技术要求，而行业内缺少与之相匹配的专业人才。设计人员、生产人员、施工人员、管理人员等相关技术人员都更熟悉混凝土结构建造技术和管理模式，对装配式钢结构缺少了解和实践经验，短时间不能完全适应新的设计理念和施工方法。专业人才的短缺，将不利于装配式钢结构建筑产业的持续发展。
二、绿色建筑理念在装配式建筑中的应用
1、绿色建筑理念在预制结构构件的应用。混凝土构件（PC构件）是构成装配式建筑的基础，通过使用CAD技术、BIM技术实现对混凝土构件及其结构的全生命周期管理。运用计算机技术，使用CAD软件进行模型搭建，利用基于BIM技术的软件进行力学分析、虚拟仿真、模拟计算操作获得最优解[3]。通过软件分析，合理改善混凝土结构，达到简化结构，节省材料的效果。预制结构构件的大规模使用可以有效降低建筑施工能耗，所以整个装配式建筑尽可能地使用了统一的预制结构构件，对于装配式建筑的不同区域拥有其对应的统一预制结构构件。例如，装配式建筑在屋面区域的排水天沟构件和泛水构件，房屋楼梯区域应用的楼梯预制结构构件等。同时，预制结构构件充分考虑到其它用途，可以为后续的建设任务减轻负担。在装配式建筑中，屋面区域大量的排水天沟构件和泛水构件被用作装饰构件，既实现了排水疏通的作用，又美化了内部建筑，起到了装饰作用，减低人工工作量的效果。对于强度、刚性要求不高的结构构件，预制结构构件放弃了混凝土这种高能耗材料，选择了大量轻型环保材料，如绿色真空玻璃。对于环保要求高的装配式建筑，混凝土大多采用环保性混凝土。这种环保性混凝土节约了水泥用量，通过引进先进生产设备优化生产工艺，减少了水泥生产过程的碳含量排放。
2、绿色建筑理念在生产、组装工艺上的应用。运输大量预制结构构件需要花费较多人力和物力，为了降低能耗和物流成本，生产预制结构构件的区域距离施工区域相对较近。
在生产预制件时会考虑到混凝土余料的二次利用，通过设置临时性透水砖材料，在临时性设置区域可以进行混凝土余料的处理工作。施工现场设置的临时生产区域是严格按照建筑施工标准进行修建的。为了实现循环利用的目的，临时生产区域通常是在下一个施工区域中，可以在修建下一个施工区域时进行转化，达到节省生产成本，提升资源利用率的目的。在装配式建筑修筑过程中，为了落实绿色修筑工作和契合绿色装配的环保理念，竖向类结构预制件需使用铝模工艺技术与叠合板工艺技术。此类相关技术可以减少相关工序数量，减低生产材料使用量和人力成本。修筑过程中模板和木方使用量的减少在很大程度上保护了森林资源，同时叠合板的工艺减少了建筑加工过程产生的噪声和粉尘。对预制结构构件进行组装时，支持系统由原来的钢管材料、扣件材料变为工具化的支撑系统，改变了以往的作业环境，有利于对建筑模块进行快速搭建。
3、绿色建筑理念在装配式建筑设计上的体现。住宅需要考虑通风、光照、温度等多种环境因素，良好的设计需要利用环境因素实现对建筑的能耗减排。例如，建筑周围进行凹凸变化设计可以起到一定的遮阳效果，从而减轻室内受到的热量辐射。建筑物的总体规划影响着建筑群是否形成热岛效应，所以在设计上通常会考虑建筑热环境和气流流动的关系。通过对建筑物的科学设计和对周围环境的绿化布局来降低热岛效应。
三、绿色建筑背景下装配式建筑发展策略
1、提高工业化程度，降低建设成本。导致装配式钢结构建筑成本高的主要原因有两点：一是用钢量大，材料成本高，因此需对主体结构进行轻量化设计，减少整体钢材的消耗量；二是预制构件加工成本高，因此需要进行标准化设计，批量生产发挥规模优势，降低成本。由此可见，降低成本的关键是实现建设全过程的标准化，做到标准化设计、标准化生产及标准化施工，提高行业工业化程度。同时做好设计优化，加大施工阶段新工艺、新方法的硏发，充分发挥装配式钢结构建筑在提高质量、降低成本、缩短工期等方面的优势，提升整体综合效益。
2、加强产业协作，提高综合效益。装配式建筑采用设计、施工、制作与安装高度协调统一的一体化建造模式，需要上下游企业加强协作，共建相互依存、合作共赢的产业联盟，使得工程项目建设全过程形成完整的产业链，加快产品研发、技术推广、成果转化。提高BIM技术在装配式钢结构建筑中的利用率，逐步实现全过程全产业链信息化管理，实现数据传输与共享，提高项目各参与主体间的协同效率。同时，积极推广EPC工程总承包模式，实现设计施工一体化，发挥装配式钢结构建筑的建造优势，提升整体综合效益。
3、重视人才培养，建立多元化培养机制。保障装配式钢结构建筑良性发展的基础是专业技术人才。人才培养是一个长期性的系统工程，需要从建立和完善专业资格认证、技术考核体系、职业技能培训体系等方面培养专业化的生产、施工、管理队伍。与此同时，可结合信息技术与制造业的发展，加大力度研发建筑机器人，让机器人代替人力进行生产、施工和检测等工作。此外，针对人才短缺现象，企业还可以与高校合作进行产学研协同育人，联合培养钢结构相关专业的人才，推动装配式钢结构建筑的健康发展。
结束语
绿色建筑与装配式建筑的深度融合是必然趋势，为了促进建筑产业的良性健康发展，高校和相关行业研究机构应该顺应时代潮流，加大对绿色建筑技术和装配式建筑技术的科研资金投入。同时，建筑行业应该统一相关环保指标标准，出台相关指导文件，推动绿色建筑产业发展。
参考文献：
[1]马海明.BIM技术背景下绿色建筑与装配式建筑融合发展的趋势研究[D].青岛理工大学学报，2020（15）：173-175.
[2]李海泉.装配式结构在建筑施工中的应用[J].装饰装修天地，2020（24）：366.
[3]张文超.装配式建筑在装饰设计施工中的运用[J].建筑工程技术与设计，2019（26）：136-138.