绿色建筑理念在装配式住宅建筑设计中的应用 郭世磊

发表时间:2021/7/23   来源:《建筑模拟》2021年第4期   作者:郭世磊
[导读] 所谓绿色建筑是指在其使用过程中能够极大地节省资源、保护环境,减少对生态环境的污染和破坏,从而在满足人们居住需求的同时,实现人与自然的和谐共处。从当前我国住宅产业发展的现状来看,其主要分为装配式住宅和住宅室内装修两个方面。大量的研究和实践表明,通过装配式住宅的广泛应用,能够在提升我国住房功能性、安全性及稳定性的同时,满足当前我国环境建设和保护的需求,从而为我国建筑行业发展水平的提升及社会可持续发展的
        中国建筑第二工程局有限公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:装配式住宅是绿色建筑的一个代表,所谓绿色建筑是指在其使用过程中能够极大地节省资源、保护环境,减少对生态环境的污染和破坏,从而在满足人们居住需求的同时,实现人与自然的和谐共处。从当前我国住宅产业发展的现状来看,其主要分为装配式住宅和住宅室内装修两个方面。大量的研究和实践表明,通过装配式住宅的广泛应用,能够在提升我国住房功能性、安全性及稳定性的同时,满足当前我国环境建设和保护的需求,从而为我国建筑行业发展水平的提升及社会可持续发展的实现奠定坚实的基础。
        关键词:绿色建筑理念;装配式住宅;建筑设计;应用
       
        1装配式住宅施工的优势
        装配式住宅施工中,构件在工厂内标准化生产,运输到施工现场后直接安装,能有效缩短工期。构件在工厂内进行标准化生产,生产质量、规格均可得到有效控制。构件在工厂内成批量生产,模具可以重复使用,比传统建筑施工中将模具一并浇筑的方式更节省成本。施工现场直接安装的操作比例上升,湿作业量下降,对水资源的消耗降低,有利于节能降耗。且大多数住宅构件的装配均使用机械吊装,一定程度上降低了施工现场的人力资源消耗。
        首先,确保施工质量。根据实践表明,预制装配式住宅施工过程中合理添加暗柱,浆锚或套筒续接柱主筋,能在缩短预制墙体施工周期的同时,有效提高整体施工效率。其中预制梁板不用以模版作为支撑,在进行接缝过程中能和楼板进行一起浇筑作业,能有效现场装配耗时。其次,节约能源。在装配式施工过程中,施工现场脚手架、模版的整体使用率大幅度降低,不仅可以节约施工成本,还可以降低对木材的整体使用量,对我国森林资源进行有效保护。预制件生产环节中,屋面板和外墙等部分可以做统一的保温隔水防护处理,配合停车场顶板、绿化地面的雨水截留处理,能有效提高对雨水的利用率,节约施工现场的水资源消耗量。最后,确保构件生产模具整体利用率。施工过程中应严格遵循装配式住宅施工设计相关要求,卫生间区域、电梯井、地下室等都需要合理运用现浇方式。施工过程中,需要明确PC施工设计范围和基本内容,应避免标高出现高差情况,针对连接构造比较复杂、钢筋比较多的构件需要合理运用PC构件。工作人员在进行施工设计过程中,需要选择高标准化的结构,并针对不同楼层的功能布局以及荷载变化进行施工。为了保证施工质量和安全,施工人员应确保剪力墙、板、梁的截面具备一致性。在进行PC设计过程中,应确保预制构件满足多组合、少规格的施工设计标准,充分展现出预制构件的标准化优势,提升整体利用率,有效提升建筑整体施工质量。
        2装配式住宅建筑设计的主要构件与设计特点
        2.1主要构件
        装配式住宅建筑设计的主要构件有如下几个方面:①叠合楼板。这是一种由预制板与现浇钢筋混凝土叠合形成的整体式楼板,有着较强的刚度和整体性,且表面平整易于装修,跨度一般在4~6cm之间,其厚度由楼板跨度决定;②预制隔墙。其由工厂预制,预制隔墙板有着较高质量与几何精度,在安装时可以采用随吊随安装,然后焊接,也可以采用吊入房间内墙放稳,人工安装的方法;③预制楼梯。其是把楼梯分为休息板、楼梯梁、楼梯段等三个部分,由工厂加工预制,在施工现场进行装配和焊接,构件小而轻,便于制作。
        2.2设计特征
        装配式住宅的设计特征包括:①设计模块化。其能够更好地协调不同构件之间的统一,从而让装配式住宅在设计上更精准;②流程精细化。比起传统的建筑结构,装配式建筑结构设计能够在前期精细预制,让整个建筑工程变得更加精细与整体化;③生产模块化。装配式住宅构件的生产依据于住宅结构的设计而生产,所以,在预制构件时能够尽量模块化,既使得装配率更精准可控,又节约成本,避免资源浪费。
        3绿色建筑设计措施
        3.1围护结构节能设计
        在建筑节能方面,建筑的体型系数、朝向、围护结构的形式都会影响居住建筑的节能效果。

其中外墙、屋面、外窗的热工性能和不同朝向的窗墙比对建筑节能的影响最为明显。作为装配式住宅,该项目外墙采用挤塑聚苯板为保温芯材的预制外墙板,屋面采用阻燃型挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板为保温材料,外窗采用Low-E中空玻璃和断热铝合窗框。采取节能措施后与未采取节能措施前相比,建筑围护结构满足节能65%要求,并且围护结构的热工性能比国家现行相关建筑节能设计标准规定的提高幅度达到了5%。
        3.2建筑隔声降噪设计
        声环境作为绿色居住空间环境的一项指标,也越来越受到重视。项目的选址、建筑构件的隔声性能、住宅套型的布局和住宅配套设备的噪声均会对住宅室内声环境造成影响。建筑构件的隔声性能是保证室内声环境的一个重要因素。该项目住宅分户楼板采用了石墨聚苯乙烯保温隔声板,使楼板在满足空气声隔声的性能上也同时满足了撞击声隔声的要求。门窗采用6+12+6的中空玻璃,在满足节能的要求的基础上也具有较好的隔声效果。风机房、水泵房在设计时选用低噪声设备,安装减震隔声垫、合理布置排烟管道。配电房等动力设备用房的墙面吊顶做吸声处理,从而降低噪声对环境的影响。
        3.3建筑通风设计
        通风设计是影响室内空气质量和热湿环境的重要因素。在方案设计时,考虑当地的气候、季节特征等因素,将绿色建筑的理念融合到通风设计中来,可保证室内良好的空气品质,并且在后期也能控制建筑运营能耗。该项目住宅在户型设计上充分考虑到室内的通风,南北通透。并合理设置各个朝向的开窗面积,通风开口面积与房间地板面积的比例达到12%以上,尽可能地依靠室内外风压差,促进室内外的空气流动,保证室内舒适度,同时又节省能源。卫生间和厨房的外窗可开启面积均满足相关规范,有利于室内外空气的交换,提升室内空气品质。
        3.4建筑采光照明设计
        自然光作为影响室内物理环境品质的因素之一,不仅能够营造丰富多变的室内空间感受,也能在一定程度上减少人工照明,节约能源。该项目在方案设计阶段,对综合层高、层数、朝向、户型布局等方面的因素进行合理的采光设计,充分利用自然光,并在室内装修上选用浅色的饰面,使住宅室内主要功能空间60%面积以上的区域,其采光照度不低于300lx的小时数平均不少于8h/d,并采取相应的措施控制眩光。在人工照明方面,优先选用发光效率高、色温适宜、使用寿命长的照明工具。根据不同空间设置不同照度值,楼梯间、走廊、地下室等公共区域的空间应根据不同功能需求分区采用定时、声控等开关。
        3.5雨水径流控制及收集系统
        通过有效的雨水收集和再利用的系统,可以从源头控制场地内径流,同时节约水资源。以透水铺装实现雨水的渗透已经成为一个运用较为广泛的方式,在雨天天气,路面积水状况较少,还可减轻排水系统的负荷;地面停车采用植草砖,增加场地雨水渗透力。根据实际雨水用量和排水方案,该项目合理设置雨水回收利用系统,在场地内设置约1000m2的下沉式绿地,实现对径流雨水的净化和调蓄;在用地西南角设置一250m3的雨水收集池,收集的雨水经过过滤、消毒等流程处理过后,供给绿化浇灌、道路冲洗等。该项目通过透水铺装、下沉式绿地等方式合理的规划雨水的排放和利用,使场地年径流总量控制率达到75%以上。
        4结语
        在当前时代背景下,对装配式住宅建设理念的推广普及,是我国城市化发展进程的必由之路,也是我国建筑行业的未来主要发展趋势。各建筑企业需要深入了解装配式住宅在绿色建筑领域中的主要应用价值及技术要点,顺应当今绿色环保的建筑理念,与时俱进。此外,还必须加强材料供应标准化,满足工业化发展的需要,推进预制房屋的建设和发展。
        参考文献:
        [1]蔡天然.住宅建筑工业化发展历程及其当代建筑设计的启示研究[D].西安建筑科技大学,2016.
        [2]杨梅琳.装配式建筑的绿色与装配化程度综合评价研究[D].郑州大学,2018.
        [3]周遵红.装配式住宅预制构件生产优化方法研究[D].重庆交通大学,2018.
        [4]刘丹.装配式建筑设计标准体系构建研究[D].东北林业大学,2018.
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