绿色建筑建造方法在装配式结构运用

2022-09-21 16:46:08 来源:写作指导

摘要:我国建筑工程行业迅速发展,因工程建设活动带来的环境与能源负面影响也是值得引起重视的。由此绿色建筑理念应运而生,其具有多种核心优势,避免工程建设造成的环境破坏和能源浪费问题,提倡建筑与自然和谐共处。绿色建筑建造方法是一种综合优势多且符合未来发展前景的新型建造理念,装配式建造模式与一般建筑的建造模式具有显著差别,从行业发展的角度来看,将装配式建筑与绿色建筑建造相结合也是符合发展前景的。明确绿色建筑建造方法的优势与发展,并结合装配式建筑的特殊需求,提出了装配式建筑结构建造过程中的绿色建筑的应用。可作为建筑施工企业发展创新的参考资料。

关键词:装配式建筑;技术应用;行业创新;绿色建筑

我国建筑工程行业迅速发展,因工程建设活动带来的环境与能源负面影响也是值得引起重视的。由此绿色建筑理念应运而生,其具有多种核心优势,避免工程建设造成的环境破坏和能源浪费问题,提倡建筑与自然和谐共处。装配式建筑建造模式同样是符合行业发展趋势的新型技术形式,如何将绿色建筑建造方法与装配式建筑结构施工过程相融合对于行业发展而言是具有现实意义的。

1装配式建筑概述

装配式建筑与一般建造模式有显著不同,将建筑主体结构拆解,分别进行预制,预制完成后再运送到现场统一拼装。从实际优点上来分析,装配式建筑可不受外部环境因素和温度的影响,施工完成之后也无需漫长的养护流程,对整体施工效率而言是具有积极促进作用的。此外装配式建筑将更利于质量管理,建筑内部空间格局划分更为灵活,因此这种建造模式极具发展潜力。装配式建筑的理念已经提出多年,但其实际应用时间并不长,也仅有在最近几年的时间才逐渐在民用建筑中大规模应用。装配式建筑自身是一种符合行业发展趋势的建造模式,具有质量控制简单、材料浪费较少的显著优势。若在装配式建筑结构施工过程中引入绿色建筑的理念,能够最大化发挥装配式建筑的核心优势,同时也能减少因建造活动带来的能源及环境影响。在此背景下,本文展开了关于绿色建筑理念在装备式建筑结构中的应用探究。

2绿色建筑建造方法的优势与发展

绿色建筑同样是一种新型建造理念,所提倡的内涵是建筑与自然的和谐共生,践行绿色建筑理念,也需要确保在建筑建设与使用阶段具备节能环保的能力,尽可能保障使用空间的舒适性与品质性。在过去几十年中,因建造活动大肆盛行,因此产生对环境和能源的负面影响也是值得引起重视的。在当下环境生态状况不佳的背景之下,我国也提出了“双碳目标”,各行各业均致力于节能环保[1]。在绿色建设的理念中,提倡节约资源和环境保护,避免因建造活动产生的污染问题,而这也是建筑行业可持续发展的必然原则。此外,绿色建筑还倡导着健康与高效的使用空间,在当今人们生活水平提高的背景下,对于高品质建筑的追求也成为了行业发展所需,从这个角度来看,绿色建筑建造方法同样是具有应用优势的[2]。当下绿色建筑在我国的普及率仍然不高,但从发展趋势上来看,随着市场认知度的逐渐提高以及能源及环境从严管控,未来绿色建筑将会成为行业中普及的建造理念。笔者所述的装配式建筑建造模式相比于传统,现浇混凝土建筑而言,就是一种工程质量保障性强、建造过程能源浪费少的新型建造理念。探究绿色建筑建造方法与装配式建筑结构施工融合也能给建筑施工企业带去发展参考[3]。

3绿色建筑理念在装配式中的应用

3.1外墙保温工程

外墙保温工程是绿色建筑在践行节能时的一种常用工程形式,但对于装配式建筑外墙保温具有一定的特殊做法。当下行业内常用的外墙保温形式是薄抹灰体系,通过抹面砂浆提供粘接能力,对于自重较大的保温板,还需采用锚栓辅助固定,而这种形式并不适用于装配式建筑结构,主要是考虑到粘贴不牢靠、固定风险大的影响。当下在装配式建筑结构中更为常用的外墙保温形式,是在预制的过程中将保温板内嵌到结构构件当中,但显然这种施工方式也会使构件的生产及运输过程出现更多质量隐患。目前行业内正积极探索保温板内带有钢丝网架的保温体,能够兼顾保温能力和保温板的稳定性。

3.2外窗相关工程

在装配式建筑结构中外窗需要在主体结构施工完成之后单独安装,外窗兼顾景观功能和围护功能,与外窗相关的多种工程形式均能践行建筑节能,也是绿色建筑中重点关注的构件之一。首先对于外窗的材料选择方面,按照玻璃和窗框材料分别选择。在装配式建筑中,应避免木质窗框的选择,因无法在主体结构内施工,预埋件可能会导致未来窗体固定不牢靠的问题,以塑钢窗和金属窗框材料为主。同时考虑到节能的需求,可应用的断桥铝门窗、铝包木门窗等导热系数更低且能满足使用要求的窗框材料种类。对于玻璃的选择,不会因装配式建筑形式带来特殊需要,可选取多层玻璃、高反玻璃等具有节能特性的玻璃材料。此外与外窗相关的工程有:外窗遮阳,是较为简单的建筑节能形式,通过简单的这项措施,能够避免阳光直射使室内环境温度受到影响;外窗朝向的合理设计,根据建筑具体需求和所处地理位置的不同,室外窗朝向合适的方向,从而有利于建筑采光和建筑通风;窗地比的确定,这是在建筑设计过程中就需要确定的指标,也需要构建在生产过程中预留合适尺寸的孔洞,根据建筑需求综合确定即可。当下在行业内也存在将窗体在构件生产环节直接镶嵌到构建当中的形式,整体质量和安全性更好,只需在拼装完成之后单独安装玻璃即可,能够减少施工阶段的工序、质量保障更加可靠,同样是符合绿色建筑理念的施工形式。

3.3混凝土构件的合理分割

在装配式建筑中,混凝土构件的分割问题同样一定程度上会影响绿色建筑的践行。混凝土结构构件的分割主要受到以下几个方面的制约:首先应明确分割之后的构件,能够正常满足工程使用要求,能否安全可靠的为建筑提供支撑;其次构件的大小受到自身生产条件和运输条件的限制,保障装配式构件被分割之后尺寸的科学性与合理性,保障运输与使用环节能够流畅进行;还需注意构件尺寸与生产误差之间的关系,按误差百分比计算,当构件的尺寸越小时,则产生的误差越大,显然大尺寸误差的构件在装配式建筑中无法正常使用;最后是质量保障,从混凝土构件自身的质量角度来看,尺寸越大的构件质量控制难度越大,质量隐患越多。为了避免频繁的构件分割使结构性能下降,需要尽可能的保障构件完整性;要根据装配式的实际需求对结构进行专项设计,要明确装配式建筑结构形式,并不是简单的混凝土框架结构进行分割后再拼装的;考虑到生产条件和运输条件的制约,尽可能加大构件尺寸,但也需确保其便于生产及运输。此外在绿色建筑的理念中也需注重控制建筑品质,如:把控施工质量、保障建筑安全,确保建成之后可达成设计需求这些要求同样是绿色建筑理念中所提出的内容,因此对于装配式结构的构件合理分割也应考虑到质量安全的相关影响。

3.4避免全过程的环境影响

减少因建造活动带来的环境影响,是绿色建筑中的核心内涵之一,从装配式建筑的建造全过程来看,主要的影响因素可能有:装配式构件在预制阶段会产生大量的废水和废渣,若不进行妥善处理,将其直接排放在环境中会影响环境保护;装配式构件在现场安装后,需要通过灌浆的形式使构件之间做到可靠连接,而使用的灌浆材料若处置不当,同样会出现废料排放的问题;装配式建筑在施工过程中会应用大型机械设备,而大型机械自身可能产生大量的碳排放,不利于环境保护目标的完成。在实际应用过程中,可从以下几个层面来践行环境保护策略,避免装配式建造过程对环境产生的负面影响:一是对于装配式构件的预制环节,应在专用的预制厂内进行,该预制厂区要经过专项设计,确保给排水管路的顺畅,确保产生的工程废水经处理后再排放到污水处理管网中,避免固体垃圾的随意丢弃;二是在装配式构件灌浆材料的选择过程中,当下行业内有多种新型灌浆材料,可提供多样化的能力,若想践行绿色建筑的相关内容则必须对灌浆材料谨慎选取,在配置和使用完成后的环节也需注意废水的排放;三是关于设备节能,尽可能选取新能源设备来代替燃油设备,避免高能耗高污染的大型机械设备在工程建造过程中的应用。

3.5装配式体系的深化设计

装配式建筑是一种自身综合优势较多的建造模式,但是为了最大化的发挥其核心优势,满足绿色建筑理念的相关要求,在施工之前也需对深化设计工作规范开展。在绿色建筑施工理念的指导下,减少施工过程中的能源浪费、减少不必要的资源投入均是响应绿色建筑的一种形式。而对于装配式体系的选择也应符合这一要求。以一般民用住宅类建筑为例,多样化的建筑构造也使其承担着不同的功能,如地基基础结构对建筑整体的质量和安全而言具有直接影响,当下仍采用现浇混凝土施工较多,若采用装配式的形式会投入数倍的资源才可保障工程项目安全使用;此外对于建筑内的非承重结构、部分尺寸较小的构件采用装配式的形式也会使资源无法得到高效利用,不符合绿色建筑的相关要求。因此合理的深化设计工作是重要的。为了确保装配式建筑结构,在建造过程中符合绿色建筑的相关指引,可从以下几个方面进行优化:一是采取装配式与现浇结合的形式,而非利用全装配式建筑结构;二是对于结构强度的选取及性能设计,尽可能的选取大跨度、大尺寸的结构形式,即使建筑内部空间分隔较多,也可采取现浇混凝土或砌块墙来进行分割,而非全部采用装配式;三是要考虑各个位置结构施工的难易程度,对于治疗较为困难或施工空间狭小的位置,应避免装配式的设计。

3.6材料专项管理

在装配式建筑结构施工过程中,材料管理的若干问题也会影响着绿色建筑建设目标的达成。首先需要明确的问题是绿色建筑提出了材料节约的需求,而装配式建造模式相比于现浇混凝土建筑自身就是一种能够节约材料的施工形式。此外为了进一步响应节材的相关目标,可作出以下应用对策:①对于构件尺寸的设计尽可能的多设置大型构件,理论上单个构件的尺寸越大,材料综合利用率越高;②要确保工程项目在开展过程中质量体系满足要求,减少工程质量低下的问题,减少整改返修造成的材料超量;③在预制阶段要注意各个组分材料的节约使用,尽可能按照构件自身尺寸来拌合混凝土,避免混凝土拌合过多造成的浪费问题;④在装配式构件生产过程中,水泥和钢筋材料都是容易被环境影响的材料种类,要对其进行专项管控,避免露天放置或雨水影响造成的无法使用问题出现。从装配式建筑的建造模式上整体分析,可以将装配式构件理解为工程项目应用的材料。对于装配式构建自身的材料管控方面,需要防范潜在的材料浪费问题,装配式构件自身成本较高,单个构件发生局部问题也难以进行修复,需保障构件在运输和现场储存阶段的稳定性,吊装过程也需利用与之配套的起重设备,减少构件自身的破坏问题。

4结语

绿色建筑理念和装配式建造模式,都是具有一定优势且符合未来发展前景的新型模式。笔者主要探究的是绿色建造方法如何与装配式建筑相融合。绿色建筑理念涵盖的内容多样化,同样要求在装配式建筑开展了各个阶段针对绿色建筑需求进行专项优化设计。笔者所列举的几种具体应用军事立足于绿色建筑实际需求,考虑到装配式结构施工基础上所提出的具有实用意义的解决对策。随着行业的不断发展以及技术革新,未来也会有更多、更先进的技术形式被应用到装配式建筑的建造工作中,为促进绿色建筑理念的普及,确保行业实现可持续发展打下坚实基础。

参考文献

[1]段新.绿色建筑中装配式住宅的应用探析[J].2021.

[2]陈立茹.论装配式建筑———绿色建筑主力军[J].Building Development,2020,4(5):97-98.

[3]杨瑞莲.装配式绿色建筑产业园大面积地坪设计与施工技术[J].云南水力发电,2021(5):30-32.

 作者:罗小军 单位:八冶建设集团有限公司