低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)研究

王建

低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)研究

王建

裝配式建筑是指基于預制構(gòu)件的生產(chǎn)和裝配而建成的建筑，即先對建筑物建設(shè)所需的構(gòu)件進行生產(chǎn)，然后按照相應的程序，采取科學的方法和技術(shù)在工地對預制構(gòu)件進行裝配，從而完成對建筑物的建設(shè)。通過建設(shè)節(jié)能型低碳裝配式建筑，可有效降低建筑工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，有助于緩解環(huán)境污染問題，對控制建筑工程施工質(zhì)量和建設(shè)成本極為有利?；诖耍恼潞喴治隽搜b配式建筑的特征，并從圍護墻體結(jié)構(gòu)與特工性能、建筑技術(shù)等方面對低碳節(jié)能裝配式建筑的建設(shè)進行著重探討。

一、裝配式建筑的特征分析

裝配式建筑是指在工地通過裝配預制構(gòu)件而建成的建筑，這種建筑的結(jié)構(gòu)體系主要是由輕型鋼框架與混凝土疊合板組合而成，具備建設(shè)速度快、制約因素少等特點，有助于降低建筑工程建設(shè)所投入的人力、物力和財力，也能夠?qū)崿F(xiàn)對裝配式建筑的施工質(zhì)量和施工成本的有效控制。

從建筑特征來看，裝配式建筑的形式更加多樣化、建設(shè)質(zhì)量更高且施工所需時間更短。社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大幅度提升了人們的生活水平，而人們對居住環(huán)境也提出了更高的要求。從目前普及率較高的建筑類型來看，大部分建筑的設(shè)計與施工根本無法滿足住戶的實際需求，室內(nèi)空間缺乏靈活設(shè)置，導致室內(nèi)空間的利用率相對較低。而基于裝配式建筑的研發(fā)和推廣，通過建設(shè)裝配式建筑，相關(guān)人員可根據(jù)住戶的需求去靈活設(shè)置室內(nèi)開間，而住戶也可根據(jù)自己的意愿，利用輕型材質(zhì)的材料隔板對室內(nèi)空間進行隔斷，不僅建筑建設(shè)的節(jié)能環(huán)保效果更佳，也能夠提升室內(nèi)空間的利用率。

與傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)相比，裝配式建筑所使用預制構(gòu)件的生產(chǎn)主要是以綠色環(huán)保材料為主，通過裝配預制構(gòu)件對裝配式建筑進行建設(shè)，能夠有效降低建筑工程建設(shè)對自然生態(tài)環(huán)境造成的破壞，對提升建筑工程建設(shè)的節(jié)能效果極為有利。同時，預制構(gòu)件的生產(chǎn)材料更加輕便，具有較高的耐磨性與耐火性，通過建設(shè)裝配式建筑，有助于提升建筑工程的施工質(zhì)量，并且建筑工程建設(shè)也能夠更加符合節(jié)能減排的要求。

二、圍護墻體結(jié)構(gòu)的熱工性能分析

目前，裝配式建筑主要適應于三層及三層以下的民用和工業(yè)建筑，比如地震災區(qū)重建所使用的裝配式房屋。

1.圍護墻體的組成結(jié)構(gòu)

以地震災區(qū)重建所使用的裝配式房屋為例，裝配式建筑的圍護墻體結(jié)構(gòu)主要由承重結(jié)構(gòu)、樓面與屋面等組成。在建設(shè)圍護墻體的時候，需要將鋼筋混凝土掛板裝配在混凝土掛柱的外側(cè)掛爪上，而在混凝土掛柱的內(nèi)側(cè)，需要黏貼擠塑板（XPS板），然后利用射釘將厚度達到一定標準的外墻內(nèi)板固定在建筑外墻的內(nèi)側(cè)，將礦棉保溫板填充于建筑外掛板與內(nèi)墻板之間，形成用于保護建筑外墻的外圍護墻體，有利于保障建筑外墻的施工質(zhì)量。地震災區(qū)重建所使用裝配式房屋的混凝土掛柱的長度為3200～3400mm，密度為2200～2300kg/m3，截面為100mmx1200mm，每個掛爪的吊掛力都達到600N，而掛柱的混凝土強度達到C20等級。這也要求在裝配式建筑推廣和應用過程中，對于裝配式建筑所涉及預制構(gòu)件的規(guī)格必須要達到國家標準，并且要按照準確的程序?qū)o墻體與輕型鋼結(jié)構(gòu)進行裝配，以便確保裝配式建筑的建設(shè)質(zhì)量能夠達到相應標準。

2.圍護墻體結(jié)構(gòu)的施工

對于圍護墻體所包含承重結(jié)構(gòu)的施工，應按照國家標準《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》（JGJ209-2010）的相關(guān)規(guī)定，利用輕型鋼結(jié)構(gòu)對圍護墻的承重結(jié)構(gòu)進行建設(shè)，并且施工技術(shù)要規(guī)范，施工工藝和程序要符合要求。對于樓面的施工，需要先將預制樓板放置于次梁上，然后需要現(xiàn)場澆筑厚度和強度達到設(shè)計標準的混凝土疊合層，并且疊合層內(nèi)要設(shè)置間距相同的鋼絲網(wǎng)，最后是在混凝土疊合層凝結(jié)相應時間后，在疊合層上涂抹水泥砂漿，用以鋪設(shè)瓷磚。屋面施工的要點是水泥屋面瓦的選用、水泥砂漿找平層的厚度、EPS水泥夾芯板的厚度以及鋼結(jié)構(gòu)屋面梁的施工，通過嚴格控制屋面施工的要點，有助于提升屋面施工的質(zhì)量，對提高整體裝配式建筑的施工質(zhì)量極為有利。

三、裝配式建筑施工的低碳節(jié)能技術(shù)

根據(jù)不同地區(qū)在氣候、溫度及生活環(huán)境等方面的區(qū)別，可對裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式、預制構(gòu)件的厚度與墻體結(jié)構(gòu)等各方面進行選擇，并且要考慮裝配式建筑施工的節(jié)能性，以便在有效控制裝配式建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)裝配式建筑建設(shè)的節(jié)能減排。

1.外墻施工

在裝配式建筑建設(shè)過程中，對于建筑外墻的施工，需要根據(jù)住戶的實際需求，合理選擇墻體結(jié)構(gòu)和厚度，并利用1.0mx1.05m規(guī)格的預制構(gòu)件，組裝建筑墻體，用以實施熱工性能試驗，以便提升所獲取圍護墻結(jié)構(gòu)的熱工性能參數(shù)的準確性，為裝配式建筑圍護墻的施工奠定基礎(chǔ)。在熱工性能試驗過程中，應對試驗室的室溫與濕度、冷箱溫度及熱箱溫度進行嚴格控制，根據(jù)《建筑構(gòu)件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定標定和防護熱箱法》（GB/T13475-2008）所提出的試驗依據(jù)，一般需將試驗室的室溫控制在24.5℃，濕度控制在30%～40%；冷箱的溫度需設(shè)置在-7℃，而熱箱溫度需達到25℃；對于熱工性能試驗所涉及的熱流系數(shù)、溫度巡回路數(shù)及熱流巡回路數(shù)，應分別控制在23.26、15個與3個。當熱工性能試驗中，各溫度和熱流指標趨于穩(wěn)定后，可獲得準確的圍護墻結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)，而該參數(shù)的獲得也為裝配式建筑外墻的施工奠定了堅實基礎(chǔ)，有利于控制建筑外墻的施工質(zhì)量。

2.屋面與外窗施工

裝配式建筑的屋面結(jié)構(gòu)主要由四部分組成，分別是屋面瓦、防水層、保護層及保溫屋面板，一般裝配式建筑的屋面施工所使用的保溫屋面板以EPS-水泥復合保溫屋面板為主。在屋面施工過程中，需要利用鉆尾螺釘將EPS-水泥復合保溫屋面板固定在鋼檁條上，并且要在嵌填好板縫后，做好保溫屋面板的防水層處理，并在屋面板上涂抹一定厚度的砂漿，用以鋪設(shè)屋面瓦，從而降低屋面的傳熱系數(shù)，確保裝配式建筑的保溫性能可以達到相應要求。在裝配式建筑的外窗施工過程中，可利用塑鋼窗對建筑外窗進行施工，并在外窗上設(shè)置雙層中空玻璃，確保裝配式建筑的外窗施工的節(jié)能保溫效果能夠得到提升，從而實現(xiàn)對裝配式建筑保溫性能的有效控制。

3.地面施工

對于裝配式建筑的地面施工，應采用自下而上的方式進行施工，需要先對地面面層進行清理、平整，在地面上涂抹水泥砂漿，用以找平地面，然后在找平后的地面上鋪設(shè)厚度達到一定標準的EPS復合保溫板，最后利用厚度和強度達到相應標準的細石混凝土及灰土對地面進行施工。按照正確程序，采用科學方法和技術(shù)對裝配式建筑的地面進行施工，有助于控制建筑地面的熱阻，對控制建筑內(nèi)熱量的損耗極為有利。

4.防火與抗震施工

在裝配式建筑施工過程中，應利用混凝土塊式建筑掛板對建筑外墻進行施工，利用物理發(fā)泡形成閉孔結(jié)構(gòu)的泡沫混凝土條板對建筑內(nèi)墻進行施工。同時，采用內(nèi)嵌鋼柱和鋼梁的方式，為建筑鋼結(jié)構(gòu)提供保護。通過利用這些材料的高耐火性，提升建筑的防火性能，以便確保裝配式建筑的防火性能可以得到相應標準。

為了提升裝配式建筑的抗震性能，在裝配式建筑施工中，應將建筑鋼梁和鋼柱內(nèi)嵌在掛板中，并對建筑的圍護結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)進行整體設(shè)計和施工，根據(jù)振動臺參數(shù)要求，合理設(shè)計裝配式建筑的層高和整體結(jié)構(gòu)，以便確保裝配式建筑的抗震性能可以達到相應要求，從而保障裝配式建筑施工的節(jié)能效果。

四、結(jié)語

在保證裝配式建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為了確保裝配式建筑施工能夠符合節(jié)能環(huán)保理念的相關(guān)要求，應采用新型環(huán)保材料對裝配式建筑的外墻、地面、屋面及外窗進行建設(shè)，按照相應標準和要求，組裝輕型鋼結(jié)構(gòu)，嚴格控制混凝土結(jié)構(gòu)的強度和厚度，以便確保裝配式建筑施工能夠真正實現(xiàn)節(jié)能減排。

杭州濱江建筑集團有限公司）