裝配式建筑節(jié)能技術(shù)研究

王漢青　汪婷婷

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人們對建筑節(jié)能、環(huán)保的要求越來越高。裝配式建筑作為一種用預制構(gòu)件進行現(xiàn)場裝配的建筑樣式，在材料使用以及建筑結(jié)構(gòu)方面都體現(xiàn)出節(jié)能、低碳的優(yōu)勢，在國內(nèi)建筑領(lǐng)域獲得了較為廣泛的應(yīng)用。本文通過分析裝配式建筑的概念及特點，對其節(jié)能技術(shù)進行探討。

關(guān)鍵詞：低碳；節(jié)能；裝配式建筑

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0006-02

近年來，我國建筑行業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，但建筑領(lǐng)域的高耗能現(xiàn)象卻是愈加突出，因此對節(jié)能、環(huán)保型建筑的研究倍受矚目。當然，我們既要不斷追求節(jié)能環(huán)保的目標，又要避免為了實現(xiàn)節(jié)能目的而過于提高建筑成本，應(yīng)結(jié)合當?shù)貙嶋H選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)樣式。本文就裝配式建筑節(jié)能技術(shù)展開研究。

1 裝配式建筑

裝配式建筑，首先在工廠里制備預制的構(gòu)件，然后在施工現(xiàn)場完成組裝，主要應(yīng)用的是冷壓輕鋼結(jié)構(gòu)以及各類輕質(zhì)材料，該種建筑樣式具有保溫、隔音、防火、抗震等方面的優(yōu)勢，而且節(jié)能環(huán)保效果也較為理想。其建筑結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種：

（1）砌塊建筑，主要是由預制的塊材進行墻體的搭建，多用于3～5層建筑，若適當提高材料強度，還可進一步提高層數(shù)。該種結(jié)構(gòu)形式具有如下優(yōu)點，較強的適用性，建造簡單，施工快速，成本較低，還可充分利用工業(yè)廢料。（2）板材建筑，主要是由預制的樓板、墻板等材料搭建而成，板材建筑可以有效的降低結(jié)構(gòu)重量，擴大房屋面積，還具有很好的防震效果，其內(nèi)墻板大多是鋼筋混凝土材料的實心板或空心板。如圖1所示，為地震災(zāi)區(qū)重建用裝配式示范房之一。（3）盒式建筑，屬于工程化程度較高的一種結(jié)構(gòu)樣式，現(xiàn)場裝配方便、快捷，不管是結(jié)構(gòu)部分還是家具、飾品等全都是在工廠里提前做好的。（4）升板建筑，大部分施工操作都是在地面進行的，避免了高空作業(yè)的危險性，同時節(jié)省了腳手架的使用，并可有效減少現(xiàn)場面積。該種建筑樣式，多選用無梁樓板或著雙向密肋樓板，柱距較大，樓板的負載能力較強，可用于大型商場、倉庫等建筑。升層建筑，則是在升板建筑的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，在地面上預先安裝好內(nèi)外墻體，再進行提升。升層建筑的使用，可加快工程進度，特別是場地受限的區(qū)域較為適用。（5）骨架板材建筑，主要是由預制的骨架、板材構(gòu)成。骨架多為鋼筋混凝土材料，也有選用鋼和木制作骨架再與板材組合，多用于輕型建筑中。該種結(jié)構(gòu)樣式在結(jié)構(gòu)上較為合理，可有效減輕建筑物的重量，內(nèi)部隔斷靈活，在多層建筑上較為適用。

2 裝配式建筑的特點

2.1 設(shè)計多樣

當前，許多建筑的設(shè)計樣式并不能完全滿足人們對房屋功能的需求，過多的承重墻導致分隔凌亂，已有的空間不能被充分利用。而裝配式建筑的使用，則可以進行更加靈活的分割，進而滿足住戶在居住功能方面的需要，無論是大廳堂還是多居室都可以隨意搭配。輕質(zhì)隔墻的采用，可以有效的增大房屋可用面積。

2.2 功能全面

節(jié)能效果好，通過保溫層的設(shè)置，天氣冷時可減少對暖氣的消耗，天氣熱時可減少對空調(diào)的使用；隔音效果好，墻體具有很強的隔音能力，而且各個構(gòu)件之間的空隙也比較小，可以有效阻隔外部產(chǎn)生的雜音，在房間內(nèi)創(chuàng)造一個安靜、舒適的環(huán)境；防火效果好，所使用的建筑材料具有不燃或難燃的特性，因此可有效地防止火災(zāi)事故的發(fā)生；抗震效果好，所使用多是輕質(zhì)性材料，可有效減輕建筑的重量，實現(xiàn)充分連接，具有很強的抗震性能。

2.3 工廠化生產(chǎn)

裝配式建筑中的各個構(gòu)件都可在工廠進行預制，生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好。外墻板利用定制模具進行制作，再通過噴涂、烘烤可提高其美觀性。塑鋼門窗的使用越來越多，逐漸取代了以往的木制、鋼制門窗，并通過高效的機械化設(shè)備來生產(chǎn)。涂料等室內(nèi)裝飾材料都實現(xiàn)了流水線生產(chǎn)，不僅具有很高的生產(chǎn)效率，且有著統(tǒng)一的質(zhì)量標準。而且，在生產(chǎn)過程中，可以對材料的各項性能進行調(diào)控，以滿足用戶的特定需要。

2.4 裝配化施工

各種建筑構(gòu)件生產(chǎn)完成后，運送至項目現(xiàn)場，安排專門人員進行組裝。與傳統(tǒng)建筑模式相比，所需施工流程明顯減少，比如和泥、抹灰等環(huán)節(jié)都不再需要。裝配式建筑的使用，有著多個方面的優(yōu)勢：加快施工速度，縮減項目工期；減少施工人員數(shù)量，降低勞動成本的同時，作業(yè)流程更加有序；施工造成的雜物、污水、噪音明顯減少，對周邊環(huán)境的影響減?。粐栏褡裾昭b配流程施工，工序簡潔，可保證質(zhì)量。如圖2所示，為圍護墻現(xiàn)場組裝情況。

3 裝配式建筑節(jié)能技術(shù)研究

3.1 圍護墻結(jié)構(gòu)熱工性能

一般來說，裝配式建筑都會在墻面外側(cè)裝上一個掛板，以用于裝配鋼筋混凝土，并在掛柱的內(nèi)側(cè)裝設(shè)了一個XPS板，厚度一般設(shè)計為21mm，固定在外墻內(nèi)側(cè)，確保穩(wěn)定牢靠，此外，在墻面的外側(cè)與間層之間還添加有棉保溫板，起到了很好的保溫效果。

3.2 建筑節(jié)能的應(yīng)用

對于裝配式建筑來說，可以結(jié)合當?shù)氐臍夂颦h(huán)境及自然條件，進行相應(yīng)的設(shè)計，以起到很好的節(jié)能環(huán)保效果。通過不同形式墻體的構(gòu)建，在節(jié)能性能方面可以達到國家制定的節(jié)能標準，據(jù)研究表明，裝配式建筑可比一般建筑形式節(jié)約58%的能耗。具體來說，是在溫度較高的地區(qū)，借助墻面內(nèi)預制的隔熱板將外部環(huán)境的熱能予以隔斷，而且墻體之間還會實現(xiàn)熱對流，因此，確保了房屋內(nèi)部的清涼；而在寒冷的季節(jié)，借助墻面內(nèi)具有導熱功能的保溫材料，起到很好的保溫效果，因此能夠隨著室內(nèi)溫度的改變而隨之升溫或降溫。

3.3 屋面及外窗節(jié)能應(yīng)用

當前，裝配式建筑的屋面多采用EPS-復合保溫面板、防水面板等。各種面板可以直接安裝在墻面上，并在面板夾層進行相應(yīng)材料的填充，在屋面上涂抹泥漿保護層，大約為25mm厚，使得屋面?zhèn)鳠峁β实陀?.3W。外窗的設(shè)計多采用塑鋼窗，具有很好的保溫效果。裝配式建筑的地面處理，多數(shù)情況下是自上而下施工的，假如地面面層厚度為20mm，就可以使用水泥砂漿找平層，假如超過了60mm，就可以使用復合式保溫面層，假如超過了70mm可使用細石混凝土材料，假如超過了100mm，則熱阻值應(yīng)大于1.6W。

3.4 抗震性能及防火性能

外墻一般采用的是建筑掛板，由混凝土材料制成；內(nèi)墻一般采用的是通過物理發(fā)泡生成的泡沫式條板。其往往有著較為理想的隔熱性能，能夠有效地提高板面的耐火性；建筑掛板則選用鋼制掛件，可有效防止因高溫炙烤而出現(xiàn)斷裂等情況，從而可顯著改善建筑房屋的防火性能。研究發(fā)現(xiàn)，裝配式建筑還有著很好的抗震性能。通過鋼柱、鋼梁等安全構(gòu)件的設(shè)置，可以使整個建筑的穩(wěn)固性大大提高，使得各個墻面等部分成為一個堅固的整體，從而明顯改善建筑房屋的抗震能力。舉例來說，在震臺上進行試驗，依據(jù)相應(yīng)的標準，在對建筑模型施以多個強度的震動時，房屋各層并未出現(xiàn)劇烈震動，模型保持完好。而震動造成的破壞主要是集中在周圍裂縫處或者是鉚釘松動處，在地震波達到了0.3g以后，開始出現(xiàn)外掛松動情況，在地震波達到了0.5g時，頂面的外掛結(jié)構(gòu)發(fā)生了部分脫落，一層建筑外墻出現(xiàn)部分縫隙，但是在當時的試驗過程中并未出現(xiàn)過大面積的脫落滑移現(xiàn)象。

4 結(jié)語

總的來說，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國內(nèi)建筑行業(yè)也迎來了一個高速發(fā)展時期，同時人們對建筑節(jié)能的要求也是越來越高。其中，裝配式建筑的使用，在節(jié)能環(huán)保方面有著巨大優(yōu)勢，作為一種用預制構(gòu)件進行現(xiàn)場裝配的建筑樣式，具有設(shè)計多樣、功能全面、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工等特點，無論是在建筑構(gòu)造上還是在材料使用上都起到了節(jié)能、低碳的效果，值得大力推廣。

參考文獻

[1]本刊訊.“裝配式建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究”通過驗收[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2017（2）：50-50.

[2]王驊，薛蕊.低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)研究[J]. 建筑技術(shù)，2013，44（9）：792-794.

[3]朱龍奎.長效節(jié)能型裝配式建筑體系成套技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用[J].建筑施工，2017，39（3）：399-401.

[4]丁悅.綠色節(jié)能裝配式建筑成套技術(shù)研究與應(yīng)用[J].山西建筑，2017，（3）：194-196.