綠色低碳視域下的裝配式建筑技術研究

廖旭芳

廣西建設職業(yè)技術學院 廣西 南寧 530003

裝配式建筑技術是一種加速工業(yè)化轉型、減少勞動力投入、是實現綠色環(huán)保、提高建筑品質的工程建造新模式。推動裝配式建筑的發(fā)展，是建筑行業(yè)貫徹綠色發(fā)展理念與創(chuàng)新發(fā)展理念的重要舉措，也是實現建筑產業(yè)現代化發(fā)展、推進建筑業(yè)提檔升級的有效手段[1]。與此同時，我國在第75屆聯合國大會上宣布，力爭于2030年前達到二氧化碳排放峰值，爭取于2060年前實現碳中和，這也要求我國建筑行業(yè)需大力探索綠色低碳發(fā)展路徑。再加上我國建筑行業(yè)勞動力趨緊，在這些因素的綜合作用下，為了提高我國建筑產業(yè)的現代化水平，應積極發(fā)展裝配式建筑。

1 綠色低碳及裝配式建筑

1.1 綠色低碳建筑

綠色建筑和低碳建筑的概念大致相同，但綠色建筑重點關注建造與使用建筑物時產生的二氧化碳，對于拆除建筑物時產生的二氧化碳缺乏關注。就這一點而言，低碳建筑屬于綠色建筑的概念延伸，應包含了綠色建筑，同時并非所有綠色建筑均為低碳建筑。綠色低碳建筑則是低碳建筑和綠色建筑的融合升級，是建筑領域引入可持續(xù)發(fā)展理念與低碳經濟的產物，是我國建筑行業(yè)未來的重要發(fā)展方向。

1.2 裝配式建筑

在20世紀70年代我國借鑒東歐的經驗，發(fā)展過一段時間的裝配式建筑，但因為受到技術條件和經濟等方面因素限制，當時裝配式建筑施工方法和技術路徑均不成熟，存在保溫差、隔音差、屋面滲漏等功能缺陷。隨著現澆式建筑在20世紀90年代-21世紀初的快速發(fā)展，裝配式建筑漸漸被市場所淡忘。一直到2012年裝配式建筑才開始重新走回大眾視野。住房和城鄉(xiāng)建設部在2017年3月出臺的《“十三五”裝配式建筑行動方案》中，明確指出要積極發(fā)展裝配式建筑，到2025年的時候新建建筑中裝配式建筑占比要達到30%。同時，自2018年以來，相繼頒布了裝配式各技術要求和標準，不斷優(yōu)化完善著行業(yè)發(fā)展環(huán)境。

裝配式建筑是在工廠完成建筑預制構件生產后，再運輸到施工現場組裝而成的建筑。預制裝配式鋼結構、現代木結構和混凝土結構等，是當前裝配式建筑的常見類型。而裝配式建筑的施工過程則大致分為，生產加工、構件運輸和起吊安裝3個階段，擁有管理信息化、施工裝配化、生產工廠化及設計標準化等特點[2]。因為其在工廠生產主要構件，受外界各種因素的影響較小，能使構件質量得到顯著改善，并且伴隨工藝的日益成熟，也不斷提高著生產中的智能化和自動化程度，展開現場施工時，能夠有效簡化施工工序，加快施工進度，更關鍵的是不會產生較多環(huán)境污染與能源消耗，生態(tài)環(huán)保效益顯著。所以，裝配式建筑與綠色低碳發(fā)展理念相符，能夠推動建筑行業(yè)綠色低碳發(fā)展。

2 綠色低碳視域下裝配式建筑技術的應用要點

2.1 選擇合作單位

預制構件生產質量是否良好，關系著后續(xù)工程能否穩(wěn)定進行。故此，一方面生產廠家的選擇，要結合運輸路線、生產能力和生產質量等因素，確保廠家綜合實力過硬，能夠按量、按時供應預制構件，產品合格率良好，以免由于供應量不足、產品不合格等問題延誤工期。同時，制定合理的運輸線路，確保能夠在一定時間、距離內將預制構件送到施工現場，以免出現意外情況。另一方面，選擇安裝單位時，也應優(yōu)選具有豐富經驗、能力突出的單位，簽訂規(guī)范的合同，明確各自的義務、責任，以及解決爭議的方式，以免由于雙方爭議導致經濟上的損失。

2.2 起吊機械選型

裝配式建筑項目不同，預制構件的大小與重量也具有較大差異，因此，要保證起吊安裝工作順利，要選擇適宜的起吊機械。并且，需對場區(qū)道路、成本費用、覆蓋范圍、結構特點等因素做綜合考慮。譬如，預制構件重量在某段區(qū)域集中，無較重預制構件，可結合吊重與吊距進行塔吊型號的選擇；若有一些較重的預制構件，吊裝則要采取塔吊與汽車吊組合方式，此種方式能夠避免由于少數構件而使用大塔吊，實現機械費用的節(jié)省。

2.3 場內運輸道路

運輸預制構件的車輛一般具有較大體量，因此需對場內運輸線路與道路的合理性予以更多關注，具體包含堆放地點、轉彎半徑、回車場地和道路寬度等方面。同時，場內道路要盡量做到互相連通，形成行車環(huán)路，沿著待建建筑物四周布置，如此能夠使預制構件在靠近安裝現場的位置對方，為塔吊起吊提供方便，以免發(fā)生超出工作范圍的情況[3]。此外，要結合運輸重量，對道路及地下室頂板的承載能力進行評估，若承載力不足，需要采用相應的加固加強措施，以免頂板與道路開裂。并且，場內運輸道路要盡量結合永久性道路，規(guī)劃合理的方案，以免增加臨時道路施工成本。

2.4 堆放預制構件

堆放預制構件所需場地較大，若不能合理安排，則可能出現二次搬運的情況，造成大量資源的消耗。故此，需要做好構件進場前的規(guī)劃設計，根據塔吊工作范圍、堆場面承載、吊裝順序、場區(qū)道路和尺寸重量等方面展開規(guī)劃。保證預制構件堆放場所至少滿足承載力、寬度、長度等要求[4]。并且，要根據塔吊的起重性能，進行吊裝順序的合理安排，以免互相影響。需要從東南西北四個面考慮外掛板的吊裝順序，根據吊裝面起始不同展開規(guī)劃。

2.5 驗收預制構件

當預制構件進場后，要展開嚴格的質量驗收工作，若產品質量存在問題，要采取報廢或返修整改處理，尤其是主控項目，一定要嚴格檢查且全部合格。針對一般項目，重點檢查尺寸與外觀兩方面，不可超出允許偏差范圍。同時展開進場驗收工作時，要結合設計圖紙展開嚴格核對，包含預留鋼筋長度和大小、構件規(guī)格尺寸、焊接質量與長度等，若存在問題要采用有效的補救措施，以免給現場施工效率與質量造成影響。

2.6 預制墻板吊裝

預制墻板吊裝施工工藝流程較為繁瑣，如安裝定位件、測量放線、微調位置、就位安裝、吊運、纜風繩安裝、構件編號確認、連接件安裝、取鉤等。譬如，要保證埋件定位無較大偏差，以免給墻板和埋件之間的連接產生影響，安裝預制墻板前，要于結構柱標記1m控制線，來對墻板水平標高進行調整[5]。安裝固定的時候，要采用吊線錘或激光儀控制預制墻板垂直標高，借助靠尺控制相鄰預制墻板間的平整度，以免相鄰墻板出現裂縫情況，且用灌漿的方式處理預制墻板和樓層之間的裂縫，防止?jié)B漏情況的出現。最終安裝定位，要借助斜支撐與轉換層墊片完成微調，保證整體的水平度與垂直度。

2.7 疊合梁吊裝

該環(huán)節(jié)施工工藝流程，主要為測量放線、構件編號確認、標高測定、安裝梁夾具與支撐；纜風繩安裝、落位調整、安裝就位、支撐固定、質量驗收、取鉤等。為了保證施工效率和質量，要對圖紙?zhí)崆笆煜?，將吊裝順序與堆放場地規(guī)劃好，結合施工計劃進行預制構件進場時間的安排，注意正確擺放主次梁前后位置，切不可擺反主梁。在使用角鋼將鋼筋桁架樓承板和預制梁連接的時候，需要對預制梁兩側角鋼做現場加工，旨在進一步提高安裝的精度，最好在預制梁部分底部進行底膜地鋪設，達到良好保護的效果?？捎闷胶饬哼M行疊合梁吊裝，或是采用吊繩，如此速度較快且操作簡單。

3 綠色低碳視域下裝配式建筑技術的推廣應用困境

客觀來講，目前仍主要是政府強力推動裝配式建筑的推廣，社會投資項目并未積極參與，之所以如此主要是存在如下問題：

一方面，裝配式建筑相較于傳統現澆技術，擁有環(huán)境友好、節(jié)材省時等顯著優(yōu)勢，能夠有效節(jié)省人工與后續(xù)居住環(huán)節(jié)的成本，全生命周期下經濟效益良好。然而因為其具有的技術特點，在建造時所用直接成本更多。倘若考慮運費因素，相較于現澆的造價，裝配式建筑造價要稍高一些。并且，因為其技術應用尚不成熟，總體建筑環(huán)節(jié)具有潛在的超額損耗，因此整體而言裝配式建筑造價成本更高。由于裝配式建筑的全壽命周期成本優(yōu)勢，重點體現于運營維護階段，而對于工程項目投資人而言，該階段經濟指標并非其關注的重點，受一次性建設成本的影響，工程項目投資人更青睞于現澆式建筑。

另一方面，隨著裝配式建筑的日漸興起，建筑業(yè)更為需求裝配式建筑技術人才。通過搜集文獻資料和新聞報道，能夠得知當前我國裝配式人才供需矛盾突出，導致此種現狀的主要原因是：裝配式人才培養(yǎng)規(guī)格不能良好滿足企業(yè)的實際需求，特別是企業(yè)崗位需求和高職院校培養(yǎng)的人才存在銜接性問題；在國內裝配式建筑市場快速發(fā)展的背景下，裝配式人才缺口呈4.3%的速度增長。尤其是隨著裝配式建筑項目規(guī)模不斷變大，對于高職院校裝配式人才培養(yǎng)的規(guī)格和數量也提出了更高要求。雖然，近年來高職院校投入了大量物力、人力培養(yǎng)裝配式人才，譬如進一步密切了與企業(yè)之間的合作，借助校企合作提供訂單式人才，但依舊存在人才質量問題。

4 綠色低碳視域下如何推動裝配式建筑發(fā)展

4.1 加強政策推動，不斷擴大裝配式建筑比例

加強政策推動，才能使裝配式建筑在一次性建筑成本略高的現實條件下，實現良好發(fā)展。第一，在政府主導、投資建設的建筑工程和保障性住房項目中，率先推廣裝配式建筑，引導現代化建筑產業(yè)鏈的形成。堅持智能化應用、信息化管理、一體化裝修、裝配化施工、工廠化生產、標準化設計，持續(xù)提升技術水平與工程質量，推動建筑產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。第二，在工程規(guī)劃或土地出讓階段，明確一些控制性指標，如裝配式建筑實施比例和實施范圍等，在規(guī)劃設計條件內納入裝配式建筑發(fā)展專業(yè)規(guī)劃的相關要求，加強規(guī)劃引領[6]。第三，加強建筑材料、部品部件、工程技術標準之間的良好銜接，制定凸顯地方特色的裝配式建筑地方標準，推進關鍵技術與成套技術研究成果轉為標準規(guī)范，健全技術標準體系，引導企業(yè)實現技術創(chuàng)新。第四，制定裝配式住宅戶型標準圖集和部品部件標準圖集。對模數化、通用化、標準化設計方式做全面推行，以使標準化部品部件應用比例得以提升。重視裝配式建筑設計理念的更新，提倡集成設計，注重設計與施工能力同步發(fā)展，加強設計對機電設備、部品部件、建筑結構、裝配式施工和裝飾裝修的統籌。

4.2 完善產業(yè)配套，降低項目全壽命周期成本

第一，目前我國PC市場需求量大，有數據顯示該市場實際需求在2200萬m2以上。因此，要盡早健全裝配式建筑產業(yè)鏈，借助規(guī)模效應，實現產品成本的降低。對此，政府要深化放管服改革，繼續(xù)加大裝配式建筑產業(yè)的扶持力度，通過加強交通物流扶持、科技創(chuàng)新扶持和財稅扶持，推進裝配式產業(yè)鏈的完善。第二，加強全裝修交房的推行力度，促使完整工業(yè)化裝修思維的建立，通過不斷積累項目經驗，使設計、生產及施工環(huán)節(jié)得到持續(xù)優(yōu)化，并且積極應用信息化技術，大力研發(fā)核心材料，從而在成本上優(yōu)于傳統裝修，使房屋業(yè)主消費心理得以逐漸轉變。第三，支持大型施工、部品部件生產及設計企業(yè)調整組織架構、健全管理體系，嘗試轉型為擁有工程設計、施工、管理、采購、生產能力的工程總承包企業(yè)，以使適應裝配式建筑的工程總承包模式得到有效推行。第四，圍繞BIM技術建立信息化管理與監(jiān)管模式，將BIM技術良好應用于設計、勘察、生產、施工、裝修及運行維護等建設全程，通過應用建筑信息化模型，降低項目全壽命周期成本。

4.3 借助大數據技術，建立人才培養(yǎng)數據管理平臺

要想促使高職院校和企業(yè)形成良好銜接，培養(yǎng)出更優(yōu)質的裝配式建筑人才，高職院校應積極迎合時代潮流，善用大數據等先進技術，實現自身人才培養(yǎng)體系的優(yōu)化。分析企業(yè)崗位和裝配式建筑技術人才培養(yǎng)對接性不強的原因，很大程度便是企業(yè)需求和高職院校裝配式建筑人才培養(yǎng)之間存在對接信息失效的問題，所以，高職院校要善用大數據技術進行人才培養(yǎng)平臺的構建，該平臺具體包含如下作用：第一，高效采集信息。培養(yǎng)裝配式建筑技術人才是一個長期性的工作，需要裝配式行業(yè)協會、高職院校及企業(yè)等主體的積極參與、良好合作，通過采集各方面信息后，制訂科學、詳細的人才培養(yǎng)方案，從而提高裝配式人才培養(yǎng)質量。第二，實現校企信息良好聯動。大數據技術能夠分析海量信息，以往影響裝配式人才培養(yǎng)質量的重要原因，便是校企之間信息溝通不暢，導致人才培養(yǎng)出現滯后。利用大數據技術打造人培養(yǎng)平臺，能夠有效的匯總分析裝配式人才培養(yǎng)信息。譬如，企業(yè)能夠借助人才培養(yǎng)平臺，向高職院校及時反饋學生實踐中的一些不足，高職院校在收到反饋后，則能夠針對性調整人才培養(yǎng)方案。第三，診斷評價人才培養(yǎng)質量。面對巨大的裝配式建筑技術人才需求，保證所培養(yǎng)人才符合企業(yè)需求是推動職業(yè)教育發(fā)展的重點。尤其是當前我國裝配式市場技術發(fā)展較快，會不斷涌現一些新方法、新技術，為了保證人才能夠契合市場需求，就需要高職院校做好人才培養(yǎng)方案的及時調整。借助大數據技術能夠綜合多方面信息，快速診斷分析目前高職院校人才培養(yǎng)工作，進而展開人才培養(yǎng)方案的適當優(yōu)化，保證培養(yǎng)更為優(yōu)質的人才。

5 結語

推動裝配式建筑的發(fā)展，是建筑行業(yè)貫徹綠色發(fā)展理念與創(chuàng)新發(fā)展理念的重要舉措，也是實現建筑產業(yè)現代化發(fā)展、推進建筑業(yè)提檔升級的有效手段。在我國大力倡導綠色低碳生產生活方式的背景下，不管是城市或是農村地區(qū)，裝配式建筑技術都具有極高的應用價值，能夠在取得經濟效益的同時，兼顧環(huán)境保護。所以，為了更多發(fā)揮裝配式建筑技術的實際效用，相關人員既要明確裝配式建筑建設中各環(huán)節(jié)的要點，也要認清裝配式建筑發(fā)展面臨的困境，積極探索該如何推動裝配式建筑的穩(wěn)步發(fā)展，從而讓工程建設更為綠色環(huán)保且高效。