綠色建筑理念滲入背景下的裝配式鋼結構

徐洲

【摘要】為進一步貫徹落實國家能源生產(chǎn)目標，滿足消費革命戰(zhàn)略客觀需求，推進綠色建筑理念已然成為國家戰(zhàn)略部署工作予以關注的重點內(nèi)容。其中，建筑行業(yè)內(nèi)部主動融入了綠色建筑理念，并大力發(fā)展裝配式鋼結構建筑形式，以期可以推進綠色建筑理念深入持續(xù)發(fā)展。針對此，本文主要結合綠色建筑發(fā)展背景以及理念內(nèi)容，對綠色裝配式鋼結構優(yōu)化發(fā)展以及應用問題進行研究與分析，以期可以促進我國綠色建筑水平穩(wěn)定持續(xù)提升。

【關鍵詞】綠色建筑理念;裝配式鋼結構;優(yōu)化方法;措施分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.023

引言：

社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展促使我國工業(yè)化發(fā)展進程持續(xù)推進，同時伴隨著信息化與機械化水平的不斷提升，社會及廣大群眾對于住宅建筑產(chǎn)品質(zhì)量要求也越來越嚴格。再加上可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及綠色建筑理念的貫徹落實，使社會及廣大群眾對住宅建筑產(chǎn)品的需求更加趨向于規(guī)模化、品質(zhì)化以及可持續(xù)化方向發(fā)展。在這樣的態(tài)勢下，傳統(tǒng)以手工操作為主的建筑生產(chǎn)方式難以在當前建筑生產(chǎn)體系中推廣應用。行業(yè)內(nèi)部迫切需要實現(xiàn)建筑工業(yè)化，在滿足社會及公眾建造需求的同時，有效解決環(huán)境污染問題。其中，裝配式鋼結構建筑作為實現(xiàn)建筑規(guī)?；c工業(yè)化生產(chǎn)的重要方式，可真正將建筑從原本的建造方向轉(zhuǎn)變到制造方向，具有重要的發(fā)展意義。

1、 綠色建筑發(fā)展背景、現(xiàn)狀以及理念內(nèi)容分析

1.1 發(fā)展背景

結合近些年的發(fā)展情況來看，在可持續(xù)發(fā)展理念以及低碳環(huán)保政策的驅(qū)動作用下，我國建筑行業(yè)內(nèi)部主動融合了綠色建筑發(fā)展理念，對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式以及技術工藝進行了深度改造。通過主動運用綠色建設理念以及綠色環(huán)保材料、施工工藝等，有效助推了綠色建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進程[1]。

十四五時期，我國各大行業(yè)生產(chǎn)工作尤其是建筑行業(yè)等能耗較重的產(chǎn)業(yè)模式，仍需深入貫徹生態(tài)文明理念思想，重點實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實現(xiàn)生產(chǎn)生活方式的綠色轉(zhuǎn)型目標。同時，需要主動立足于國家大環(huán)境發(fā)展趨勢，加快實施綠色化改造，推行綠色規(guī)劃設計。在此發(fā)展背景下，綠色建筑及相關建設工作需邁入全新發(fā)展階段，進一步為我國綠色建筑經(jīng)濟發(fā)展提供良好的內(nèi)在驅(qū)動力。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀

結合當前綠色建筑發(fā)展情況來看，在住房和城鄉(xiāng)建設部等主體部門的緊抓實干下，實現(xiàn)綠色建筑建造目標，提升建筑節(jié)能低碳水平已成為綠色建筑行業(yè)予以重點規(guī)劃設計的內(nèi)容。結合相關數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，我國綠色建筑面積已經(jīng)高達66.45億㎡。不難看出，在政府相關部門以及行業(yè)主體的聯(lián)合驅(qū)動下，國內(nèi)綠色建筑事業(yè)迎來了全新發(fā)展契機，前景十分廣闊。其中，以裝配式鋼結構為主的綠色建筑形式得到了大力推廣與實踐應用，并在多個建設領域中取得了良好效果，可行性價值程度較高[2]。

1.3 理念內(nèi)容

區(qū)別于傳統(tǒng)建筑生產(chǎn)模式，綠色建筑生產(chǎn)模式更加側(cè)重于強調(diào)生態(tài)性、環(huán)保性以及節(jié)能性。在前期規(guī)劃設計期間，明確要求設計人員應立足于可持續(xù)發(fā)展理念以及低碳環(huán)保政策要求，重點針對建筑生產(chǎn)模式以及工藝流程進行全面梳理與優(yōu)化。并通過確立科學合理的綠色建筑目標，對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式存在的短板問題進行及時補齊。從重要性角度來看，大力發(fā)展綠色建筑，不僅可以有效緩解傳統(tǒng)生產(chǎn)模式存在的能耗過重以及污染明顯等問題，同時還可以有效助推可持續(xù)發(fā)展進程以及綠色經(jīng)濟發(fā)展進程。

2、 基于綠色建筑理念的裝配式鋼結構內(nèi)容分析

2.1 裝配式鋼結構概念以及價值優(yōu)勢

2.1.1 概念分析

區(qū)別于傳統(tǒng)建筑結構方式，裝配式鋼結構建筑主動立足于建筑制造生產(chǎn)目標，從規(guī)?；约肮S化兩個角度實現(xiàn)高質(zhì)量建造過程。在施工作業(yè)期間，施工人員需要提前將建筑拆分成各種構件，并在特定工廠內(nèi)完成上述構件的預制工業(yè)化生產(chǎn)過程。因裝配式鋼結構不存在現(xiàn)場現(xiàn)澆節(jié)點，促使其在安裝速度方面得到了進一步提升，可有效保障現(xiàn)場施工質(zhì)量。

2.1.2 價值優(yōu)勢

鋼結構屬于延性材料的一種表現(xiàn)形式，在抗震性能方面表現(xiàn)優(yōu)異。最重要的是，鋼結構作為可回收材料的領域范疇，綠色環(huán)保效果更加顯著。在施工建設過程中，施工人員主要采取鋼筋混凝土現(xiàn)澆方式進行施工實踐。與傳統(tǒng)建筑施工方式相比，這類施工方式在節(jié)能減排效果方面表現(xiàn)突出。舉例而言，可大量減少建筑垃圾排放量，約為80%左右，這對于促進生態(tài)環(huán)境保護、實現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言，具有重要意義。除此之外，裝配式鋼結構建筑在一定程度上可按照流水化方式生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高度工業(yè)化以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展目標。如裝配式鋼結構建筑生產(chǎn)過程可借助大量機械設備實現(xiàn)自動化生產(chǎn)過程，并結合信息化管理優(yōu)勢，加強對建筑構件生產(chǎn)質(zhì)量以及建筑品質(zhì)的控制管理[3]。

2.2 標準化體系建設及要點

2.2.1 預制裝配建設體系及要點

裝配式鋼結構建筑可在工程內(nèi)提前預制建筑構件，降低現(xiàn)場作業(yè)強度以及提高現(xiàn)場作業(yè)效率。建筑構件預制完成后，再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行拼裝，能夠高質(zhì)量完成工程建設活動。一般來說，經(jīng)過預制處理后的建筑構件具有拼裝簡單、輕質(zhì)的特點，比較符合綠色建筑發(fā)展理念。國內(nèi)綠色裝配式鋼結構建筑發(fā)展時間相對較短，且尚處于初步探索與研究階段，但是從總體角度來看，國內(nèi)裝配式鋼結構建筑施工體系在內(nèi)容建設方面始終處于健全完善狀態(tài)。

結合實際情況來看，綠色裝配式鋼結構在建筑體系方面可分為建筑構件工廠預制與施工現(xiàn)場拼裝兩大部分?？陀^來講，裝配式鋼結構施工相對獨立，因裝配式鋼結構提前在工廠內(nèi)預制完成，有效減少了其他作業(yè)流程以及外界環(huán)境的影響。同時，裝配式鋼結構建筑結構施工技術可通過利用預制構件吊裝方式，將其放置在指定高度，有效規(guī)避了傳統(tǒng)高空建筑作業(yè)中存在的風險。除此之外，預制裝配式建筑可針對傳統(tǒng)鋼結構存在的質(zhì)量短板問題進行設計改進，保障結構與圍護之間協(xié)同發(fā)展[4]。9AD4D60A-5422-4593-85AF-B82A4E2257F3

2.2.2 模塊化體系與工廠化體系及要點

綠色裝配式鋼結構建筑可按照工業(yè)化生產(chǎn)標準對現(xiàn)場生產(chǎn)方式進行改造優(yōu)化，并結合模塊化生產(chǎn)優(yōu)勢對建筑構件進行大批量生產(chǎn)與預制處理，以增強建筑構件生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。結合以往經(jīng)驗來看，在工廠內(nèi)完成建筑構件預制處理之后，工作人員可將建筑構建妥善運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并完成安裝工作。在安裝作業(yè)期間，可采取螺栓連接方式拼合各個建筑構件，高質(zhì)量完成施工建設活動。在此基礎上，利用模塊化與工廠化生產(chǎn)方式從多個層面對建筑構件生產(chǎn)過程進行一體化處理。如可以從設計試驗、生產(chǎn)檢測等方面實現(xiàn)一體化管理，真正實現(xiàn)建筑構建零缺陷目標。除此之外，現(xiàn)場工作人員應對安裝工序及流程進行規(guī)范指導。按照既定安裝工序以及要求，對細節(jié)內(nèi)容進行貫徹落實。

3、 綠色建筑理念滲入背景下的裝配式鋼結構應用實踐分析

3.1 住宅建筑建設

近年來，房地產(chǎn)行業(yè)的深入持續(xù)發(fā)展，促使住宅建筑建設規(guī)模以及建設數(shù)量逐漸加大。其中，為全面響應綠色建筑政策以及相關理念，房地產(chǎn)行業(yè)內(nèi)部針對綠色裝配式鋼結構建筑體系的應用建設問題予以了高度重視。從實踐角度來看，將綠色裝配式鋼結構建筑方法應用于住宅建筑工程建設當中，可以有效解決以往住宅建筑工程中存在的質(zhì)量短板問題，尤其是梁柱剛度不足問題。以常用鋼管構件為例，通過利用裝配式預制生產(chǎn)方式可提前對鋼管部件進行模塊化生產(chǎn)與制造，預制完成之后，將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行混凝土澆筑，能夠借此增強鋼管剛度效果以及承重性能[5]。

3.2 圍護墻體與構造建設

綠色裝配式鋼結構建筑體系構建優(yōu)化期間，可利用交叉應用方法對圍護墻體以及構造方式進行深度優(yōu)化與處理，其目的在于全面增強圍護墻體以及構造的耐久性。以幕墻施工為例，現(xiàn)場施工人員可利用綠色裝配式鋼結構建筑生產(chǎn)優(yōu)勢對外墻體系進行合理構建。如施工人員可利用粘結層與保溫裝飾成品板相結合的方式構建外墻結構體系。這樣做的主要目的在于進一步增強外墻保溫效果，并保持外墻整體的美觀性。需要注意的是，在進行圍護墻體以及構造建設過程中，施工人員應根據(jù)建設區(qū)域環(huán)境情況以及氣候條件，對外墻保溫裝飾設計方案進行適當調(diào)整與優(yōu)化。并在設計施工期間，主動運用全自動生產(chǎn)以及配裝方式，進一步強化墻體保溫隔熱效果。

3.3 鋼結構建筑專用體系建設

新型鋼板剪力墻基本上可以視為綠色裝配式鋼結構建筑體系的重要內(nèi)容。與傳統(tǒng)所應用的剪力墻結構相比，新型鋼板剪力墻在自重以及地震阻絕作用方面更具優(yōu)勢。再加上新型鋼板剪力墻結構布置相對靈活，能夠進一步拓展使用空間。除此之外，使用新型鋼板剪力墻結構還可進一步強化結構剛度效果，具有重要的應用價值。

3.4 商業(yè)建筑建設

目前，國內(nèi)多數(shù)商業(yè)建筑開始應用綠色建筑理念以及裝配式鋼結構建設理念進行規(guī)劃設計與生產(chǎn)實踐。在應用過程中，工作人員可通過借助模塊化生產(chǎn)方式打造科學合理的綠色裝配式鋼結構建筑體系。并主動結合商業(yè)建筑工程施工建設目標要求，選擇應用合適的鋼結構進行針對性處理。以方形鋼制小型商業(yè)建筑為例，可運用輕鋼結構或薄壁型鋼進行預制處理，在增強建筑結構防火性能的同時，能夠減少工程造價成本。除此之外，在進行施工建設期間，工作人員還應對各種預制鋼結構構件質(zhì)量進行層層把控。最好可以從設計階段到生產(chǎn)階段，實行全過程質(zhì)量管理，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷問題，必須及時處理。

4、 綠色裝配式鋼結構建筑的應用發(fā)展以及建議分析

4.1 結合綠色建筑發(fā)展趨勢，積極運用新材料、工藝以及技術方法

為推進綠色建筑深入持續(xù)發(fā)展，綠色裝配式鋼結構建筑體系應與時俱進，主動立足于行業(yè)內(nèi)部發(fā)展趨勢，對當前新材料、工藝以及技術方法的動態(tài)發(fā)展情況進行深度把握。以新材料為例，現(xiàn)場工作人員應積極使用綠色環(huán)保材料開展裝配式鋼結構建設活動。如可以使用節(jié)能門窗以及中空玻璃等綠色材料進行施工實踐。

與此同時，在工藝技術的應用上，應結合裝配式鋼結構預制生產(chǎn)情況以及現(xiàn)場拼裝要求，選擇科學合理的技術進行施工實踐?；蛟谠谢A上進行創(chuàng)新實踐，彰顯出施工作業(yè)過程的環(huán)保性與綠色性。除此之外，為加強裝配式施工建設的協(xié)同性與專業(yè)性，可引入BIM技術，以提高設計精度。借助BIM技術，設計人員能夠提前針對梁柱節(jié)點位置所存在的鋼筋碰撞問題進行檢測分析，并根據(jù)分析反饋結果進行針對性調(diào)整，以減少日后返工問題。

4.2 堅持以低碳環(huán)保、綠色發(fā)展為核心理念，做好規(guī)劃設計與建設

為持續(xù)深入推進綠色建筑發(fā)展進程，設計人員應主動融合低碳環(huán)保設計理念以及可持續(xù)發(fā)展理念，對綠色裝配式鋼結構規(guī)劃設計體系以及施工建設內(nèi)容進行健全與完善。一方面，設計人員應結合城市地區(qū)地理環(huán)境以及發(fā)展情況，從城市規(guī)劃設計角度，對裝配式鋼結構規(guī)劃設計內(nèi)容進行適當改進與優(yōu)化，以期可以減少施工作業(yè)期間存在的資源消耗問題以及環(huán)境污染問題。另一方面，設計人員應結合自然情況，對室內(nèi)外居住環(huán)境進行合理規(guī)劃與設計。建議設計人員主動結合區(qū)域溫度變化以及日照條件等關鍵因素，對室內(nèi)外設計平衡要點進行精準把握，切實滿足居民日照需求以及溫度調(diào)節(jié)需求，減少電源等資源消耗問題。此外，在施工建設期間，施工人員應規(guī)范個人操作行為，優(yōu)先選擇綠色節(jié)能的施工技術以及工藝方法進行應用實踐[6]。

結論：

總而言之，踐行發(fā)展綠色建筑理念始終是實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展目標以及低碳環(huán)保政策的重要途徑。鑒于綠色建筑理念的重要性，建議在今后發(fā)展過程中，行業(yè)內(nèi)部人員應加強對于綠色建筑理念發(fā)展問題的關注程度，尤其是綠色裝配式鋼結構優(yōu)化問題。在優(yōu)化發(fā)展期間，相關工作人員應深刻意識到發(fā)展綠色裝配式鋼結構建筑的重要性，并主動結合綠色建筑理念以及發(fā)展要點，從多個方面針對綠色裝配式鋼結構建筑應用實踐內(nèi)容進行統(tǒng)籌推進。在此基礎上，積極運用新材料以及新技術工藝手段，健全完善綠色裝配式鋼結構規(guī)劃體系以及管理機制，進一步為我國綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展奠定良好保障。

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