預(yù)制裝配式建筑的綠色建筑技術(shù)研究

邊宏昊

（天津市交通科學(xué)研究院路馳咨詢公司，天津 300000）

1 前言

在現(xiàn)階段，可持續(xù)發(fā)展已成為各個領(lǐng)域的戰(zhàn)略目標(biāo)。這為我國各個行業(yè)開創(chuàng)了一種綠色發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式，同時也為建筑行業(yè)帶來了綠色發(fā)展。以此為根基，持續(xù)繁榮，而預(yù)制裝配式建筑也成了我國的特色。該工程項目巨大，綠色建筑技術(shù)是其核心內(nèi)容。所以，基于綠色建筑的預(yù)制裝配式建筑，相關(guān)的專業(yè)人士對建筑業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了持續(xù)的分析和深入的研究。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在整個過程中，專業(yè)技術(shù)、管理手段和設(shè)備都要不斷更新，并且在這個基礎(chǔ)上，對相關(guān)的體系也需要進(jìn)行改進(jìn)。因此，根據(jù)目前的發(fā)展趨勢，我國應(yīng)該大力推廣新型的預(yù)制裝配式建筑，將綠色建筑工程應(yīng)用其中，從而為建筑業(yè)的技術(shù)革新提供新的思路。

2 預(yù)制裝配式建筑的內(nèi)涵

預(yù)制裝配式建筑是指由預(yù)制部件制造的所有或部分部件，再由合適的運(yùn)輸工具運(yùn)至工地，并采用合適的設(shè)備和可靠的安裝模式，將有關(guān)部件就地組裝成具有對應(yīng)功能的工程項目施工模型。與傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)或現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比較，組裝工程是由專業(yè)的生產(chǎn)廠家來完成，如板材、梁、柱、幕墻等。另外，按照建筑材料劃分，可將其分為兩類：一是預(yù)制裝配式鋼筋混凝土建筑，二是預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑；按照用途劃分，可將其劃分為預(yù)制裝配式民用建筑和預(yù)制裝配式工業(yè)建筑。

3 預(yù)制裝配式建筑優(yōu)勢特點(diǎn)

3.1 工業(yè)化的模式

預(yù)制裝配式建筑工程的設(shè)計與施工，一般都是以工業(yè)化的模式進(jìn)行，從而達(dá)到目標(biāo)的制造與施工。大部分預(yù)制件在建造和使用時，都是直接在工廠里進(jìn)行制造和加工，然后將其運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的工地，然后在工地內(nèi)部進(jìn)行組裝。這樣可以最大限度地減少傳統(tǒng)的施工操作所帶來的許多問題，從而使建筑和裝飾的整體設(shè)計得以實(shí)現(xiàn)。這樣的方法在實(shí)際應(yīng)用中得到了合理使用，可以促進(jìn)其本身的價值不斷提高，從而更好地適應(yīng)當(dāng)前綠色建筑所帶來的個性化要求。結(jié)合當(dāng)前預(yù)制設(shè)備在實(shí)際工程中的實(shí)際應(yīng)用情況，指出其具有十分顯著的優(yōu)越性。當(dāng)采用組合結(jié)構(gòu)時，不會因鋼筋混凝土而引起的一系列的問題，受一系列的制約，同時其本身的品質(zhì)也相對較好。

3.2 復(fù)雜化的設(shè)計

該系統(tǒng)能有效地與其他鋼構(gòu)件相結(jié)合，從而保證了預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的有效推廣。預(yù)制裝配式建筑施工標(biāo)準(zhǔn)較高，能夠最大限度地避免發(fā)生火災(zāi)等一系列事故，并且總體上比鋼結(jié)構(gòu)要好。外部的外壓板具有自身材料，可以根據(jù)具體的條件對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸?，以滿足不同的設(shè)計形式，符合目前綠色建筑展示所提出的個性化要求。因為傳統(tǒng)的建筑形式多以手工操作為主，因而需要大量的人力。但是，在預(yù)制裝配式建筑工程的建設(shè)中，由于現(xiàn)場的人力資源投入相對較少，可以使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大。

4 預(yù)制裝配式建筑發(fā)展的主要問題

對于建筑施工的各方來說，預(yù)制裝配式施工具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但總體上還處在起步階段，其施工技術(shù)還存在諸多缺陷和限制，嚴(yán)重影響了預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展。

4.1 單位工程造價較高

與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)施工方式相比，預(yù)制式建筑的單位工程造價偏高，目前尚未得到市場的認(rèn)可，而傳統(tǒng)的施工方式則因為其技術(shù)成熟、成本低，在市場上占有很大的比重。此外，預(yù)制廠的生產(chǎn)和銷售預(yù)制件需要繳納增值稅，而且需要大量的土地和資金來支持。另外，預(yù)制裝配式建筑的施工工藝和工人素質(zhì)都有較高的要求，在無形中提高了施工成本。

4.2 對建設(shè)企業(yè)的技術(shù)要求很高

由于預(yù)制裝配式建筑在施工場地上會出現(xiàn)大量的起重作業(yè)，而目前的起重設(shè)備不能滿足這些要求，因此，建設(shè)單位要在前期投入一定的資金購置或租賃新型起重設(shè)備，從而加大了公司的經(jīng)濟(jì)壓力。而且，預(yù)制裝配式建筑施工的施工難度很大，對工人的熟練程度和實(shí)際經(jīng)驗都有一定的要求，而且還需要很長一段時間的培訓(xùn)，這些都會阻礙施工企業(yè)的發(fā)展。

4.3 監(jiān)管與保障機(jī)制存在缺陷

預(yù)制裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展與執(zhí)行，離不開政府機(jī)關(guān)的監(jiān)督與保障，必須加強(qiáng)對其的指導(dǎo)與服務(wù)，并給予相應(yīng)的政策扶持。建立健全的評估體系，健全的獎勵政策，以推動我國裝配式建筑的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前，我國關(guān)于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的相關(guān)法律、法規(guī)規(guī)定相對落后、針對性不強(qiáng)，致使有關(guān)企業(yè)的運(yùn)營缺乏法律基礎(chǔ)。另外，目前我國的裝配式建筑規(guī)范體系還不夠健全，出現(xiàn)了很多問題，如梁、柱、筋的配對等。電力設(shè)備和水利設(shè)備的建設(shè)沒有一個統(tǒng)一、完整地規(guī)范，而現(xiàn)行的工程圖冊也有很多問題。這對我國的裝配式建筑發(fā)展有一定的消極作用。

4.4 節(jié)點(diǎn)施工難度較高，質(zhì)量無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)連接形式一般包括鉸接節(jié)點(diǎn)、剛性節(jié)點(diǎn)和撓性節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量直接關(guān)系到裝配式房屋的整體應(yīng)用性能、抗震性能和承載力。目前國內(nèi)的預(yù)制拼裝施工中，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)采用的是現(xiàn)澆混凝土，其節(jié)點(diǎn)布筋比較復(fù)雜，鋼筋連接面積也比較小，因此施工比較困難。

由于我國的預(yù)制結(jié)構(gòu)形式多樣，缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各類型的預(yù)制構(gòu)件節(jié)點(diǎn)采用的工藝技術(shù)也是多種多樣的，這不僅造成了工藝技術(shù)上的不確定性，而且增加了施工難度，制約了預(yù)制裝配式建筑的持續(xù)發(fā)展。

5 預(yù)制裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 預(yù)制構(gòu)件混凝土澆筑施工技術(shù)

在預(yù)制構(gòu)件混凝土澆筑施工中，為了從根本上保證整體混凝土的施工質(zhì)量，滿足當(dāng)前工程施工的個性化要求，必須對已有的各種設(shè)備進(jìn)行精確、高效的檢驗，以確保正在使用設(shè)備的適用性。使得所用的材料符合目前規(guī)范的要求，以保證結(jié)構(gòu)的品質(zhì)和控制的有效性。對后續(xù)的相關(guān)主管部門，要求其必須嚴(yán)格遵守現(xiàn)行規(guī)范，對預(yù)制構(gòu)件的澆筑過程能否滿足規(guī)范做出正確、有效的判定，從而保證混凝土澆筑的質(zhì)量，為工程的順利進(jìn)行打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)發(fā)生一系列的變形問題時，應(yīng)采取相應(yīng)的措施加以解決。一般在澆注完畢后，施工方需查看現(xiàn)場狀況，適時地調(diào)整平整度，以保證科學(xué)的養(yǎng)護(hù)管理。它既能滿足現(xiàn)有技術(shù)手段所需的一系列技術(shù)手段，又能在整個工程竣工后合理利用蒸汽養(yǎng)護(hù)等相關(guān)技術(shù)對預(yù)制構(gòu)件的表面進(jìn)行有效的維護(hù)。

5.2 預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸、裝卸及儲存技術(shù)

由于整個預(yù)制施工工藝中的運(yùn)輸、裝卸和儲存都是一個完整的流程，所以有關(guān)單位要根據(jù)預(yù)制件的實(shí)際數(shù)量和材料選擇合適的運(yùn)輸方法，同時還要注意裝卸過程，避免碰撞。在運(yùn)送時，要適當(dāng)?shù)靥畛溆糜谶\(yùn)送、貯存的預(yù)制構(gòu)件緩沖材料，以起到防護(hù)構(gòu)件的作用。此外，存放預(yù)制件的地方，必須要保證地面的平坦，盡量減少對預(yù)制件的破壞，同時，存放的地方也要保證一定的空間的密閉和干燥，不允許在存放過程中出現(xiàn)任何的水分。總之，各有關(guān)部門和人員要齊心協(xié)力，采用科學(xué)的方式進(jìn)行預(yù)制件地搬運(yùn)和存放，以保證其使用的安全性，同時也為預(yù)制裝配式建筑打下了堅實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

5.3 預(yù)制內(nèi)剪力墻，疊合板安裝施工技術(shù)運(yùn)用

預(yù)制內(nèi)剪力墻技術(shù)是將預(yù)制裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，通過螺栓連接，將預(yù)制件牢固、高效地結(jié)合在一起，以確保結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的精確連接和技術(shù)要求。所以，在進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件裝配時，應(yīng)預(yù)留下板的間隔，以保證鋼筋可以插入，并采用螺栓將預(yù)制結(jié)構(gòu)的剪力墻與其他特殊部位相結(jié)合。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)先確定接頭的位置，采用特定的構(gòu)件將其與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的連接。另一方面，由于人們在日常生活中經(jīng)常使用窗來進(jìn)行通風(fēng)、透光等，所以必須對窗體材料進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，以達(dá)到建筑設(shè)計規(guī)范的要求。

其次，在建筑預(yù)制窗時，工人要用螺釘固定門窗，保持門窗螺帽的位置。另外，門窗和部件的連接也要適當(dāng)調(diào)整，保證施工的安全性和安裝質(zhì)量。此外，在預(yù)制裝配施工中普遍采用疊合板的安裝方式，最好的安裝間距是30 cm左右，為了避免出現(xiàn)錯誤，操作者要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理地調(diào)節(jié)安裝方向，并對疊合板進(jìn)行整體的安裝，以保證其精度。另外，在使用過程中，為了防止損傷，應(yīng)該使用周邊的支撐板來進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。而在進(jìn)行疊層拼裝之前，吊板的安裝是必不可少的，必須采用比較合適的方法來保證安全，在安裝的時候，首先要在底座上設(shè)置一個臨時的支撐，這樣才能提高裝配的安全性，完成后要及時拆除。要注意的是，避免采用單層支撐，當(dāng)疊合板裝配工藝結(jié)束后，需要進(jìn)行必要的混凝土澆筑，并及時進(jìn)行維護(hù)，以達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。然后，在指定的時間內(nèi)，將支架拆下，并完成組裝和安裝。

6 綠色建筑的關(guān)鍵技術(shù)

6.1 建立樣板引路技術(shù)

在工程設(shè)計與施工過程中，如何引入和應(yīng)用綠色建筑的概念及技術(shù)方法，對于工程的整體施工具有十分重要的意義。為保證項目的總體開工效率，保證項目的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在前期準(zhǔn)備階段，要制定出一套與實(shí)際相適應(yīng)的施工模式指南。通過實(shí)際運(yùn)用，可以逐步推廣與PC結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的生產(chǎn)工藝，使其在實(shí)際中的應(yīng)用效果和價值最大化。在此基礎(chǔ)上，該技術(shù)既能科學(xué)、合理地解決與施工有關(guān)的問題，又能防止構(gòu)件的大量堆積和不能有效的銜接。但是，在系統(tǒng)的建立和實(shí)施上，要根據(jù)實(shí)際情況，保證相關(guān)單位和設(shè)計部門逐漸獲得政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)的承認(rèn)。強(qiáng)化對審計流程的控制，保證嚴(yán)格、高效，使整個流程得以大規(guī)模地進(jìn)行。

6.2 預(yù)制構(gòu)件的物流管理技術(shù)

在具體的裝配式建筑工程中，要使其整個工程的供貨周期得到有效的協(xié)調(diào)和計劃的發(fā)展，就必須嚴(yán)格遵守一系列的既有要求，并根據(jù)施工現(xiàn)場提出的基本原理，科學(xué)合理地運(yùn)用物流管理方法。尤其是在新形勢下，必須引入和應(yīng)用現(xiàn)代科技，既能適應(yīng)目前物資的個性化需要，又能有效地提升企業(yè)的物流管理水平，達(dá)到目標(biāo)經(jīng)營的目的。比如，在實(shí)際操作中，將定向分成垂直、橫向，再直接按照生產(chǎn)、儲存等不同的方法進(jìn)行分類，以達(dá)到有目標(biāo)地記錄與統(tǒng)計。

6.3 高精度快拆組合式的模板施工

通過對施工圖紙的了解，可以更好地了解施工場地內(nèi)的設(shè)備設(shè)施的安裝過程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快拆組合模板的高精度施工。其零件以鋁合金為主。在工程施工中，采用較為直接的方法，例如施工預(yù)埋、定向固定接頭、五級螺絲等，對節(jié)省木材的使用成本具有重要意義。在采用組合結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行模板深化時，應(yīng)采用三維模型法對板式構(gòu)件進(jìn)行仿真，并在施工全過程中合理布置單層屋面、鋼背波紋、三角形斜拉梁等。鋁膜的最終制作過程是：以立柱位置為基礎(chǔ)，對裝配墻進(jìn)行平整，并按已完成的梁模進(jìn)行相應(yīng)的平整度檢驗及工藝檢驗。

6.4 飾面預(yù)制構(gòu)件的保護(hù)

在整個項目的策劃和施工中，都離不開污損這個問題。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因在于，建筑材料中所用的石料大多是從外墻上來的。所以，建筑單位應(yīng)針對具體情況，采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行有效的維修和治理，以最大限度地減少由混凝土砌塊引起的能源消耗。同時，在規(guī)定的時間范圍內(nèi)進(jìn)行目標(biāo)檢測也是非常必要的，這樣可以使所有的預(yù)制件都得到最好的控制。

7 預(yù)制裝配式建筑的發(fā)展趨勢

裝配式建筑未來的發(fā)展趨勢，從總體布局到局部預(yù)制，都將與建筑的結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境相融合。目前，我國的裝配式建筑尚處在起步階段，其實(shí)施的首要任務(wù)是解決設(shè)計、制造、運(yùn)輸、安裝等一系列關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在今后的發(fā)展趨勢中，既要解決目前的重點(diǎn)難點(diǎn)，又要注重設(shè)計的美感與功能的實(shí)現(xiàn)，在建筑領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。推動工程設(shè)計、零部件制造、安裝、裝修、物流管理等全鏈條地發(fā)展，為建筑行業(yè)和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供新的機(jī)會，以順應(yīng)時代的需要。

8 結(jié)論

總之，隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，尤其是改革開放以后，我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有了長足的進(jìn)步。同時，在建筑領(lǐng)域，也緊跟著國家的發(fā)展步伐，進(jìn)行技術(shù)革新，尤其是在預(yù)制裝配式建筑中的運(yùn)用，推動了綠色建筑的發(fā)展，為我國的建筑節(jié)能事業(yè)注入了新的活力。同時，該技術(shù)的運(yùn)用，對施工單位和相關(guān)部門產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)了建筑業(yè)市場的持續(xù)發(fā)展。