疊合板預(yù)制技術(shù)綠色效益評(píng)估

【摘要】文中對(duì)裝配式建筑領(lǐng)域內(nèi)的疊合板預(yù)制技術(shù)展開(kāi)了深入探究，以項(xiàng)目實(shí)例詳細(xì)分析了疊合板預(yù)制技術(shù)在縮短項(xiàng)目建設(shè)周期與節(jié)約資源方面的具體應(yīng)用與成效。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)證分析，揭示了疊合板預(yù)制技術(shù)如何通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)快速裝配顯著提升施工效率，同時(shí)減小了對(duì)環(huán)境的不良影響，并有效控制了經(jīng)濟(jì)成本。研究指出，疊合板預(yù)制技術(shù)憑借其在減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、材料損耗、能源消耗及廢棄物產(chǎn)生等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)推動(dòng)建筑業(yè)向綠色可持續(xù)方向發(fā)展起到了積極作用。此外，項(xiàng)目實(shí)踐證明，預(yù)制技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅符合國(guó)家及地方的裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，還在提高裝配率、促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與部品部件通用化方面取得了顯著成果，為綠色建筑的推廣提供了有力例證。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑；疊合板預(yù)制技術(shù)；資源節(jié)約；綠色效益評(píng)估

【中圖分類號(hào)】TU741 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）07-0004-03

0 引言

全球城市化進(jìn)程與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)驅(qū)使建筑業(yè)采納綠色策略，其中裝配式建筑凸顯了效率與環(huán)保的雙重優(yōu)勢(shì)，有益于協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧共進(jìn)。在此背景下，疊合板預(yù)制技術(shù)成為焦點(diǎn)，通過(guò)工廠預(yù)制與現(xiàn)場(chǎng)組裝的高效模式，可顯著加快建筑速度，減少濕作業(yè)及環(huán)境污染，有力推進(jìn)綠色建筑實(shí)踐，引領(lǐng)行業(yè)節(jié)能減排潮流。

福州市某項(xiàng)目作為裝配式建筑的示范案例，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，3#、5#、7#、8#、10#樓實(shí)施裝配式建造，預(yù)制比例超50%，驗(yàn)證了疊合板技術(shù)的實(shí)效與可行性。

1 疊合板預(yù)制技術(shù)概述

1.1 疊合板定義與分類

疊合板，作為一種現(xiàn)代化的建筑預(yù)制技術(shù)產(chǎn)品，是指由預(yù)制混凝土板與現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土兩部分組成的樓板結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)造方式巧妙地結(jié)合了工廠預(yù)制的高精度與現(xiàn)場(chǎng)澆筑的結(jié)構(gòu)整體性，實(shí)現(xiàn)了建筑施工的高效與質(zhì)量保證。按照不同的預(yù)制程度和施工方法，疊合板可以細(xì)分為不同類型：純預(yù)制疊合板、半預(yù)制疊合板以及帶桁架鋼筋的疊合板等。純預(yù)制疊合板主要由預(yù)制的底板和現(xiàn)場(chǎng)澆筑的薄層混凝土構(gòu)成；半預(yù)制疊合板則在工廠預(yù)先制作部分結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)完成剩余部分；帶桁架鋼筋的疊合板則通過(guò)在預(yù)制層中預(yù)埋桁架鋼筋來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和承載能力。

1.2 疊合板預(yù)制技術(shù)原理與優(yōu)勢(shì)

首先在工廠環(huán)境下，利用先進(jìn)的模具系統(tǒng)和嚴(yán)格的品質(zhì)控制程序生產(chǎn)出高質(zhì)量的預(yù)制板。然后，這些預(yù)制板被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，與現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土層相結(jié)合，形成完整的樓板結(jié)構(gòu)。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在多個(gè)層面。

1）提高施工效率。工廠化的生產(chǎn)模式大幅縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，使得項(xiàng)目能夠更快封頂，提前進(jìn)入裝修和后續(xù)工序。

2）確保質(zhì)量與安全。預(yù)制過(guò)程中采用的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程和嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制，有效保證了構(gòu)件的尺寸精度和性能一致性，降低了施工錯(cuò)誤和安全隱患。

3）減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與環(huán)境污染?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量的減少，意味著噪聲、塵埃等污染源得到有效控制，有利于環(huán)境保護(hù)和周邊居民生活質(zhì)量的維護(hù)。

4）降低勞動(dòng)強(qiáng)度與成本。自動(dòng)化和機(jī)械化的預(yù)制生產(chǎn)線減輕了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)規(guī)模化生產(chǎn)降低了單個(gè)構(gòu)件的成本。

5）便于后期維護(hù)與改造。疊合板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于后期對(duì)管線進(jìn)行調(diào)整或新增，為建筑的靈活使用和長(zhǎng)期維護(hù)提供了便利。運(yùn)用BIM技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)提升部品部件通用互換性，局部更新升級(jí)時(shí)能迅速匹配預(yù)制件替換，提高維護(hù)效率。

1.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范引用

國(guó)內(nèi)主要遵循的標(biāo)準(zhǔn)包括：GB/T 51231—2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)全面規(guī)定了裝配式混凝土建筑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、驗(yàn)收等全過(guò)程的技術(shù)要求，為疊合板等預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了指導(dǎo)。DBJ/T 13-216—2015《福建省預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》針對(duì)福建省地域特點(diǎn)，細(xì)化了預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作、運(yùn)輸、安裝及質(zhì)量檢驗(yàn)的具體規(guī)定，適用于包括疊合板在內(nèi)的各類預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和應(yīng)用。《福建省裝配式建筑評(píng)價(jià)管理辦法（試行）》明確了裝配式建筑的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、程序和要求，為項(xiàng)目裝配率的計(jì)算和評(píng)價(jià)提供了依據(jù)，確保了疊合板等預(yù)制技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性和科學(xué)性[1]。

2 案例分析

2.1 項(xiàng)目基本信息與裝配式建筑評(píng)價(jià)

案例項(xiàng)目位于福建省福州市，屬于居住建筑類型。項(xiàng)目總計(jì)容建筑面積為53 518.5 m2，其中3#、5#、7#、8#、10#樓為裝配式建筑，裝配式建筑總計(jì)容建筑面積27 083.4 m2，占項(xiàng)目總計(jì)容建筑面積的比例為50.61%，符合《福建省裝配式建筑評(píng)價(jià)管理辦法（試行）》關(guān)于裝配率指標(biāo)應(yīng)≥50%的規(guī)定。項(xiàng)目在設(shè)計(jì)與施工階段均采用了BIM技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高施工效率，且預(yù)制構(gòu)件的采用顯著提升了施工速度，減少了現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)，降低了環(huán)境污染，符合福州市關(guān)于發(fā)展裝配式建筑的政策導(dǎo)向。

2.2 疊合板預(yù)制技術(shù)應(yīng)用情況

1）設(shè)計(jì)上，為避免拼縫縫隙影響外觀和結(jié)構(gòu)整體性，采用雙向疊合樓板設(shè)計(jì)，后澆縫寬度控制在290～300 mm之間，確保了樓板間的緊密連接?？紤]到工廠生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)安裝便捷性，樓板設(shè)計(jì)采用了多種尺寸規(guī)格，如60（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制）、70（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制）、90（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制）和100（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制），其中陽(yáng)臺(tái)采用60（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制），屋面則采用100（現(xiàn)澆）+ 60（預(yù)制），充分適應(yīng)不同部位的安裝需求。

2）生產(chǎn)階段，疊合板在工廠內(nèi)通過(guò)精確的模具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，保證了構(gòu)件尺寸的精確度和質(zhì)量的一致性。為方便現(xiàn)場(chǎng)電氣管線施工，部分預(yù)制疊合板預(yù)埋了電氣管線槽，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與施工的無(wú)縫對(duì)接。

3）安裝流程上，預(yù)制疊合板通過(guò)專業(yè)的吊裝設(shè)備運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)，精準(zhǔn)定位后進(jìn)行安裝，與現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土層相結(jié)合，形成穩(wěn)固的樓板結(jié)構(gòu)。此過(guò)程減少了澆筑工作量和模板搭設(shè)的面積，大大加快了施工進(jìn)度，同時(shí)也降低了現(xiàn)場(chǎng)安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 裝配率與預(yù)制比例計(jì)算

在分析3#、5#、7#、8#、10#樓的裝配率與預(yù)制比例時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有樓棟均展現(xiàn)出高水平的預(yù)制構(gòu)件應(yīng)用。以3#樓為例，裝配率達(dá)到了51%，這一數(shù)值突出了項(xiàng)目對(duì)預(yù)制技術(shù)的廣泛采納，裝配面積涵蓋了諸如疊合板、預(yù)制樓梯和預(yù)制內(nèi)隔墻等多種組件。值得注意的是，3#樓水平構(gòu)件中預(yù)制部品部件的使用率高達(dá)89.24%，為其贏得了28.72分的高評(píng)價(jià)。相似地，5#、7#、8#、10#樓的裝配率維持在50%，顯示了一致的預(yù)制應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，且各樓棟在水平構(gòu)件上的預(yù)制部品部件應(yīng)用比例均超越80%，收獲了至少28分的裝配率評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，這再次強(qiáng)調(diào)了項(xiàng)目在預(yù)制技術(shù)整合上的連貫性與高效性。匯總3#～10#樓的預(yù)制建筑計(jì)容面積，總量為27 083.4 m2，占據(jù)項(xiàng)目總計(jì)容面積的50.61%，這一數(shù)據(jù)清晰表明項(xiàng)目不僅滿足了裝配率指標(biāo)不低于50%的基本要求，還彰顯了案例項(xiàng)目在推廣裝配式建筑策略上的成功執(zhí)行與實(shí)踐。通過(guò)這些具體數(shù)字深入剖析了項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)裝配化目標(biāo)上的實(shí)際表現(xiàn)與成效[2]。

2.4 裝配式建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化與部品部件通用化分析

案例項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段遵循了GB/T 51231—2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和DBJ/T 13-216—2015《福建省預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化與模數(shù)化。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，各樓棟的軸線尺寸均符合1M基本模數(shù)和2M、3M擴(kuò)大模數(shù)，雖然未直接貢獻(xiàn)裝配率得分，但為后續(xù)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)與安裝提供了良好的基礎(chǔ)。

部品部件通用化方面，項(xiàng)目中的疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制內(nèi)隔墻等構(gòu)件均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，如疊合板輪廓尺寸統(tǒng)一為幾種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，大大提高了部品部件的通用性和互換性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相同輪廓尺寸的預(yù)制疊合板數(shù)量超過(guò)200塊，滿足了《福建省裝配式建筑評(píng)價(jià)管理辦法（試行）》的得分條件，獲得了相應(yīng)的加分。項(xiàng)目?jī)?nèi)隔墻全部采用輕質(zhì)蒸壓加氣混凝土板（ALC板材），應(yīng)用比例超過(guò)80%，體現(xiàn)了部品部件的高度集成化與通用性，為項(xiàng)目的快速施工和質(zhì)量控制提供了有力支持。

3 工期與資源節(jié)約效果分析

3.1 工期縮短分析：對(duì)比傳統(tǒng)現(xiàn)澆與預(yù)制施工周期

傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模板搭建、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等多道工序，每一步都需要等待前一步干燥或固化，過(guò)程繁瑣且耗時(shí)。相比之下，此項(xiàng)目中大量采用的預(yù)制構(gòu)件，如疊合板、預(yù)制樓梯、預(yù)制凸窗板和內(nèi)墻板等，均在工廠提前生產(chǎn)完成，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)只需吊裝和連接，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)間和人力需求。特別是預(yù)制樓板和樓梯的應(yīng)用，使得樓層間的構(gòu)建安裝時(shí)間大幅縮短，幾乎不受天氣影響，提高了施工連續(xù)性，從而在整體上縮短了約30%的建設(shè)周期。

3.2 資源節(jié)約評(píng)估：材料消耗、能源使用、廢棄物減少

在材料消耗上，由于預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動(dòng)化與精確切割，減少了材料損耗，相比現(xiàn)澆方式，節(jié)約了約5%的建筑材料。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)減少了設(shè)計(jì)變更造成的材料浪費(fèi)。在能源使用方面，工廠化生產(chǎn)環(huán)境可控，能源利用效率高，與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土相比，減少了能源消耗。此外，預(yù)制構(gòu)件的規(guī)模化生產(chǎn)有利于集中管理與優(yōu)化物流，減少了運(yùn)輸過(guò)程中的能耗。在廢棄物處理上，現(xiàn)場(chǎng)施工垃圾顯著減少，預(yù)制構(gòu)件的精確度也降低了現(xiàn)場(chǎng)修整產(chǎn)生的廢料，廢棄物減少了約20%，有利于環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用。

3.3 環(huán)境影響評(píng)估：碳排放量減少、噪聲污染降低

首先，工廠化生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件能更高效地利用能源，減少了化石燃料的燃燒，進(jìn)而降低了溫室氣體排放。據(jù)估算，與傳統(tǒng)現(xiàn)澆相比，項(xiàng)目整體建設(shè)過(guò)程中的碳排放量減少了約15%。此外，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的減少，不僅降低了現(xiàn)場(chǎng)水耗，也顯著降低了噪聲污染。傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工中頻繁的攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、振搗等作業(yè)產(chǎn)生的高噪聲得到有效控制，為周邊居民創(chuàng)造了更為安靜的生活環(huán)境，體現(xiàn)了項(xiàng)目對(duì)環(huán)境保護(hù)的正面影響。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析：成本節(jié)省、投資回報(bào)率提升

從經(jīng)濟(jì)效益角度考量，案例項(xiàng)目通過(guò)采用裝配式建筑方式，盡管初期的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和運(yùn)輸成本可能略高于傳統(tǒng)現(xiàn)澆，但因大幅縮短了現(xiàn)場(chǎng)施工周期，減少了人力和機(jī)械租賃費(fèi)用，整體成本得到了有效控制。特別是在勞動(dòng)力成本持續(xù)上升的背景下，這種效率提升尤為關(guān)鍵。此外，由于減少了現(xiàn)場(chǎng)材料浪費(fèi)和廢棄物處理費(fèi)用，以及較低的能源消耗，長(zhǎng)期來(lái)看，項(xiàng)目的總體建設(shè)成本得以降低。加之項(xiàng)目能夠更快達(dá)到銷售或使用狀態(tài)，資金回籠周期縮短，提高了項(xiàng)目的投資回報(bào)率。

4 綠色效益綜合評(píng)估

4.1 綠色建筑評(píng)價(jià)體系應(yīng)用

案例項(xiàng)目嚴(yán)格遵循國(guó)家文件精神，全面融入綠色建筑評(píng)價(jià)體系。項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等階段充分體現(xiàn)了綠色建筑的核心理念，通過(guò)實(shí)施工業(yè)化建造方式，提升了建筑的整體環(huán)保性能。具體而言，項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)大量采用預(yù)制構(gòu)件，如疊合樓板、預(yù)制樓梯、預(yù)制凸窗板、預(yù)制內(nèi)墻板等，不僅提高了施工效率，而且減少了施工現(xiàn)場(chǎng)的噪聲、粉塵等環(huán)境污染，符合綠色建筑在資源節(jié)約、環(huán)境友好方面的標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和模數(shù)化施工中，項(xiàng)目嚴(yán)格遵守1M基本模數(shù)整倍數(shù)的軸線尺寸要求，確保了建筑結(jié)構(gòu)與部品部件的高度適配性和通用性，進(jìn)一步提高了建筑的可維護(hù)性和耐久性。項(xiàng)目在主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、部品部件通用化等方面均達(dá)到或超過(guò)既定標(biāo)準(zhǔn)，展現(xiàn)了良好的綠色建筑實(shí)踐[3]。

4.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益考量：就業(yè)、技能提升與行業(yè)推動(dòng)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面，案例項(xiàng)目通過(guò)實(shí)施裝配式建筑，對(duì)當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)市場(chǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了積極影響。項(xiàng)目施工過(guò)程中，雖然部分現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)被工廠預(yù)制取代，但在工廠端卻創(chuàng)造了大量新的就業(yè)機(jī)會(huì)，尤其是需要高技能的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和管理崗位，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)工人向技術(shù)工人的轉(zhuǎn)型。同時(shí)，項(xiàng)目推動(dòng)了建筑行業(yè)技術(shù)升級(jí)，促進(jìn)了建筑工人的技能提升，增加了行業(yè)對(duì)BIM技術(shù)、數(shù)字化管理等現(xiàn)代建造技術(shù)的需求，間接帶動(dòng)了相關(guān)培訓(xùn)和教育行業(yè)的發(fā)展[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

案例項(xiàng)目展示了疊合板預(yù)制技術(shù)對(duì)加速施工、縮短工期和保護(hù)環(huán)境的顯著成效，符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。此技術(shù)通過(guò)雙向疊合樓板設(shè)計(jì)，確保結(jié)構(gòu)完整與外觀美觀，同時(shí)符合相關(guān)政策要求，并通過(guò)預(yù)制構(gòu)件集成應(yīng)用提升了建筑質(zhì)量與效率?？蛇M(jìn)一步推動(dòng)此領(lǐng)域發(fā)展，如通過(guò)激勵(lì)政策如稅收優(yōu)惠，以及技術(shù)創(chuàng)新和成本控制等。未來(lái)預(yù)制技術(shù)將與綠色理念更緊密結(jié)合，借助智能工廠和自動(dòng)化生產(chǎn)線，向智能化、定制化邁進(jìn)，迎合市場(chǎng)對(duì)綠色住宅和公共設(shè)施增長(zhǎng)的需求，助力循環(huán)經(jīng)濟(jì)與零碳目標(biāo)[5]。

參考文獻(xiàn)

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[作者簡(jiǎn)介]丁世龍（1990—），男，福建連江人，本科，工程師，研究方向：建筑工程施工。