装配式建筑技术发展策略

上传:gfl1216 2023-01-18 举报文章

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装配式建筑技术发展策略

【摘要】随着国家绿色发展,将碳达峰、碳中和有效实施,对于装配式建筑技术提出了更高要求。文章重点针对“双碳”背景下装配式建筑技术发展进行了分析,通过分析装配式建筑技术特点,以具体的案例指明“双碳”背景下装配式建筑技术应用的优势,最后给予了具体的发展建议。

【关键词】“双碳”;装配式建筑;技术发展

1引言

全球经济一体化发展,经济增长的速度越来越快,二氧化碳排放量与日俱增,对于生态系统的影响较大。在2020年国家在经济工作会议召开期间,提出了2021年工作重点放在碳达峰、碳中和“双碳”目标实现层面,要求各级部门积极开展及落实碳减排工作。建筑业是碳排放主要行业,应该积极响应国家号召,改进技术,促进绿色建筑发展,进而实现经济结构绿色低碳化。基于此背景,建筑行业开始将装配式建筑模式引进,此形式以低碳、环保、经济、实惠、高效优势为主,满足“双碳”背景下提出的绿色环保需求。本文通过对“双碳”背景下装配式建筑技术发展进行分析,在将绿色建筑理念高效落实的同时,希望为建筑行业提质增效,保证经济效益的基础之上,实现碳中和目标。

2装配式建筑技术体系

2.1通用结构体系

当前装配式混凝土结构与现在国家提出的抗震规范标准以及要求相符,安全系数高、适应性强、而且经久耐用,框架、剪力墙、框架-现浇剪力墙三种结构是其常见类型。在结构体系选择时主要以工程高度、体量、抗震等级、烈度、功能等需求为依据。装配式框架根据等同现浇设计,全部或者部分的梁以及柱使用的是PC构件。在具体施工过程中如果为了维护结果选择的是预制外挂墙板,主体结构能够实现100%预制率。在装配式剪力墙结构中,全预制剪力墙、部分预制剪力墙是最为常见的两种结构形式,其中全预制剪力墙结构指的是全部剪力墙使用的都是预制的构件,此结构也可以称之为FPC体系,电梯井、剪力墙等多使用预制构件,梁、板等多使用预制叠合构件。部分预制剪力墙结构指的是部分使用的是预制构件,承重墙多采用的是拆解构件。以上提及的两种结构体系中,预制剪力墙使用的是整体预制墙板、预制叠合墙板,特别是在地震常发区域可以首选预制叠合板。

2.2专用结构体系

结合不同区域、建筑造型、经济发展水平、施工技术、预制率要求,专用结构体系应用也较为广泛,主要是为了能够将预制构件标准化、预制率提高,促进施工企业整体施工效率提升,工期缩短的同时,成本降低。很多经济发达国家会结合自身发展需求将多种装配式建筑专用结构体系进行有效应用(见表1)。目前在我国特种结构体系中,装配式混凝土单层工业厂房、住宅常使用的是多层装配式剪力墙结构,在不断研发中,一些新型预制混凝土结构体系也被广泛应用,例如钢支撑-预制混凝土框架、预埋垂直缝预制混凝土墙板等等,经济又适用[1]。

3“双碳”背景下装配式建筑的技术应用案例

3.1工程预制构件加工技术概述

此次选取的工程采用的预制构件主要包括叠合板、预制楼梯、轻质隔墙等,涉及的全部预制构件都是在工厂内部进行集中加工生产的,保证了工厂化科学管理、自动化智能生产的同时,质量以及品质得到了有效保障,不仅达到了施工现场建筑垃圾的减少的目的,而且实现了施工现场绿色建造。

3.2BIM技术深化预制构件

通过运用BIM技术中的三维模拟清晰地展示预制楼梯、叠合板、预制内隔墙安装工艺(见图1),然后模拟、分析以及比较相关数据,进而从中选择最佳施工方案,达到节能减排的目标。

3.3装配式轻质墙板应用技术

3.3.1拟采用部位本次选取的工程项目案例中,在模拟塔楼标准层的时候采用的是装配式轻质墙板,将原来的砌体墙取代,此类型的墙板隔墙系统不仅具备了紧密的结构优势,而且整体性较好,不会出现变形问题,加快了施工进程,同时抗震性也非常好,避免出现空鼓及开裂的情况。

3.3.2技术创新轻质墙板属于新型墙板,将其应用到此工程项目中,不仅隔音的效果非常好,而且耐火、耐磨、抗滑,最为突出的优点就是绿色环保,可以使室内使用面积增加10%左右,符合国家建筑建筑中65%节能减排标准及要求。同时,后期对墙体改造也较为方便,房屋居住质量大幅度提高,简化了施工流程,无需进行抹灰,降低了空鼓、开裂等问题发生的概率,居民房屋进行装修时更加方便,在房屋中安装不会释放苯醛气体[2]。例如在此次工程施工过程中,为了达到建筑绿色环保的目标,设计环节,采用BIM技术模拟分析了建筑室外声环境,国家现行《声环境质量标准》GB3096条中的5.1明确规定了不同类型声环境功能区噪音限值(见表2),在经过模拟以后,此工程昼间以及夜间噪声均符合标准。

3.3.3技术特点将板和板连接在一起,形成一个整体结构,不仅具备了较强的抗冲击性,而且使用钢结构方法进行锚固,墙体的强度不断增强,与普通砌筑墙体相比较,整体抗震性能大幅度提升,同时还具备了质量轻、强度高、多重环保、施工进度快、墙体成本低等诸多优点(见图2)。

4“双碳”背景下装配式建筑的技术发展建议

4.1提高装配式建筑的围护墙结构热工性能

在装配式建筑节能环节,围护结构热工性能是极其关键的,不仅要与我国相关设计标准相符,而且要结合热工性能指标给予相应评价。所以在装配式护结构设计过程中,要对建筑结构采暖、制冷总负荷影响因素全方位考虑,为了能够将围护结构热工性能提高,可将厚度为21mm的XPS板设计在外墙内侧,在建筑外墙板内侧采用射钉固定好XPS板,另外,外墙外侧、墙隔层间可用棉保温板进行填充,使建筑整体保温效果增强[3]。

4.2发展装配式建筑在屋面与外窗节能的应用

通常情况下,装配式建筑层结构多使用的是保温层面板、层面瓦面板、EPS-复合保温面板、防水面板。在建筑墙面上进行层面固定,为了能够达到屋面保温层保护的目的,一般情况下会将厚度为25mm水泥砂浆涂于层面上。可以在外窗框架设计时使用塑钢,以提高节能效果,通过双层中空玻璃面板,起到很好的保温作用。装配式建筑地面处理时由上至下顺序施工,建筑地面面层厚度是20mm,找平层时使用水泥砂浆,建筑地面面层厚度在60mm以上,可以采用复合式保温面层。

4.3构建有效的绿色装配式建筑技术标准体系

在“双碳”背景下,装配式建筑技术要想达到绿色环保的要求,就要构建相应的标准以及完善的体系。①企业可根据市场经济动态变化情况,结合行业行情,充分利用技术优势,开发基于装配设施,集维护、产业发展于一体的体系,促进绿色装配式建筑水准的提高,侧重点放在配套技术标准体系构建方面。②可将绿色装配式建筑、部件间模数体系不断完善,将研究重点放在与建筑工业化生产、发展相契合的绿色环保型结构开发层面,使装配式产品成套生产,形成供应链条,这对于绿色装配式建筑结构协同发展非常有利[4]。在将自身技术标准进行改进、创新的过程中,还要重视信息技术、网络平台优势的运用,对上游、下游企业发展情况密切关注。根据市场发展形势以及变化,对内部管理及时调整、更新,促进自身管理能力的提升。同时也可构建产业激励体系,基于共赢互利原则,构建开发、创新技术研发队伍,为绿色装配式建筑资源配置更加优化提供保障。

5结语

“双碳”背景下,要想严格控制碳排放量,实现绿色环保目标,就要求建筑行业引进新技术,使用新材料,通过不同的方法促进建筑碳排放量的减少。装配式建筑技术可以说是建筑行业创新之举,要想将此建筑模式优势充分利用,保证工期减少、资源降耗,达到环境保护的目的,就需要装配式建筑发展过程中,以国家绿色标准为重要依据,对技术不断改进,多使用环保型材料及施工方法,保证装配式建筑技术优势充分发挥的同时,推进碳达峰、碳中和目标的达成。

参考文献

[1]付雷.绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用[J].绿色环保建材,2020(1):47-47.

[2]房怡.绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用价值分析[J].砖瓦,2021(2):46-47.

[3]陈向国,刘京佳.更好发挥装配式建筑减碳功用[J].节能与环保,2021(9):20-21.

[4]廖礼平.绿色装配式建筑发展现状及策略[J].企业经济,2019,38(12):139-146.

作者:贾潇 刘刚 占升 单位:中建二局第一建筑工程有限公司