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绿色建筑发展为视角的装配式住宅探讨

作者:未知

  【摘 要】在新型绿色节能建筑材料、节能减排技术以及全寿命周期的节能理念应用方面,装配式住宅建筑都有着明显的优势,因此推行装配式住宅建筑对绿色建筑发展具有非凡的意义。本文从简要介绍装配式住宅相关技术原理入手,从绿色建筑发展视角分析其在资源利用、施工技术以及节能技术应用等方面的绿色节能特点,并且着重探讨目前在装配式住宅建筑的原材料研发、构件与结构单元的设计和预制以及信息化管理等方面尚待解决的问题,对未来装配式建筑的相关技术发展进行了简单展望。
  【关键词】装配式住宅;绿色建筑;工业化
  引言
  住宅建筑在所有建筑工程中占有很大比重,所以为了满足其使用功能而带来的资源消耗和环境影响更加突出。因此,在目前绿色建筑发展理念的视角下,如何实现住宅建筑的建造与使用绿色化是最受瞩目的课题。
  一、绿色建筑发展视角下的装配式住宅
  绿色建筑的建造理念基于实现建筑工程全寿命周期资源效益最大化,通过使用可再生资源、降低能耗以及减少污染物排放等,在满足人们生活、生产需要的前提下付出最低的环境和资源成本,实现这一设想需要涉及多个领域的先进技术支持。而装配式建筑无论是在节能环保材料与技术的使用,还是在节省施工资源和能源、减少对周边环境干扰与污染方面都具有无可比拟的优势,因而近年来成为了公认的建筑工程发展的必然趋势。
  (一)装配式住宅的技术原理简介
  传统的住宅建筑工程施工中,建筑主体结构到各种设备的安装与内外装饰工程都按照项目设计蓝图和施工组织计划逐步在现场完成。而装配式住宅建筑从结构设计到施工过程都由完全不同的理念指导,引入了工业生产模式,将建筑整体结构和不同的功能单元进行分解和深入设计[1]。这些标准化的构件和单元的制造以及加工在施工地点之外的场所集中进行,按照工业生产理念进行生产和管理。而住宅建筑的施工过程转变为对预制构件与单元的组装、连结和固定。因此,首先简化了施工过程并提高了施工过程的可控性,并有效减少了对环境的干扰。其次,标准化的预制过程可以提高资源的利用率,并且能够更加精确的控制住宅建筑各个部分的质量。最后,以构件或单元为单位加工与建造住宅建筑可以充分满足人们对个人生活空间的个性化要求,基于个人审美情趣和使用需求选择居室内部装备种类和内饰风格。
  (二)绿色建筑发展视角下的装配式住宅的资源利用优势
  提高资源的利用效率并且把对环境的损害降至最低是绿色建筑发展理念的一个重要组成部分。而装配式住宅在这一方面有着巨大的优势,首先通过住宅构件和结构单元的深化设计,可以基于计算机软件对各个部分进行更加精确的受力分析和结构优化,从而减少原材料的使用和施工能耗。其次,装配式住宅在设计过程中应用了大量轻型、易加工的原材料,钢结构与正交胶合木等材料的使用不仅减少了对环境不友好的混凝土的应用,还能发挥钢材和木材这些可反复回收利用的绿色环保材料的作用,对促进绿色建筑的发展有很重要的意义。最后,在特定场所对住宅建筑的构件和结构单元进行集中预制,能够因为集约化生产优化生产工艺,实现对水、电以及生产原料的节约利用。
  (三)装配式住宅的施工技术及其节能减排意义
  住宅建筑的施工过程带来的环境问题一向比较突出,由于需要在现场进行大规模土方、混凝土浇筑以及装饰装修等工程,向周围环境释放大量粉尘和声光污染,并且大型机械设备的运行还对周边人群与构建筑物的安全造成威胁。而装配式住宅建筑的施工过程省略和简化了很多工序,只需使用少量机械设备用于运输和现场吊装。因此,首先减少了人员与设备的使用并提高了施工效率,节约了施工过程的能源、水资源损耗[2]。其次,由于使用了住宅建筑的构件和结构单元的标准化生产技术,可以通过应用节能技术和相关材料,提高住宅建筑的节能效果并减少其使用中的能耗。最后,装配式住宅建筑的施工减少了废水和固体建筑垃圾的排放,对维护施工现场周边水体和大气的质量十分有益,也能保障住宅使用者拥有更加健康和自然的生活環境。
  二、装配式住宅建筑相关领域尚待完善的技术性问题
  目前,在装配式住宅建筑的相关领域还有很多技术性问题有待完善和提高,才能在助力绿色建筑工程发展的同时达到理想的施工效率和节能效果。
  (一)绿色节能原材料的生产与使用标准构建
  装配式住宅建筑在设计和施工中需要应用很多先进技术,其中新材料的研发和使用环节就存在较多不够完善之处。首先,具有节能保温性能材料的生产目前缺少完善的标准和规范,导致在装配式住宅的设计和施工过程中相关材料的质量控制比较棘手[3]。其次,应用绿色节能材料造成住宅建筑直接建造成本的上升,而如何从绿色建筑发展视角衡量住宅建筑的综合成本是一个急待解决的问题。只有科学的评价因全寿命周期资源节约带来的环境效益才能形成一套完善的装配式住宅设计和评价标准,从而借助装配式住宅推动绿色建筑的发展。
  (二)装配式住宅构件与结构单元的标准化生产
  预制装配率是衡量装配式建筑发展水平的重要指标,体现了能够在多大程度上实现住宅建筑的工业化建造。而目前从事装配式住宅构件和结构单元生产的企业相对不足,无论是技术水平还是生产规模与住宅建筑需求相比都相去甚远。首先,受制于国内装配式建筑的设计和管理水平,在节点、构件空间位置以及住宅结构单元的优化设计方面,相关技术与先进水平存在明显差距[4]。其次,由于技术、原材料价格和相关领域管理体制等原因,造成装配式住宅的构件预制成本相对较高,很多有实力的企业在这方面没有强烈的投资意愿。因此,能否尽快解决这些问题、提高装配式住宅预制环节的生产技术和降低成本对未来绿色建筑的发展至关重要。
  (三)设计在施工过程的信息化管理技术应用
  实现建筑工程全寿命周期的信息化管理是绿色建筑理念的一个关键部分,也是切实提高装配式住宅建筑工程施工效率和资源效益的基础。但是由于目前BIM等相关技术的应用没有得到普及,信息化局限于设计或者施工环节,而没有实现装配式住宅建筑的全寿命周期信息化管理。因此,探索利用EPC总承包以及建筑信息化管理模式,通过构建标准化的建筑信息模型实现装配式住宅的设计、预制以及装配施工信息化管理是解决这一问题的根本途径,也是最大限度优化住宅建筑的设计和施工过程、实现资源效益最大化,并且推动绿色建筑发展的最佳方案。
  三、结束语
  装配式建筑因其设计建造理念与施工技术和绿色环保理念的高度契合,使其成为了实现住宅建筑绿色化最有效的方案。因此,探索提高相关领域的技术水平对未来绿色建筑的快速发展十分重要。
  参考文献:
  [1]魏健桐.绿色建筑中装配式住宅的应用研究[J].建设科技,2018(3):40-40.
  [2]吕永利.绿色建筑发展为视角的装配式住宅探讨[J].绿色环保建材,2018,No.136(06):242+244.
  [3]马欣艺.装配式住宅在绿色建筑中的应用[J].建筑技术开发,2018,v.45;No.391(13):8-9.
  [4]吴枫,曹犇,宋籽晞.装配式住宅在绿色建筑中的应用探微[J].建材与装饰,2017(20).
  (作者单位:定兴县住房和城乡建设局)
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