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双碳目标下装配式建筑深化设计的低碳优化路径研究

作者

舒孝武

湖南宝宁建筑设计有限公司 湖南长沙 410000

装配式建筑的核心是采取工业化方式生产,将不同预制组件组在一起,在工厂预制不同组件,可以缩短工期,减少建筑建设对生态环境的破坏。因此,人们环保理念不断提高,政策推动下,要加强对装配式建筑建设的推动,同时,要注重技术交流,为装配式建筑行业发展提供支持。

1 装配式建筑特点

随着建筑行业发展,各种先进技术都被应用在建筑中,在这一背景下,装配式建筑不断增多,而且得到了广泛应用。通过对装配建筑进行分析可以确定,其具体特点如图1 所示。

图1 装配式建筑的特点

(1)装配式建筑的装配化程度高,施工速度快,能够快速完成施工任务。同时,大量预制件都在工程内通过统一标准制作,这可以建筑减少施工任务,降低工作人员在施工中的任务量,从而保证整个建设作业能够高效完成。

(2)采取工厂化方式生产施工中采用的各种预制构件,这能够有效降低施工中产生的扬尘、噪声,同时,也可以减少施工中污水排放量,以免在实际建设期间,产生大量废弃物,这对建筑行业可持续发展能够起到一定推动作用。

(3)装配式建筑在具体设计过程,要采取标准化方式进行,通过这一设计方案,能够简化设计流程,在短时间内完成设计工作。进行装配式建筑设计期间,各种预制构件可以采取标准化方式进行,不同构件具有良好通用性,这可以为降低后续施工开展,以及出现问题后的维修难度[1]。

(4)整个施工作业开展可以采取装配化方式实现。正式施工开展时,安排专人对施工过程进行监管,做好相应管理工作,保证各种配件都能够依据规范完成,加快施工速度,提高施工质量,保证在实际施工中,不会发生安全事故[2]。

2 装配式建筑设计要求

开展装配式建筑设计工作时,为了保证整体设计的合理性,需要明确设计要求,具体要求如图2 所示。

2.1 进度要求

进行装配式建筑设计时,要明确后续施工流程,确定设计中的要求,在保证装配式建筑质量可以满足要求基础上,尽量缩短工期,确保装配式建筑能够在工期内竣工。

2.2 质量要求

装配式建筑设计质量对其竣工后质量会造成直接影响,如果在设计时,存在违规情况,将会导致装配式建筑竣工后质量不达标。可见,对于装配式建筑来说,要从实际情况入手,不断提高设计水平。在设计中明确后续施工中的各项难点与重点,后续施工时,要依据设计规范进行,只有这样才能保证装配式建筑质量能够满足使用需求[3]。

2.3 成本要求

装配式建筑成本控制要具有策略性,实际控制主要体现在物力、人力、时间等多个方面。设计装配式建筑时,做好上述各项内容控制,能够显著降低建设成本,这对装配式建筑行业发展能够起到一定推动作用。

图2 装配式建筑设计要求

3 装配式建筑设计的主要流程

3.1 技术策划

装配式建筑技术策划时期,设计人员要全面掌握装配式建筑定位、规模、周围环境,依据具体建设等工作,编制科学设计方案,确保最终应用 各种构件都能够满足设计标准,提高装配式建筑质量。此外,设计人员在这一期间要加强与施工人员的沟 针对装配式建筑进行全面探讨,落实预先设定的技术路线,将其作为后续设计装配式建筑的依据,保证最终建设的装配式建筑符合设计要求[4]。

3.2 方案设计

在该时期要将技术作为装配式建筑设计的主要依据,针对装配式建筑情况,做好平面和立面设计工作,保证整体设计的合理性。进行方案设计时,需要做好如下分析:

平面设计方案应当在确保装配式建筑功能可以满足要求基础上,遵循“少规则、多组合”原则进行,针对各种预制构件设计要做好优化工作,依据标准完成设计。

开展立面设计时,要充分考虑加工预制构件可行性,依据装配式建筑具体情况,采取个性化、多元化设计,提高装配式建筑立面设计合理性,避免因为设计不合理,影响装配式建筑外观与性能[5]。

3.3 初步设计

进行装配式建筑初步设计时,要做好协调设计工作,提高装配式建筑设计合理性,减少设计中各种违规情况。具体设计期间,需要从装配式建筑整体情况入手,明确不同专业技术应用要点,为设计工作开展提供支持。初步设计过程中,每一项工作都要严格依据相应标准和条例开展,设定装配式建筑底部现浇区域参数,以免因为参数不合理,对后续施工,以及装配式建筑竣工后质量与应用造成不良影响。

3.4 施工图设计

工作人员在施工图设计期间,要依据初步设计内容制定针对性技术措施,从具体情况入手,持续完善装配式建筑施工图,明确实际施工中各个要点。生产企业要依据构件的具体设计参数,针对技术设备配置情况做好相应优化工作,保证后续生产质量能够满足要求[6]。开展施工图纸设计工作,不仅要考虑专业预埋方案,而且还要明确装配式建筑中连接点位设计内容,例如,做好装配式建筑防水、防火等设计工作,提高装配式建筑整体质量,避免其在投入使用后,出现各种问题。

3.5 构件加工图设计

加工预制构件企业应当与设计方保持联系,建立协作关系,确保加工设计图设计合理,内容完整,避免因为设计存在缺失,对装配式建筑建设造成不良影响。若情况必要,可以提供预制构件规格控制图,同时,不仅要依据装配式建筑情况,预埋预留临时性固定安装孔位,而且还要考虑后续施工开展时,运输与安装预制构件的吊钩孔位,确保后续施工能够依据规范进行,降低施工难度,减少违规施工情况的出

4 双碳目标下装配式建筑设计的低碳优化实现路径

4.1 构建系统化政策法规体系

为了推广装配式建筑,扩大其应用范围,要依据装配式建筑发展情况,构建一套系统化政策法规体系,要引入金融财政支持和技术创新体系。实际分析过程中,可以从以下几个方面进行:

为了推动装配式建筑发展, 建筑发展纳入国家发展战略作业中。依据装配式建筑发展情况, 目标,以及相应执行路径。制定具体政策时,要多次研究 做好上述工作,一方面可以合理引导装配式建筑发展, 使装配式建筑企业能够得到稳定发展 [7]。此外,制定合理法规 支持,为后续发展工作开展提供依据。实际工作开展时,利用透明法 营造出一个可持续发展环境。

在经济快速发展的今天,应当适当增加在装配式建筑领域的投入,减低行业的购买成本,使企业可以投入更多财力,加强对装配式建筑设计低碳内容的探究。例如,调动充足资金,能够显著提高整个装配式建筑活跃度,鼓励更多企业投入装配式建筑设计低碳中,推动装配式建筑行业稳定发展。

创新技术是推动装配式建筑发展的核心动力。因此,要加强对装配式建筑建设各个方面的资金投入,特别是要加强对技术创新的研究,努力攻关,将各种先进技术应用在装配式建筑设计低碳研究中,提高装配式建筑设计合理性。

鼓励企业对先进装配式建筑设计理念,以及实际设计中采用的各种技术进行更新,在此基础上结合装配式建筑具体情况,注重更新设计方案。同时,要构建合理的激励制度,调动企业在技术创新方面的投入,从而推动装配式建筑行业能够朝着低碳方向发展。

4.2 加强技术创新

4.2.1 研发新型材料

装配式建筑低碳发展的根本就是研究新型材料,将各种新型材料应用在装配式建筑中,为设计低碳实现提供支持。研发新型材料目的是减少装配式建筑建设过程中能源消耗量,增强装配式建筑结构质量,使其在应用过程中不会出现问题,保证装配式建筑能够与生态环境和谐发展,以免建设的装配式建筑性能降低。例如,将高性能混凝土应用在装配式建筑中,这一类材料具有耐久性好、强度高等多项优点,将其应用在装配式建筑中,可以提高各种构件承载力。轻质隔墙板的普及也为装配式建筑建设转型提供一个新思路,其主要特点是具有良好的保温性能,而且整体重量小,目前轻质隔墙板已经代替了装配式建筑中采用的传统墙体,通过对其进行应用,能够提高装配式建筑整体舒适度,降低其重量,而且能够增强装配式建筑抗震性。装配式建筑中采用的各种绿色保温材料也是新型材料的一个亮点,这一材料具有生态友好性、保温性能好等特点,将其应用在装配式建筑中,可以减少装配式建筑实际应用过程中能源消耗量,从而达到设计低碳目的。

4.2.2 加强对智能化技术的应用

智能化技术是装配式建筑低碳发展过程中一项关键技术,通过对该项技术进行应用,可以改变装配式建筑行业生产模式。将智能化技术合理融入装配式建筑中,能够使装配式建筑再造作业轻松实现,整个流程实现起来较为容易,合理应用智能化技术,可以提高装配式建筑质量、降低成本、减少能源消耗量。例如,合理应用机器人技术,使装配式构件加工、运输、安装各项作业方式都发生改变,降低各项工作难度,提高装配式建筑建设过程中各项工作精准度,确保工作人员安全,减少装配式建筑能源消耗量。再例如,将 3D 打印技术应用在装配式建筑中,能够做好打造装配式建筑中采用的构件,以及使用模型,快速完成装配式建筑建设。管理人员在具体工作期间,通过对智能技术进行应用,能够动态监控装配式建筑从设计到施工的整个过程,做好相应管理工作,保证可以及时发现这一期间遇到的各种问题,及时采取相应措施处理,这不仅可以消除安全隐患,而且能够优化设计方案,降低能源消耗量。

研发新型材料与智能化技术应用二者不仅联系紧密,而且相互之间可以起到促进作用。新型材料创新与应用,为装配式建筑建设提供高效、高质量资源,而智能化技术可以推动新型材料研发,这为后续装配式建筑建设提供更多材料选择,同时,市场机制与政策引导,也可以推动装配式建筑朝着低碳方向发展。

4.2.3 加强对绿色施工技术的应用

在装配式建筑施工现场,要加强对降噪设备,以及先进施工技术的应用,通过这一方式,可以降低施工期间噪声污染,避免因为装配式建筑施工对周围居民生活造成不良影响。此外,装配式建筑施工过程中,会产生定量废弃物,如何控制废弃物也是施工期间的一项重要内容。具体施工时,要注重管理施工作业,做好节能管理,合理应用节能设备,以及先进的施工技术,保证后续施工开展能够实现精细化管理,避免在实际施工中浪费大量能源,这对保护生态环境能够起到一定推动作用。

4.3 考虑市场发展路径

在能源日益短缺,气候逐渐变暖大背景下,装配式建筑成为建筑行业朝着低碳方向转型的主要力量。装配式建筑虽然具有许多优点,但是在部分地区,其市场规模较小,消费者对其接受程度也有待提高。装配式建筑与传统建筑相比,市场规模小,这不仅影响相关技术创新,而且会导致成本过高。装配式建筑在实际发展过程中,上下游企业要加强沟通与合作,但是从实际情况来看,整个产业链中,不同环节之间协作不够紧密,这会导致装配式建筑整体建设效率偏低,会加大能源消耗量。面对市场挑战,为了推动装配式建筑低碳发展,可以从以下几个方面分析:

利用电视、物联网等渠道,加强对装配式建筑的宣传,从而使群众能够理解和接受装配式建筑,扩大装配式建筑市场规模。

建设公共建筑时,优先考虑装配式建筑,这可以起到引导作用。对于采用装配式建筑的个人和企业,在政策允许范围内,应当给予其一定补贴,这对扩大装配式建筑规模能够起到一定的推动作用。

注重整合产业资源,使装配式建筑市场能够规范化,从而使装配式建筑产业链的上下游企业在工作期间能够紧密合作,共享各种资源,推动装配式建筑行业稳定发展。

在资源优势区域,可以构建装配式建筑产业集聚区,吸引更多相关企业入驻,形成规模效应,这不仅能够将各种先进技术应用在装配式建筑中,而且能够提高经济效益。

5 结语:

总而言之,近几年人们的环保理念得到了增强,装配式建筑的出现在一定程度上推动了建筑行业朝着绿色低碳方向发展。在装配式建筑发展过程中,要注重低碳,加强对低碳理念设计路径实现路径的分析,同时,要注重政策、资金等方面的支持,从而减少配式建筑在实际建设过程中能源消耗量。

参考文献:

[1] 张桐瑞 , 耿立明 , 那永霖 , 等 . 基于三维视角下的装配式建筑碳排放影响因素研究 [J]. 砖瓦 , 2024,(12): 136-138+141.

[2] 陆杰, 李敏.“双碳”背景下装配式建筑在广西北部湾地区推广的可行性分析[J]. 中国建筑装饰装修,2024, (23): 86-88.

[3] 王彤云. 全生命周期下装配式建筑减少碳排放的路径分析[J]. 中国建筑装饰装修, 2024, (21): 90-92.

[4] 刘浩 , 马金辉 , 杨磊 . 融合设计——装配式双面叠合剪力墙住宅产品研发 [J]. 城市建筑 , 2024, 21(20): 160-164.

[5] 顾政新 , 李圆瑶 , 林绅 , 等 . 绿色建筑视域下装配式建筑施工技术要点探究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024, (19): 94-96.

[6] 刘洋 . 双碳背景下建筑企业装配式建筑业务绿色低碳发展路径 [J]. 石材 , 2024, (07): 63-65.

[7] 张同闯 . 双碳目标推动下 BIM 技术在装配式建筑中的创新和应用 [J]. 绿色建造与智能建筑 , 2024,(05): 19-21.

作者简介:舒孝武(1992.7-),男,汉族,湖南怀化,本科,中级,主要从事装配式建筑设计咨询、深化等工作