绿色建筑背景下的装配式建筑技术优化研究

摘要：装配式建筑作为绿色建筑的一种创新形式，以其优越的施工效率、较少的建筑垃圾以及低碳节能等优势，逐渐成为推进现代建筑行业发展的重要措施。研究结果表明，绿色建筑背景下装配式建筑有着较强的应用基础，项目综合评价在节能减排、节约资源和保护环境等方面表现突出，展示了绿色装配式建筑技术的巨大潜力。基于此，文章分析了装配式建筑技术的应用优势，并以武汉某高校学院大楼扩建项目为例，对具体施工要点进行了研究，以供参考。

关键词：绿色建筑；装配式施工；技术要点

1绿色建筑背景下装配式建筑技术的应用优势分析

1.1节约能源

预制构件的设计和制作采用了模块化方法，通过数字设计和工厂精准预制，实现了施工材料的最大化利用。相较于施工现场的逐一测量、浇筑和制作，预制构件有效避免了材料的浪费；同时，工厂批量化的生产模式也避免了能源的过多消耗。（2）在施工过程中，相较于传统的施工流程，装配式建筑技术能够有效提升施工效率，既节约了人力和时间，还减少了施工过程中下料、加工等流程的能源消耗。（3）装配式建筑所用的预制构件在制作过程中就充分考虑了节能要求，相较于普通的砖混结构外墙，装配式建筑外墙隔热性能有较大幅度提升，实现了良好的节能效果。

1.2绿色环保

传统的施工方式在施工过程中会产生较为明显的粉尘和噪声问题。装配式施工的构件在工厂内进行生产加工，对工厂周边的环境产生影响较小。在施工阶段，施工单位只需要将构件直接安装即可，省去了大量准备环节，因此也不会产生明显的粉尘和噪声污染。（2）工程施工对水源的污染主要来源包括未处理的建筑垃圾对水源的污染、施工过程的废水和地表水冲刷施工材料所造成的污染。装配式建筑技术在生产和施工工艺上具有清洁、少尘的特点，能够降低生产和施工过程对水源等的污染。（3）工厂预制和模块化生产使材料用量更加精准，减少了生产和施工过程中产生的固体废弃物，降低了对土壤环境的污染。

1.3可持续性

（1）材料的可重复利用性。随着绿色建筑理念的逐渐普及，当前，建筑工程项目开始更多地采用可回收的环保施工材料，包括建筑材料、模板材料等。此外，预制工艺具有高度标准化特征，所使用的设计方案、加工工艺、材料配比均可以重复使用，大幅度提升了工程施工的灵活性和高效性。（2）建筑物的可维护性。对于装配式技术所构建的建筑物，由于其材料构件的模块化设计和标准化生产，因此使其维护难度明显降低、寿命有所延长（3）生态环境的可持续性。装配式建筑技术利用的是预制构件的快速组装，减少了大量的材料、能源和经济成本，实现了对资源的最大化利用和可持续性。

2绿色建筑背景下的装配式建筑技术优化研究

2.1项目概况

本项目位于武汉某高校内，为学院大楼扩建项目。项目占地1046.42平米，总建筑面积为5143.68平米，其中地上面积4808.46平米，地下面积335.22平米。地上5层，地下1层为半地下室，首层层高4.5米，标准层层高3.9米，建筑高度为21.6米。结构类型为钢筋混凝土现浇梁板框架结构，局部框架剪力墙结构，采用独立基础。

根据《武汉市装配式建筑装配率计算细则》（2019）相关规定及计算方式，经计算本项目主体结构采用的水平装配式构件，围护墙和内隔墙装配式构件，以及装修和设备管线的装配，本项目总装配率为51.70%。

本项目通过在大楼屋面层进行可再生能源光伏发电系统建设。光伏系统总装机容量为57.75kWp，总安装面积为281.2平米（约为屋面总面积的30%），以1个380V并网点接入用户侧低压柜进行光伏并网发电，设计运行寿命25年，预计年发电量为508972kWh，光伏发电应用量大于本建筑物总运行能耗的10%。

根据《绿色建筑评价标准》（2019），湖北省地方标准《绿色建筑设计与工程验收标准》（2021）及绿色建筑碳排放全生命期计算报告，本项目符合国家绿色建筑评价标识二星级要求。

2.2生产阶段的优化策略

2.2.1预制构件的BIM信息管理

在装配式建筑的生产过程中，预制构件的管理是提高生产效率、保证施工质量的关键环节。在预制构件的生产管理方面，BIM技术可以直接将设计模型中的参数信息导人到生产管理系统中，实现预制构件的生产计划和调度。在预制构件的安装管理方面，BIM技术可以实现与施工进度的紧密结合，通过模型的实时更新，为施工人员提供精确的施工指导和指引，减少现场施工中的错误和返工，提高施工精度和施工效率。

2.2.2生产流程与材料选择的优化

在装配式建筑的生产过程中，通过引入先进的生产设备和技术，可以显著提高生产的精确度和速度。在材料选择上，应优先选择环境友好、可持续的材料，如经过认证的低挥发性有机化合物（VOC）的涂料和胶粘剂、高回收率的材料等。对于不同的建筑环境和设计要求，应进行详细的热学性质评价，选择具有高热阻的保温材料，以有效减少室内外热量交换，从而提高建筑的整体能效。

2.3现场装配施工优化

2.3.1基础施工

本学院大楼扩建项目采用独立基础形式。装配式建筑的基础施工与传统建筑基础施工有相似之处，但也有其特殊要求。在基础施工前，应根据装配式建筑的结构特点和设计要求，精确确定基础的位置、尺寸和标高。例如，基础轴线偏差应控制在±10mm以内。在基础施工过程中，应预留好与预制构件连接的钢筋或预埋件，确保预制构件准确安装。基础施工完成后，应进行基础的验收，验收合格后方可进行预制构件的吊装作业。

2.3.2预制构件吊装

本项目主体结构采用水平装配式预制构件，同时使用塔式起重机进行吊装。预制构件吊装是装配式建筑施工的关键工序，在吊装前，应根据构件的重量、形状和安装位置选择合适的起重机具，并制定详细的吊装方案。吊装作业时，首先将起重机就位，然后将预制构件吊起至安装位置上方，缓慢下放，通过预留的钢筋或预埋件与基础或已安装构件进行连接。在吊装过程中，应安排专人指挥，确保吊装作业的安全。对于大型预制构件，如预制混凝土墙板，可采用多点吊装的方式，减少构件在吊装过程中的变形。

2.3.3连接与固定

预制构件吊装到位后，需进行连接与固定，以确保建筑结构的整体性和稳定性。对于混凝土预制构件，常用的连接方式有灌浆连接和焊接连接。灌浆连接是将高强度的灌浆料注入构件之间的预留孔洞或缝隙中，使构件形成整体，灌浆料的抗压强度应不低于预制构件混凝土的强度等级，灌浆连接的饱满度应达到95%以上。焊接连接则主要用于钢结构装配式建筑构件之间的连接，焊接质量应符合相关焊接标准，焊缝的探伤合格率应不低于90%。在连接与固定完成后，应对连接部位进行质量检查，确保连接的可靠性。

2.3.4节点处理与防水

施工装配式建筑的节点处理是保证建筑性能的重要环节，节点处应进行加强处理，如增加钢筋配置、设置加强板等。在节点处理完成后，进行防水施工。对于外墙板的竖向拼接缝，可采用防水密封胶进行密封，防水密封胶的耐候性应符合相关标准，防水效果应能经受住长时间的风雨侵蚀。对于屋面节点，应采用防水卷材与防水涂料相结合的方式进行防水处理，防水卷材的搭接宽度应不小于100mm，防水涂料的厚度应符合设计要求，确保屋面的防水性能。

结语

综上所述，在绿色建筑背景下，装配式建筑技术受到越来越广泛的关注。该技术具有生产流程精细、施工过程可控、资源优化利用等诸多优势，能够有效减轻传统施工技术所带来的资源浪费和环境污染问题，有效地减少建筑全生命期碳排放量，对建筑行业的可持续发展有重要意义。

参考文献：

[1]赵刚，王殿会.低碳节能装配式建筑技术的思考分析[J].建筑结构，2022，52（15）：169.

[2]冯家晨.基于绿色建筑之下的装配式建筑施工技术探索[J].佛山陶瓷，2023，33（2）：97-99.