绿色建造理念下装配式建筑结构施工技术
邵路
沈阳盛文装饰工程有限公司
引言
建筑行业作为资源消耗和碳排放的重要领域,亟需通过技术创新实现绿色发展。装配式建筑通过标准化设计、预制化生产和装配化施工,大幅减少了现场湿作业和建筑垃圾产生。在绿色建造理念指导下,装配式建筑结构施工技术需要重点解决关键问题。这种技术融合既能提高建筑工业化水平,又能实现节能降耗的环保目标,对促进建筑业高质量发展具有重要意义。
1 装配式建筑结构特点
装配式建筑结构具有标准化设计、工厂化生产和装配化施工的典型特征,其核心在于将传统现浇结构分解为多个预制构件,在工厂完成主要加工后运输至现场进行组装。相较于传统建筑模式,装配式结构显著提高了施工效率,通过精密模具和自动化生产线保证构件尺寸精度和外观质量,实现建筑产品工业化制造。构件连接节点采用标准化设计,使不同部位的接口具有通用性和互换性,便于快速安装和质量控制。在结构性能方面,预制构件可实现更高的混凝土密实度和钢筋定位精度,提升整体结构的抗震性和耐久性。空间组合灵活性是其另一重要特点,通过模块化设计可自由组合出多样化的建筑形态,满足不同功能需求。从全生命周期看,装配式建筑更易于后期维护和改造,构件可拆卸特性为建筑功能更新提供便利,这种可逆性建造方式符合循环经济理念。同时,预制构件表面平整度好,减少现场抹灰等湿作业,为绿色施工创造条件,使建筑产品在质量、效率和环保方面形成显著优势。
2 绿色建造理念下装配式建筑结构施工技术分析
2.1 构件预制生产技术
构件预制生产是实现绿色建造的首要环节,需要在原材料选择、工艺流程和能源利用等方面系统优化。优先选用工业废料再生骨料和低碳水泥等环保材料,通过配合比优化降低水泥用量,从源头减少碳排放。生产车间配置自动化钢筋加工中心和智能温控养护系统,实现精准下料和节能养护,大幅降低材料损耗和能源消耗。建立模具循环利用体系,开发可调节组合式模具,适应不同构件的生产需求,延长模具使用寿命。引入 BIM 技术进行预制构件深化设计,提前解决钢筋碰撞等问题,避免生产过程中的设计变更浪费。实施清洁生产管理,对废浆料、边角料进行分类回收处理,将混凝土废料压制成再生砖等副产品。
2.2 运输与存放保障技术
构件运输与暂存环节的绿色化管理对降低全过程环境影响至关重要,需要科学规划物流方案和现场布局。基于 BIM 模型进行运输路径优化,采用智能调度系统整合运输需求,提高车辆装载率,减少空驶里程。研发专用运输架具和保护装置,实现不同类型构件的安全叠放运输,降低运输过程中的破损率。现场暂存区实施模块化分区管理,按安装顺序合理布置构件堆放位置,避免二次搬运造成的能源浪费。采用可周转的标准化支撑系统,替代传统木方垫块,实现临时设施的材料节约。建立构件追溯管理系统,通过 RFID 标签实时掌握构件状态和位置信息,精准配合施工进度需求。针对特殊气候条件,设置装配式防雨防风遮蔽设施,避免天气因素导致的质量缺陷和返工浪费。
2.3 现场安装连接技术
现场安装阶段的绿色施工技术直接影响工程质量和资源利用效率,需要重点优化工艺方法和组织模式。推广干式连接技术,采用高强螺栓、预应力套筒等可靠连接方式,减少现场焊接和混凝土湿作业。开发自适应调节装置和微调定位系统,提高构件就位精度,避免因校正产生的材料损耗。实施装配式支撑体系标准化管理,使用钢制可调支撑替代传统脚手架,实现周转材料的重复利用。组织专业化吊装班组,通过虚拟仿真预演优化吊装顺序和机械走位,减少高空作业时间和能源消耗。建立即时质量检验制度,采用无损检测技术控制节点质量,防范返工风险。推行装配式装修同步施工技术,在主体安装阶段预留精准接口,避免后期拆改浪费。
3 绿色建造在装配式施工中的应用
3.1 节能技术应用
装配式建筑施工中的节能技术应用贯穿于全过程各环节,通过系统优化实现综合能耗降低。在构件生产阶段,采用太阳能养护窑和余热回收系统,将养护能耗控制在传统方式的 30% 以下。施工现场优先选用电动化机械设备,如电动塔吊和升降平台,减少柴油机械的尾气排放和噪音污染。优化临时用电系统设计,设置智能配电装置和节能照明系统,根据作业需求自动调节电力供应。建立能源监控平台,实时采集各施工区域的能耗数据,识别异常耗能点并实施改进。在建筑使用功能植入方面,预制外墙板集成保温层和光伏构件,实现围护结构节能与可再生能源利用的一体化设计。施工组织采用错峰作业和集中生产模式,提高大型设备使用效率,降低单位产值能耗。
3.2 节材措施与方法
装配式建筑特有的工业化属性为材料节约提供天然优势,需要通过技术创新和管理优化进一步发挥潜力。深化设计阶段采用BIM 技术进行构件拆分优化,最大限度提高材料利用率,控制加工余量在 3% 以内。建立标准化构件库,优先选用模数协调的通用构件,减少非标件比例,实现规模化生产效益。推广高强轻质材料应用,如 UHPC 预制构件和 FRP 筋材,通过材料性能提升减少截面尺寸和用量。完善边角料回收体系,将混凝土废料粉碎后用于路基填筑,钢筋头加工成构造连接件。实施精益物流管理,精确计算各类材料进场时间和数量,避免现场堆积损耗。开发可循环使用的临时固定装置和防护设施,替代一次性消耗材料。
3.3 节水与水资源利用
装配式建筑施工的节水效益主要体现在大幅减少现场湿作业,但还需要系统化水资源管理措施加以强化。构件厂区建设雨水收集和中水回用系统,将养护用水循环利用率提升至 85% 以上。优化混凝土配合比设计,采用减水剂和高性能掺合料,降低单位立方混凝土的用水需求。现场施工区设置分级供水网络,区分生活用水和工程用水,安装智能水表实施分区计量。推广无水施工工艺,如干式地暖模块代替传统湿铺做法,预制卫浴单元整体安装避免现场防水施工。建立施工降水综合利用方案,将基坑排水经处理后用于车辆冲洗和防尘洒水。实施节水考核制度,将水资源消耗指标纳入分包合同条款,激励参与方共同节水。通过全过程水资源管控,装配式建筑可比传统施工方式节水 60% 以上,显著降低对周边水环境的影响,体现绿色建造的环保价值。
结束语
装配式建筑与绿色建造理念的有机结合,为建筑行业可持续发展提供了新的技术路径。通过优化结构设计、改进施工工艺和完善管理体系,装配式建筑在保证工程质量的同时,显著降低了资源消耗和环境负荷随着智能建造技术和新型环保材料的应用,绿色装配式建筑将展现出更大的发展潜力。
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