摘要：自“十三五”规划内容执行以来，诸如节能减排、绿色建筑以及智能建筑等理念全新出炉，在此期间，作为“四节一环保”中的重要构成部分，装配式建筑理念已经逐渐获得了建筑领域的认可和政府部门的支持，有效拓展了发展空间。但是，在装配式建筑理念应用的过程中，由于部分理论经验并不成熟，导致部分工程建筑单位在施工管理期间的经济管控工作开展的并不理想，亟待整改。基于此，本文主要对基于LCA的钢结构装配式住宅建筑的环境性能评价进行分析探讨。
关键词：基于LCA；钢结构；装配式住宅建筑；环境性能评价
1基于LCA的钢结构装配式住宅建筑的环境性能评价
1.1碳排放核算范围
为了量化计算装配式住宅物化阶段的碳排放，并与采用传统现场浇筑生产建造方式的传统住宅物化阶段进行碳排放的量化对比，本文的碳排放量化研究的范围为：装配式住宅物化阶段的预制构件的工厂化生产过程和装配化施工过程，并将装配式住宅物化阶段划分为5个过程：建材生产加工、建材运输、工厂生产、构件运输和施工建造。装配式住宅物化阶段各过程中由于建材、资源和能源的消耗向大气环境产生的温室气体排放均通过相关碳排放因子转化为CO2当量表示。碳排放量的功能单位为单位建筑面积排放的CO2当量。
1.2碳排放路径及碳源分析
本文采用基于过程评价法进行装配式住宅物化阶段的碳排放量化研究，即通过对研究范围内各活动过程的碳排放路径及碳排放源进行清晰的梳理，建立住宅物化流程以进行各个过程和整个物化阶段的碳排放量计算，为了更明确地研究装配式住宅物化阶段的碳排放特点，在装配式住宅与传统住宅之间进行比较，如图1所示。
图1 物化阶段排放路径对比图
由图1可以看出，两者碳排放路径的差异主要体现在构件的生产制造及现场施工方式的不同，装配式建筑预制构件的生产是在工厂中进行，之后在施工现场进行装配化施工；而传统建筑构件的制造与施工均是在施工现场浇筑完成的，施工所需的建材是在工厂生产加工而成；致使两者所消耗的资源类别和能源类别以及消耗量不同。装配式住宅的碳排放路径主要集中于构件的工厂化生产过程，而采用现场浇筑施工方式的传统住宅碳排放路径主要集中于浇筑施工过程。这就说明装配式住宅在物化阶段的碳排放源，多数集中在构件的工厂化生产过程中，而采用传统现场浇筑施工方式的传统住宅的碳排放源则多数集中在现场浇筑施工的过程中，这样的碳排放源分布差异决定了两者物化阶段碳排放量的不同。
1.2相关建材的生命周期数据清单
建材清单的建立需要详细考察建材生产的各个环节，收集细致的统计数据。许多学者已经在此方面做了大量有意义的研究工作，但由于研究目的的不同，其中许多未将间接能耗与排放计算在内。因此，在得到初步统计数据的基础上，还应进行进一步的处理和计算，对上游过程进行环境负荷的追溯，以得到最终的生命周期数据清单。
2全生命周期理论的装配式住宅经济成本分析
2.1在建施工管理成本
在开展关于装配式住宅的在建施工管理成本分析时，经过对相关资料和市场情况的调查，主要包括三个方面的内容。其一是建设期间的原材料购进与人工成本费用，其固定资产的摊销费大概处于100元/m2之间，轻钢结构形式的住宅大概为100元/m2之间，而相关的施工费用则需要依照实际的市场材料设置状况进行细致计算，该类数据取自于纪伟宁在《基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究》中的研究。其二是施工管理期间预制配件的运输费用支出。该部分支出的形成主要是由生产工厂至施工现场之间产生的。其三是现场施工期间产生的安装费用。装配式建筑的安装时间比较短、速度比较快，具体的费用主要来自于施工现场各类机械的使用费用。
2.2维修施工管理成本
在装配式住宅的施工管理期间，维修施工的经济成本主要是工程使用阶段的经济费用。在这一基础上，毛泉涌在《装配式住宅全生命周期经济性分析》认为其需要与我国当前制定的房屋维修基金政策中的相关规定进行该部分经济成本的分析。具体来讲，我国对于该方面的资金收取在60元/m2左右，这一部分费用的收取，主要包含的内容是对于住宅建筑内部出现漏水、建筑外墙出现脱落以及墙体出现裂缝等，费用收取后，当住宅用户出现该类问题后，就可以向建筑物业反馈加以解决。
2.3工程处置阶段施工管理成本
在预制装配式建筑中，当进行预工程处置阶段施工管理成本的住宅经济分析时，应该分为两种情况，一种是预制混凝土形式的装配建筑，由于该部分建筑中的承重均为现场浇筑，剩余构成都是后期拼装而成，所以相对的拆除也比较简便，按照相关标准，费用支出大概在20元/m2左右。另一种是轻钢结构形式的装配建筑，其均是在工厂内部完成的组装工作，相应的拆除工作也比较简单，拆除的费用大约为10元/m2左右，该类数据标准取自于曹兴在《装配式住宅全生命周期经济性对比分析》中的研究。另一方面，在处置阶段还需要充分考量对于建筑周边环境的恢复。
3提高装配式建筑经济性的建议
由上述分析来看，由于造价一直居高不下，建筑工业化住宅发展遇到了较大的瓶颈。这与我国拥有建设装配式建筑能力的企业和工业化部件生产商较少有关，为了提高工业化建筑的经济性，本文提出以下建议。
3.1加大政策支持力度
（1）国家应协调落实地区装配式建筑产业发展的扶持政策。如装配式建筑和保障房相结合，加强住宅的选址、设计、施工等方面的管理，降低了装配式建筑的土地费、咨询费等部分的费用。
（2）预制工厂的增值税与建安工程的营业税有重复，且比较建安税要高4%～5%左右，这部分是制约预制技术发展和竞争力的关键，所以要提高装配式建筑的经济性，需降低这项费用，从而降低建设成本。
（3）完善装配式建筑的标准。如设计标准、施工图设计等方面的规范，进而降低勘察设计费用。
3.2完善技术体系
（1）提高装配式建筑预制构件的预制率。我国装配式建筑欠缺对PC建筑设计方案与标准化定型的了解，预制技术不成熟，导致预制构件成本高，加之运输成本居高不下，导致装配式建筑难以发展。应加快完善技术体系，优化生产工艺，降低预制构件制作费，提高残值。
（2）提高构件的保温、防水、防漏、装饰装修等综合性能，提高施工现场安装率，降低运营成本。采用新材料、新技术，如采用空斗墙或夹心三明治外墙，降低养护成本及报废成本。
结语
虽然我国装配式建筑的造价仍然很高，但是通过对比得出：装配式钢结构是经济性最好的建筑形式，加之我国每年钢产量过剩，装配式钢结构建筑具有发展的有利条件，也是我国发展建筑工业化的希望。
参考文献：
[1]郑娟.装配式混凝土住宅全生命周期碳排放计算方法研究[J].城市建筑，2016，26（30）：223-224.
[2]纪伟宁.基于BIM的装配式建筑全生命周期管理问题研究[J].建设科技，2017，24（9）：100-101.
论文作者:张来猛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
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