装配式绿色建筑创新设计与研究论文_陈磊

装配式绿色建筑创新设计与研究论文_陈磊

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摘要:随着社会经济各方面的快速发展,我国的现代建筑技术的发展速度也越来越快,建筑工程也必须走向绿色节能的发展道路以适应现代社会的发展。本文主要从装配式绿色建筑设计背景、装配置建筑的优点以及存在的问题、发展必要性等几个方面探讨了住宅设计中装配式绿色建筑创新设计与研究情况,并且提出了几种建筑节能技术措施,希望能够促进装配式绿色建筑技术的发展。

关键词:住宅;装配式建筑;节能技术

引言

中国古代木建筑便于进行局部维修,易于替换构件、拆迁、移动。而装配式建筑的一个重要理念是“像搭积木一样建造房子”,融合了中国古代木建筑便于局部改装的智慧,将房屋分割成一个一个灵活的大空间,不同的空间有着不一样的设计方式。各个建筑空间由于是一个个独立的个体,所以其可以发生自由的推动和变形。当使用功能需要扩充或改变时可以及时加建,建筑永远处在一个建造过程中。

1装配式建筑的优点与局限性

(1)装配式建筑不同于传统的建筑形式,在其施工作业方面有独特优势,主要体现在以下方面:①绿色环保优势,装配式建筑所使用的建筑构件都是由预制厂商提前加工制作成型之后,运输到施工现场进行组装,而在这个过程中,可以有效减少工程扬尘污染、噪音污染等。在进行房屋装配时,可以尽量避免夜间施工作业,就可以减少由于夜间施工照明系统而产生的电能消耗,减少施工噪音等各种污染源对于周围居民及环境的影响。另外,预制装配式构件通常都使用吊装的方式进行安装,因此现场可以尽量减少脚手架的使用,进一步减少扬尘污染;②装配式建筑的设计与施工,是建筑产业化发展的重要体现,其建筑构件的设计与生产都具有极高的精确性,极大地减少了以往建筑过程中的材料与成本投入,并且有助于提高装配式构件的安全性、耐久性等使用效果。因而装配式构件可以具备多种使用功能;③装配式建筑的预制构件可以重复利用,其利用效率就得以大大提升,进一步减少建筑施工过程中的材料与资源损耗。装配式建筑的施工周期较短,且由于并非现场浇筑材料,因而也较少受到环境因素的影响,建筑质量就得到了有效保障。吊装的建筑方式有效减少了施工人员的工作量,减少在施工作业中的人力成本投入,进一步体现了绿色环保与节能降耗的特点。

(2)装配式建筑的发展目前还存在着很多问题与不足,主要体现在以下几个方面:①在我国,目前的设计验收等相关规范明显滞后于施工技术的发展,装配式建筑的应用领域还相当有限,而装配式建筑要求放线准确,标高测量精确,对预留孔洞位置精度要求较高,因此在建筑总高度和层高上限制很大;②建筑物的预埋件等使用量相对传统技术有很大的使用量的增加,预制构件尺寸也存在一定误差,拼装时缝隙有时过大或不均匀;③构件的机械化生产因为设备的限制,尺寸要求具有局限性,而装配式建筑由于为混凝土结构,要求在预留预埋时,尺寸、位置尽量精确,否则要重新开槽、开洞,增加施工难度,甚至影响结构;④构件生产的工厂距离施工现场如果太远,将会增加运输的成本。另一方面,装配式建筑的工程造价与传统式建筑工程造价相比,也要高很多。

2装配式绿色建筑的创新设计

2.1预埋件设计

高层装配式建筑设计中,首先需要设计建筑的预埋件,而预埋件是预先安装在工程内部的重要构建,通常用以进行结构上的搭接。本文所阐述的预埋件设计,包括构建吊装施工预埋件、建筑主体与预制构件之间进行连接的预埋件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆装配式建筑所使用的钢筋混凝土构件需要根据建筑设计与专业需求采用预埋件进行连接,包括建筑吊顶、门窗、管道等,设计预埋件时,需要充分考量其耐久性与实用性,可以通过红丹防锈漆的喷涂来预防锈蚀,以此来避免建筑预埋件锈蚀影响建筑质量,提高建筑的使用寿命。在设计预埋件连接方法时,通常会使用预埋吊钉,常见的成品预埋吊钉为圆头吊钉,在设计的预埋件连接时,这种圆头吊钉的使用可以保证预埋件连接的整体性,避免后期加工带来的不确定性。在绿色建筑中运用装配式设计与施工方法,需要尽量减少材料投入与材料使用中的不必要浪费,在进行预制构件施工时,需要采用科学合理的施工技术,并做好工程预制构件的管理与存放。在实际的预埋与安装之前,预埋件需要按照要求进行抗拉拔实验,以确认预埋件的质量与效果;预埋螺栓孔也应当保障其通透性,避免混凝土材料灌入,在螺栓孔成型之后,在孔内填充泡沫棒进行保护,以保证预埋螺栓孔的实用效果。

2.2装配整体式住宅设计

装配式建筑与绿色建筑设计理念相互融合,以新型装配式结构取代传统现浇结构,采用现浇暗柱与预制墙板相结合的方式进行施工作业。预制剪力墙结构更加有利于空间的分布,且较高的预制率进一步减少了现浇湿作业,具有较高的施工效率与较低的施工成本,因此具备高效性、经济性与合理性优势。在进行装配整体式住宅设计时,建筑的外围剪力墙、填充墙、楼板与楼梯都采用预制方法,进行现场吊装,之后再进行混凝土浇筑或灌浆施工,从而保障其整体结构受力的合理性[2]。垂直剪力墙的纵向连接可以设计为套筒灌浆的方式,在套筒中插入连接钢筋,灌注高强灌浆料之后进行钢筋连接,这种连接方式可以进一步提高构件连接的强度与整体性。采用装配整体式住宅设计理念,使用了大量的新材料与新工艺,极大地减少了建筑资源的不必要消耗,减少能源资源的损耗,减少建筑垃圾与粉尘等污染的产生,预估传统设计方法之下的建筑施工消耗与装配整体式住宅设计的建筑消耗相对比,每百平米减少钢材439kg、木材0.35方、水泥600kg、水资源1430kg,十分有效地体现了绿色节能降耗的建筑需求。同时,其绿色建筑的结构安全、防火安全、隔音降噪、保温隔热等性能都得到了大幅度提高。

3装配置绿色建筑的发展前景

国务院总理李克强主持召开国务院常务会议时强调,部署加快推进“互联网+政务服务”,以深化政府自身改革更大程度利企便民。决定大力发展装配式建筑,推动产业结构调整升级。在2016年《政府工作报告》中强调,积极推广绿色建筑和建材,大力发展装配式建筑;在《“十三五”国家科技创新规划》专栏15中,再次明确指出推动绿色建筑与装配式建筑;加强绿色建筑、近零能耗建筑等绿色建筑技术;加强加强建筑信息模型等研究;加强装配式建筑相关理论和实践研究以及加强绿色建材等的研究。装配式绿色建筑将按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,贯彻落实党的科学发展观以及创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,按照适用、安全、经济、绿色的要求,推动建造方式创新,大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑,在具备条件的地方倡导发展现代木结构建筑,不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。坚持工厂化生产、标准化设计、装配化施工、一体化装修、提高技术水平和工程质量,促进建筑业整个产业的转型升级和发展。

结语

装配式绿色建筑的产生,满足了人类对良好居住环境的需求,其在建设施工中所运用的新型节能技术,有效降低能源消耗的同时,对生态环境的保护也起到了重要作用。推进装配式绿色建筑可以有效地减少建造过程所带来的污染,做到绿色节能,是贯彻落实我国的科学发展观和可持续发展战略重要一步。

参考文献

[1]刘聪,张宏,朱宏宇,等.装配式绿色建筑设计———武进绿博园揽青斋项目建造示例[J].城市建筑,2017(13):33-35.

[2]胥晓睿.预制装配式高层住宅设计与绿色施工[J].建筑施工,2016,38(1):97-99

论文作者:陈磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期

论文发表时间:2019/9/30

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