绿色低碳视域下的装配式建筑技术研究

廖旭芳

广西建设职业技术学院 广西 南宁 530003

装配式建筑技术是一种加速工业化转型、减少劳动力投入、是实现绿色环保、提高建筑品质的工程建造新模式。推动装配式建筑的发展，是建筑行业贯彻绿色发展理念与创新发展理念的重要举措，也是实现建筑产业现代化发展、推进建筑业提档升级的有效手段[1]。与此同时，我国在第75届联合国大会上宣布，力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，争取于2060年前实现碳中和，这也要求我国建筑行业需大力探索绿色低碳发展路径。再加上我国建筑行业劳动力趋紧，在这些因素的综合作用下，为了提高我国建筑产业的现代化水平，应积极发展装配式建筑。

1 绿色低碳及装配式建筑

1.1 绿色低碳建筑

绿色建筑和低碳建筑的概念大致相同，但绿色建筑重点关注建造与使用建筑物时产生的二氧化碳，对于拆除建筑物时产生的二氧化碳缺乏关注。就这一点而言，低碳建筑属于绿色建筑的概念延伸，应包含了绿色建筑，同时并非所有绿色建筑均为低碳建筑。绿色低碳建筑则是低碳建筑和绿色建筑的融合升级，是建筑领域引入可持续发展理念与低碳经济的产物，是我国建筑行业未来的重要发展方向。

1.2 装配式建筑

在20世纪70年代我国借鉴东欧的经验，发展过一段时间的装配式建筑，但因为受到技术条件和经济等方面因素限制，当时装配式建筑施工方法和技术路径均不成熟，存在保温差、隔音差、屋面渗漏等功能缺陷。随着现浇式建筑在20世纪90年代-21世纪初的快速发展，装配式建筑渐渐被市场所淡忘。一直到2012年装配式建筑才开始重新走回大众视野。住房和城乡建设部在2017年3月出台的《“十三五”装配式建筑行动方案》中，明确指出要积极发展装配式建筑，到2025年的时候新建建筑中装配式建筑占比要达到30%。同时，自2018年以来，相继颁布了装配式各技术要求和标准，不断优化完善着行业发展环境。

装配式建筑是在工厂完成建筑预制构件生产后，再运输到施工现场组装而成的建筑。预制装配式钢结构、现代木结构和混凝土结构等，是当前装配式建筑的常见类型。而装配式建筑的施工过程则大致分为，生产加工、构件运输和起吊安装3个阶段，拥有管理信息化、施工装配化、生产工厂化及设计标准化等特点[2]。因为其在工厂生产主要构件，受外界各种因素的影响较小，能使构件质量得到显著改善，并且伴随工艺的日益成熟，也不断提高着生产中的智能化和自动化程度，展开现场施工时，能够有效简化施工工序，加快施工进度，更关键的是不会产生较多环境污染与能源消耗，生态环保效益显著。所以，装配式建筑与绿色低碳发展理念相符，能够推动建筑行业绿色低碳发展。

2 绿色低碳视域下装配式建筑技术的应用要点

2.1 选择合作单位

预制构件生产质量是否良好，关系着后续工程能否稳定进行。故此，一方面生产厂家的选择，要结合运输路线、生产能力和生产质量等因素，确保厂家综合实力过硬，能够按量、按时供应预制构件，产品合格率良好，以免由于供应量不足、产品不合格等问题延误工期。同时，制定合理的运输线路，确保能够在一定时间、距离内将预制构件送到施工现场，以免出现意外情况。另一方面，选择安装单位时，也应优选具有丰富经验、能力突出的单位，签订规范的合同，明确各自的义务、责任，以及解决争议的方式，以免由于双方争议导致经济上的损失。

2.2 起吊机械选型

装配式建筑项目不同，预制构件的大小与重量也具有较大差异，因此，要保证起吊安装工作顺利，要选择适宜的起吊机械。并且，需对场区道路、成本费用、覆盖范围、结构特点等因素做综合考虑。譬如，预制构件重量在某段区域集中，无较重预制构件，可结合吊重与吊距进行塔吊型号的选择；若有一些较重的预制构件，吊装则要采取塔吊与汽车吊组合方式，此种方式能够避免由于少数构件而使用大塔吊，实现机械费用的节省。

2.3 场内运输道路

运输预制构件的车辆一般具有较大体量，因此需对场内运输线路与道路的合理性予以更多关注，具体包含堆放地点、转弯半径、回车场地和道路宽度等方面。同时，场内道路要尽量做到互相连通，形成行车环路，沿着待建建筑物四周布置，如此能够使预制构件在靠近安装现场的位置对方，为塔吊起吊提供方便，以免发生超出工作范围的情况[3]。此外，要结合运输重量，对道路及地下室顶板的承载能力进行评估，若承载力不足，需要采用相应的加固加强措施，以免顶板与道路开裂。并且，场内运输道路要尽量结合永久性道路，规划合理的方案，以免增加临时道路施工成本。

2.4 堆放预制构件

堆放预制构件所需场地较大，若不能合理安排，则可能出现二次搬运的情况，造成大量资源的消耗。故此，需要做好构件进场前的规划设计，根据塔吊工作范围、堆场面承载、吊装顺序、场区道路和尺寸重量等方面展开规划。保证预制构件堆放场所至少满足承载力、宽度、长度等要求[4]。并且，要根据塔吊的起重性能，进行吊装顺序的合理安排，以免互相影响。需要从东南西北四个面考虑外挂板的吊装顺序，根据吊装面起始不同展开规划。

2.5 验收预制构件

当预制构件进场后，要展开严格的质量验收工作，若产品质量存在问题，要采取报废或返修整改处理，尤其是主控项目，一定要严格检查且全部合格。针对一般项目，重点检查尺寸与外观两方面，不可超出允许偏差范围。同时展开进场验收工作时，要结合设计图纸展开严格核对，包含预留钢筋长度和大小、构件规格尺寸、焊接质量与长度等，若存在问题要采用有效的补救措施，以免给现场施工效率与质量造成影响。

2.6 预制墙板吊装

预制墙板吊装施工工艺流程较为繁琐，如安装定位件、测量放线、微调位置、就位安装、吊运、缆风绳安装、构件编号确认、连接件安装、取钩等。譬如，要保证埋件定位无较大偏差，以免给墙板和埋件之间的连接产生影响，安装预制墙板前，要于结构柱标记1m控制线，来对墙板水平标高进行调整[5]。安装固定的时候，要采用吊线锤或激光仪控制预制墙板垂直标高，借助靠尺控制相邻预制墙板间的平整度，以免相邻墙板出现裂缝情况，且用灌浆的方式处理预制墙板和楼层之间的裂缝，防止渗漏情况的出现。最终安装定位，要借助斜支撑与转换层垫片完成微调，保证整体的水平度与垂直度。

2.7 叠合梁吊装

该环节施工工艺流程，主要为测量放线、构件编号确认、标高测定、安装梁夹具与支撑；缆风绳安装、落位调整、安装就位、支撑固定、质量验收、取钩等。为了保证施工效率和质量，要对图纸提前熟悉，将吊装顺序与堆放场地规划好，结合施工计划进行预制构件进场时间的安排，注意正确摆放主次梁前后位置，切不可摆反主梁。在使用角钢将钢筋桁架楼承板和预制梁连接的时候，需要对预制梁两侧角钢做现场加工，旨在进一步提高安装的精度，最好在预制梁部分底部进行底膜地铺设，达到良好保护的效果。可用平衡梁进行叠合梁吊装，或是采用吊绳，如此速度较快且操作简单。

3 绿色低碳视域下装配式建筑技术的推广应用困境

客观来讲，目前仍主要是政府强力推动装配式建筑的推广，社会投资项目并未积极参与，之所以如此主要是存在如下问题：

一方面，装配式建筑相较于传统现浇技术，拥有环境友好、节材省时等显著优势，能够有效节省人工与后续居住环节的成本，全生命周期下经济效益良好。然而因为其具有的技术特点，在建造时所用直接成本更多。倘若考虑运费因素，相较于现浇的造价，装配式建筑造价要稍高一些。并且，因为其技术应用尚不成熟，总体建筑环节具有潜在的超额损耗，因此整体而言装配式建筑造价成本更高。由于装配式建筑的全寿命周期成本优势，重点体现于运营维护阶段，而对于工程项目投资人而言，该阶段经济指标并非其关注的重点，受一次性建设成本的影响，工程项目投资人更青睐于现浇式建筑。

另一方面，随着装配式建筑的日渐兴起，建筑业更为需求装配式建筑技术人才。通过搜集文献资料和新闻报道，能够得知当前我国装配式人才供需矛盾突出，导致此种现状的主要原因是：装配式人才培养规格不能良好满足企业的实际需求，特别是企业岗位需求和高职院校培养的人才存在衔接性问题；在国内装配式建筑市场快速发展的背景下，装配式人才缺口呈4.3%的速度增长。尤其是随着装配式建筑项目规模不断变大，对于高职院校装配式人才培养的规格和数量也提出了更高要求。虽然，近年来高职院校投入了大量物力、人力培养装配式人才，譬如进一步密切了与企业之间的合作，借助校企合作提供订单式人才，但依旧存在人才质量问题。

4 绿色低碳视域下如何推动装配式建筑发展

4.1 加强政策推动，不断扩大装配式建筑比例

加强政策推动，才能使装配式建筑在一次性建筑成本略高的现实条件下，实现良好发展。第一，在政府主导、投资建设的建筑工程和保障性住房项目中，率先推广装配式建筑，引导现代化建筑产业链的形成。坚持智能化应用、信息化管理、一体化装修、装配化施工、工厂化生产、标准化设计，持续提升技术水平与工程质量，推动建筑产业的可持续发展。第二，在工程规划或土地出让阶段，明确一些控制性指标，如装配式建筑实施比例和实施范围等，在规划设计条件内纳入装配式建筑发展专业规划的相关要求，加强规划引领[6]。第三，加强建筑材料、部品部件、工程技术标准之间的良好衔接，制定凸显地方特色的装配式建筑地方标准，推进关键技术与成套技术研究成果转为标准规范，健全技术标准体系，引导企业实现技术创新。第四，制定装配式住宅户型标准图集和部品部件标准图集。对模数化、通用化、标准化设计方式做全面推行，以使标准化部品部件应用比例得以提升。重视装配式建筑设计理念的更新，提倡集成设计，注重设计与施工能力同步发展，加强设计对机电设备、部品部件、建筑结构、装配式施工和装饰装修的统筹。

4.2 完善产业配套，降低项目全寿命周期成本

第一，目前我国PC市场需求量大，有数据显示该市场实际需求在2200万m2以上。因此，要尽早健全装配式建筑产业链，借助规模效应，实现产品成本的降低。对此，政府要深化放管服改革，继续加大装配式建筑产业的扶持力度，通过加强交通物流扶持、科技创新扶持和财税扶持，推进装配式产业链的完善。第二，加强全装修交房的推行力度，促使完整工业化装修思维的建立，通过不断积累项目经验，使设计、生产及施工环节得到持续优化，并且积极应用信息化技术，大力研发核心材料，从而在成本上优于传统装修，使房屋业主消费心理得以逐渐转变。第三，支持大型施工、部品部件生产及设计企业调整组织架构、健全管理体系，尝试转型为拥有工程设计、施工、管理、采购、生产能力的工程总承包企业，以使适应装配式建筑的工程总承包模式得到有效推行。第四，围绕BIM技术建立信息化管理与监管模式，将BIM技术良好应用于设计、勘察、生产、施工、装修及运行维护等建设全程，通过应用建筑信息化模型，降低项目全寿命周期成本。

4.3 借助大数据技术，建立人才培养数据管理平台

要想促使高职院校和企业形成良好衔接，培养出更优质的装配式建筑人才，高职院校应积极迎合时代潮流，善用大数据等先进技术，实现自身人才培养体系的优化。分析企业岗位和装配式建筑技术人才培养对接性不强的原因，很大程度便是企业需求和高职院校装配式建筑人才培养之间存在对接信息失效的问题，所以，高职院校要善用大数据技术进行人才培养平台的构建，该平台具体包含如下作用：第一，高效采集信息。培养装配式建筑技术人才是一个长期性的工作，需要装配式行业协会、高职院校及企业等主体的积极参与、良好合作，通过采集各方面信息后，制订科学、详细的人才培养方案，从而提高装配式人才培养质量。第二，实现校企信息良好联动。大数据技术能够分析海量信息，以往影响装配式人才培养质量的重要原因，便是校企之间信息沟通不畅，导致人才培养出现滞后。利用大数据技术打造人培养平台，能够有效的汇总分析装配式人才培养信息。譬如，企业能够借助人才培养平台，向高职院校及时反馈学生实践中的一些不足，高职院校在收到反馈后，则能够针对性调整人才培养方案。第三，诊断评价人才培养质量。面对巨大的装配式建筑技术人才需求，保证所培养人才符合企业需求是推动职业教育发展的重点。尤其是当前我国装配式市场技术发展较快，会不断涌现一些新方法、新技术，为了保证人才能够契合市场需求，就需要高职院校做好人才培养方案的及时调整。借助大数据技术能够综合多方面信息，快速诊断分析目前高职院校人才培养工作，进而展开人才培养方案的适当优化，保证培养更为优质的人才。

5 结语

推动装配式建筑的发展，是建筑行业贯彻绿色发展理念与创新发展理念的重要举措，也是实现建筑产业现代化发展、推进建筑业提档升级的有效手段。在我国大力倡导绿色低碳生产生活方式的背景下，不管是城市或是农村地区，装配式建筑技术都具有极高的应用价值，能够在取得经济效益的同时，兼顾环境保护。所以，为了更多发挥装配式建筑技术的实际效用，相关人员既要明确装配式建筑建设中各环节的要点，也要认清装配式建筑发展面临的困境，积极探索该如何推动装配式建筑的稳步发展，从而让工程建设更为绿色环保且高效。