装配式住宅在绿色建筑中的应用实例分析

刘傲东，陈浩，李林林

（中国建筑第二工程局有限公司）

装配式住宅建筑是绿色建筑发展的风向标，对未来住宅建筑的发展具有举足轻重的作用，在应用的过程中需要有效融入绿色发展理念，不断更新建筑设计工艺，进而满足绿色发展需求，降低能耗损失，满足节能减排的绿色发展需求。

2.1 基本原理

在装配化施工中，装配式建筑属于直观表现，主要是借助工厂生产预制部件，有效将这些部件应用于建筑工地进行装配而成，顾名思义便是“拼积木”式建筑。在应用过程中，主要涉及了标准化设计、一体化装修、智能化应用、装配化施工以及信息化管理等环节。和传统建筑相比之下，在前端设计、后期施工和装修等环节主要强调的内容都是模块化和标准化，此外，还需要有效融入工厂数字化管理，进而满足施工质量高标准和高效率需求，有效提高装配式住宅建筑的性价比。

2.2 技术特点

在绿色建筑中应用装配式住宅能够保障建筑质量，有效将暗柱应用到预装配式中，套筒（或浆锚）续接柱主筋，这种施工方法能够缩短预制墙体的施工时间，提高预制施工效率。施工过程中，可以减少现场脚手架和模板的应用，能够满足资源节约需求，降低造价的同时，减少木材使用量[1]。此外，在预制外墙和屋面板中，采用保温隔水防护措施，借助透水铺面，除必要的柏油路外的其他表面处理都有效应用透水铺面；
在机动车停车场顶板规划中，可以应用人工植栽地面来满足雨水截留的需求。对于现场施工易破坏现象而言，在提高建筑施工质量的同时，需要在装配式住宅建筑中应用绿色节能方式来降低能源使用率。在构件生产模具应用率的提高方面，需要结合《装配式住宅建筑设计标准》和设计要求，在项目的地下室、楼面大开洞周边楼板、电梯井以及卫生间等相关区域中都需要有效借助现浇方式。在PC设计所涉及的内容和范围确定时，需要结合建筑方案有效规避潜在的标高高差，对于钢筋使用过多或者连接构造比较复杂的构件而言，需要有效应用PC构件[2]。同时，标准化设计也是需要注重的关键内容，必须选择标准化程度较高的结构部分，而在相关楼层间功能布局以及结构出现变化时，需要将梁、板、剪力墙的截面一致，在预制构件中应用PC设计能够满足设计中“少规格、多组合”的要求，进而控制PC构件的类型，满足构件生产模具的使用率和预制构件标准化提高需要。

在当前我国很多省市中，都出台了一系列装配式建筑配套措施和指导意见，并且有效提出装配式建筑在发展过程中的要求，促使很多住宅建筑逐渐应用装配式建筑方式。主要涉及的内容有：在单体建筑中需要预制内外墙板、楼板和楼梯板的应用比例需要保持在60%以上；
采用预制装配率需要保持在30%以上；
装配式住宅建筑需要应用预制楼梯板、叠合楼板以及内隔墙板等。

3.1 应用现状

项目在市场上的应用主要以现浇建筑为主，但对于我国建筑市场而言，采用现浇式建筑在应用的过程中容易产生工期长、模板用量大、受季节性影响和现场湿作业量大等弊端。由于经济和绿色环保意识逐渐加强，在建筑中需要不断应用装配式建筑，进而有效节约木模板工料，有效降低生产成本和劳动强度的同时，加快施工进程，且在应用的过程中需要融入绿色建筑理念，符合我国未来绿色建筑发展需求。

3.2 预制装配平面拆分方案示例

自江苏省出台装配式建筑措施和指导意见后，苏州金茂2号楼和3号楼均采用装配式建筑设计方案，在设计的过程中，内隔墙主要采用的范围为1层～17层，在应用的过程中，由于楼电梯间以及强弱电井等相关部位受到板材切割工作烦琐和工序复杂等因素的影响，这些部位未能采用装配式内隔墙，其余部位均应用装配式内隔墙。对于PC叠合楼板而言，主要使用的楼层范围集中在8层～17层之间，仅在卧室，客餐厅，书房等管线，点位预埋较少的部位采用，有效规避了卫生间、厨房以及阳台等部位应用较多线管预埋，PC楼梯板的主要使用范围集中在8层～17层楼面。对于精装部分而言，在卫生间和厨房都有效应用了集成式吊顶，而在卧室、走道和餐厅等部位应用干式辅装，楼梯间和阳台采用了装配式栏杆，在该方案中，精准修部分预制装配率Z3值大约为82.5%，该值乘以0.3的权重系数之后得到的值约为25%。在满足预制内外墙板、预制楼梯板、预制楼板的情况下，通过对装配式内外围护构件提供的预制装配率Z2进行测算，得到测算值约为46.3%，通过乘以0.15的权重系数后，此项值约为7%。在满足预制内外墙板、预制楼梯板、预制楼板的情况下，通过对PC楼梯和叠合板的预制率Z1进行估算，得出该经验估算值约为7%，将该估算值乘以权重系数0.55后能够得出此项值约为3.5%。结合上述分析，在满足预制内外墙板、预制楼梯板、预制楼板的情况下，按照此方案可以将总预制装配率控制在30%的要求。同时，如果仅考虑卧室干式辅装，客厅和餐厅等区域可以不用采用干式铺装，能够得出Z3×0.3的值约为13%，在此基础上将前两项预算装配率加上之后能够得到23.5%的装配率。

在案例项目选择的过程中，主要选择的项目用地主要在上海市浦东新区中环线内，所用的项目用地面积为80044m2，对该项目进行分析的过程中，发现B04-1单位地块面积为10630.3m2，该面积内的用地以绿化为主，而在B04-2的用地面积中，占有平方以69413.7m2为主，该占地用途以住宅用地为主。在该项目的规划中，主要目的是利用周边环境，涉及了西侧60m的绿化带和东、北两侧的河流资源，主要建筑属于住宅小区，以高层单元住宅和底层排屋为主。对于工程住宅而言，采用的建设用地面积高达69413.7m2，项目的计容建筑面积大约为102530.86m2，对该项目的容积率控制主要以1.48为主，如图1所示。

图1 住宅项目鸟瞰图

5.1 外观设计概念

在装配式住宅外观设计中，需要营造出绿树成荫的绿色环境，有效将乔木、花草和灌木进行搭配。通过这种设计方式有效发挥景观生态的价值，彰显各区位的特色和空间风格，进而创造出丰富的视觉体验和空间层次，同时满足用地需求和生态维护，外观设计如图2所示。

图2 装配式住宅外观设计

对于装配式外墙板而言，应用工法一次性完成施工为主，进而减少大量的现场装修作业，甚至还能减少材料堆置和时程，可以更好地满足施工维护和管理需要，以此降低后期施工稳定性导致瓷砖剥落带来的风险。在外墙板的色彩计划中，需要采用丰富、和谐的配色和体量，进而以此方式来塑造安康住宅效果。

5.2 建筑性能评估

5.2.1 材料

在该项目实施中，采用的材料需要具备环保性能，在生产过程中有效满足绿色发展需要，有效降低碳排放量，此外，采用的建筑材料需要具备可降解性，比如，可以针对性升级外立面的墙体瓷砖。

5.2.2 节能

装配式建筑的外墙保温和隔热是核心技术，主要涉及容易从内部遭人为破坏、结露、占用内室面积和保温剥落现象不断发生等[3]。因此，需要对外墙板进行升级，但在外墙板节能优势方面，需要有效借助夹心保温预制外挂板（三明治板），这种技术需要具备一定的工业化手段才能满足技术需求。

5.3 常见节能设计

在建筑节能设计中，需要对外壳进行设计，主要涉及了楼梯间的自然采光以及适当的门窗开口比例；
此外，在空调节能设计方面，主要涉及的公共空间设计采用分离式冷气设计为主；
关于照明设计需要满足分区多段设计、优质的节能灯设计以及脚手架模板的生产节约[4]。同时，在预制装配式建筑中，建筑构件需要有效应用吊装装配的方式进行施工。在设计的过程中，由于未采用现场混凝土浇捣和湿作业，能够降低废弃物排放和污染源产生，原则上能够抑制废水和废浆对环境带来污染。采用工厂预制构件生产方式，能够减少车辆运输，对扬尘污染进行控制，且对外墙面砖采用预制可以降低落尘污染。在整体结构进行预制可以避免采用振捣棒、混凝土泵、装修锤击等，进而降低这种施工方法带来的噪声污染，且项目不用在夜间进行施工，可以避免光污染现象的发生。

5.4 CO2和废弃物减量指标

在施工过程中，通过分析形态系数发现，主要遵循建筑平面规则，呈现出来的格局以方正对称为主。而在轻量化系数方面，需要应用轻量干式隔间。对于维修性设计而言，在给排水和电气通信方面的线路需要采用独立和专用的管道间，通过这种方式来满足维修便利性需求。通过对废弃物减量指标进行分析，需要采用自动化工法，主要涉及的内容有轻量灌浆墙隔间、木模系统模板以及预制装配式外墙系统。

装配式住宅建筑是未来建筑发展的技术和工艺导向，在绿色建筑发展中具有重要作用，因此，在研究装配式住宅时需要对其技术原理、特点和应用现状等进行分析，有效结合案例进行辅助分析，进而总结出一套比较完备的绿色建筑装配式住宅施工方案，这对于装配式住宅发展具有重要意义。

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