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绿色节能装配式建筑成套技术研究与应用

浏览307次时间：2017年6月30日 09:13

【摘要】装配式建筑已成为城市加快生态文明建设、推动先进制造业发展、建成绿色宜居城市的一项重点工作。城市住宅现状和节能要求，以绿色节能装配式建筑体系为研究重点，攻克绿色节能装配式建筑体系的设计、制作和工程应用的关键节点，形成针对该体系的成套应用技术，并在大型居住社区进行工程应用，进一步推广该新型建筑体系，推进城市住宅产业化的发展。

【关键词】绿色节能；装配式建筑；成套技术

1 装配式建筑的概念及种类

装配式建筑是指结构构件事先在工厂预制，然后在施工现场组装而成的建筑。其优点是施工工期短，不易受气候条件的限制，节约劳动力并可提高建筑质量和施工过程绿色环保，因而成为未来建筑结构的重要发展方向。装配建筑有别于传统现浇结构，从经济效益角度上，构件种类需要标准化，模数化，建筑外观及平面布置宜规整化。装配式建筑种类有砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑等。

2 国内外发展现状及前景

法国推行装配式建筑的时间在世界上比较早，其建筑特点是以预制装配式混凝土结构为主，钢结构、木结构为辅，多采用框架或板柱体系。20 世纪 70 年代，美国的装配式住宅开始逐渐盛行起来，发展到现在除了质量有所保证之外，外观更加漂亮，个性化的住宅越来越多，使用起来也更加舒适。英国政府积极引导装

配式建筑发展，通过政府主管部门与行业协会紧密合作，完善技术体系和标准体系，大力推行绿色节能建筑，促进装配式建筑项目的实践与发展。日本借鉴了欧美装配式建筑的经验，结合自身的环境特点，推进规模化和产业化结构调整进程，其装配式住宅的产业不断演变和完善，目前已处于世界发展的前列。我国起步较晚，20 世纪中期，装配式建筑才逐渐走进人们的视野；20 世纪 60 年代，首次使用了预制混凝土块结构。到 20 世纪 80 年代，预制混凝土构件生产经历了一系列的阶段，快速发展后突然停滞。20 世纪 90 年代后期，住宅产业化迈向了一个新的阶段，国家及地方均出台相关政策鼓励和推动装配整体式住宅项目的建设。

3 装配式建筑的优点

(1)节能。装配式建筑的外挂板大多为两面混凝土中间夹 50厚挤塑板，其保温性能较传统建筑的外墙外保温或外墙内保温性能更好，同时，也解决了传统建筑因为做了外保温而带来的外墙面装修脱落现象。

(2)绿色环保。装配式建筑组成为轻质构件，在生产、使用和拆除过程中对环境影响较小，有效地减少了建筑垃圾、能源消耗、施工扬尘、噪音污染；预先制成的构件，统一验收把关，保证原料和成品的质量；现场拼装建造，减少污染、提高劳动效率。

(3)便于施工。结构构件在工厂加工完成，减少了现场的现浇作业，而且装修工程也可以随着施工同时进行。缩短工期并能保证施工进度，降低施工成本。

(4)质量保证。构件的整体性好。如现浇结构在浇筑较长的柱子时，需要分段浇筑，这样混凝土水化热就不会过大，但此种做法会影响柱子的整体性。而预制混凝土柱在预制时采用水平浇筑的方法，整根长柱一体成型，充分地保证了柱子的整体性。

(5)保证混凝土强度。在预制构件时，由于混凝土塌落度不高加的水少，混凝土强度等级就会比现场浇筑的高，构件浇筑完成后就进行蒸气养护，保证混凝土质量。

4 绿色节能装配式建筑成套技术实践研究

4.1 结构体系形式

我国对装配式房屋结构的研究和应用，在 20 世纪 70-80 年代间主要集中在大板装配住宅结构上，北京市的大板装配住宅建筑，从 1959-1984 年年底共建成 172.6 万 m2，其中高层（12 层-13 层）48.9m2，多层 223.7 万 m2，并编制了行业标准 JGJ1-91 装配式大板居住建筑设计和施工规程。但是在推广中暴露了以大板块体最大限度预制和外墙块体拼缝灌缝后仍有渗漏以及保温隔热性能差等

诸多缺陷，使大板装配住宅从具有一定量的推广到几乎绝迹。目前，许多国家的标准条文涉及到了装配式结构，都有相关预制混凝土墙板结构的原则性条文。尤其在美国预制与预应力协会（PCI）在编写的《预制与预应力混凝土设计手册》，对预制混凝土技术的应用情况、材料要求、装配式结构体系的初步设计方法、部品设计方法及构件的标准化、节点连接形式、温度和气候变化的影响以及防火要求等方面做了详细的阐述。

4.2 绿色节能集成创新技术

门窗一体化预制技术。在预制墙板中预埋门窗框，将门窗框的防水企口、洞口滴水线、窗台泛水坡度等通过门窗洞口侧边模板一次性浇筑成型，彻底解决门窗渗漏隐患。出厂前安装门窗扇，现场随墙体构件吊装一次完成。外墙石材装饰一体化预制技术。外墙石材装饰和构件预制一体化浇筑，在工厂里进行预制构件浇筑混凝土前，先铺好石材，整体浇筑形成一体化，直接完成外墙的石材精装。屋面防水保温和瓦铺装一体化预制技术。屋面瓦利用专用模具与预制构件一次浇筑成型，材料采用轻质陶粒等混凝土，具有与结构一体、轻质、保温、防水等多种性能。清水混凝土预制技术。利用清水混凝土技术制作混凝土构件，外墙可直接起到装饰效果，用于室内构件可以免抹灰。外墙装修一体化预制技术。利用硅胶倒模法技术制作各种形状等装饰作用的混凝土构件，起到装饰效果，可以制作任意外观效果构件。外墙保温一体化。采用三明治夹心保温预制外墙板，内外混凝土采用专用保温连接件连接。具有防水、防火、使用寿命大于普通外墙外保温做法，外墙装修无空鼓脱落。承重墙与非承重墙一体化。

5 创新与特色

绿色节能装配式建筑是集成、设计、生产、施工的成套技术优化的研究和应用。当前的绿色建筑技术主要重点体现在资源有效利用改造方面。

5.1 创新

研究绿色节能装配式建筑成套技术的工业化集成技术，让装配式混凝土建筑平立面方案、细部构造及构配件的优化定型，提高模数化、标准化、工业化水平；提出与装配式建筑相适应的设备集成和装修一步到位的配套解决方案，编制成套技术规程。研究绿色节能装配式建筑成套技术结构设计关键技术，让装配式混凝土框架结构和装配式混凝土剪力墙结构体系的结构构件、连接构造和抗震性能，提出装配式结构的设计方法，编制装配式混凝土结构技术规程和标准图集，使装配式结构工业化率提高 10%～30%。研究绿色节能装配式建筑成套技术用墙板及构配件的工业化生产技术，使之具有装饰、保温、围护功能于一体的外墙挂板和填充墙体性能及与主体结构连接构造，编制外墙板和构配件生产质量控制标准，建设构配件生产示范基地，保证构配件生产的性能和质量，提高工业化生产效率、降低构配件生产成本。

5.2 特色

研究绿色节能装配式建筑成套技术的安装施工技术，保证施工组织设计和质量控制方案，编制施工质量检查和验收标准，保证装配式住宅建筑安装施工质量和效率。研究配套的技术经济政策，实现规模化示范工程应用，为城镇化建设、新农村建设和保障性住房建设提供良好的住宅建筑新体系。