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绿色建筑在装配式建筑结构中的应用

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绿色建筑在装配式建筑结构中的应用

摘要:建筑工程涉及的专业较多,施工方法多样化,施工过程要耗费大量资源,同时产生各种建筑垃圾以及废水、废气、粉尘等污染。近年来,国家大力推行“绿色施工”概念,以实现“四节一环保”的目标。论文讨论了聊城裕昌•九州新城一期4#楼这一装配式建筑住宅,在设计中采用装配式技术、绿色施工技术,在节水、节能、节材、节地以及环境保护方面均取得了良好效果。

关键词:绿色施工;装配式建筑;环境保护;建筑节能

1引言

随着各省城镇化进程的不断推进,中国的面貌发生了翻天覆地的变化,人民的居住水平大幅提高。由于建筑业是中国高耗能、高污染行业之一,所以建筑业的发展也同时伴随着巨大的资源消耗,包括自然资源、土地资源等等。同时,对生态环境也造成了一定程度的破坏。建筑垃圾占城市垃圾总量的很大比重,给城市的垃圾处理造成很大负担。因此,传统的建筑建筑设计施工技术已不满足与现代社会对环境以及居住条件的要求,新型的绿色施工技术的发展是适应社会可持续发展的必要。标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理是实现绿色可持续发展的必由之路。

2工程概况

裕昌•九州新城一期4#楼位于山东省聊城市漓江西街北、嵩山路东,建筑面积14843m2,共二十九层,抗震设防烈度为7度,基础为筏板基础,是大体积混凝土。上部主体结构为剪力墙,本工程为一星级绿色建筑,外围护墙采用建筑节能结构一体化技术,建筑保温与墙体围护功能为一体,实现保温与建筑同寿命。钢筋混凝土墙、梁、柱采用LJS外模板现浇混凝土复合保温体系,采用集成式厨房、卫生间,大大加快了施工速度,减少了现场拌制混凝土的粉尘污染。

3装配式建筑实施难点

3.1产业发展相对落后

与我省较先进的城市青岛、济南相比,我市的装配式建筑构件生产企业较少,规模小且技术不先进,规模化、一体化程度较低。设计、施工企业多为本土企业,多为传统模式,思维固化,因地域发展、工资待遇等原因,专业技术人才匮乏,创新程度低。在此背景下,装配式的发展较缓慢。

3.2技术标准不够完善

装配式建筑不是新兴事物,在我国已有几十年的历史,因我国为地震频发国家才逐渐被现浇混凝土结构所取代,随着人们对生活环境要求的提高以及国家可持续发展的要求,装配式建筑发展迅速,多省份均对装配率做出了具体的规定。但是,新型的装配式建筑设计标准、施工标准均不完善,很多构件标准化、通用化程度低。除此之外,还有结构安全、施工工艺、节能保温标准不完善。

4绿色建筑建造方法

4.1本工程装配式体系选用

本工程地上二层至二十九层楼板主要采用混凝土叠合板,兼具预制结构和现浇混凝土结构的优点,在具有良好的抗震性能的同时又能节省人力。剪力墙采用LJS外模板现浇混凝土复合保温体系,竖向钢筋连接未套筒灌浆连接中的半套筒灌浆连接方式。二层至屋面楼梯采用预制楼梯,阳台、空调板、厨房、卫生间等装配式比率达80%,内隔墙部分采用100/200mm厚蒸压轻质加气混凝土(ALC)隔墙板,装配率82%。内隔墙和装修一体化比率达80%,减少了大量现场作业人工以及模板的使用。套内采用成品排气道,厨房采用整体厨房,采用成品栏杆扶手,装配率均为100%。

4.2居住建筑节能设计

(1)门窗:外门窗(含阳台门)的气密性等级不低于《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级检测方法》中规定的7级,外门窗洞口周边侧墙采用30mm的保温浆料。外窗采用65系列断桥隔热铝合金平开窗,规格为5+12A+5+12A+5,三层玻璃。阳台采用封闭阳台,属于采暖房间,外维护结构与普通墙体一样采取保温隔热做法。(2)维护结构:外围护墙体采用建筑节能一体化技术,填充墙采用300mm厚加气混凝土砌块,较以前常用的260mm厚墙体保温节能效果更好,外墙保温埋置深度至少与地下一层楼面齐。剪力墙为300mm后LJS叠合板,包括200mm厚钢筋混凝土墙和100mmLJS叠合板。(3)其他保温技术:屋面、外墙变形缝口处塞岩棉板,填塞深度350mm;住宅分户墙采用加气混凝土砌块,墙体传热系数≤1.5(W/M2•K),东西外窗设手动或者电动遮阳窗帘;楼梯间以及与室外接触的非供暖空间的外墙、屋面等做法均与采暖空间做法相同;单元门以及楼梯间出屋面门采用能自行关闭的节能门。

4.3本工程在绿色建筑设计中应用

4.3.1节地方面

聊城虽是四线城市,但市区面积狭小,可利用的土地面积很少且人口众多,随着城镇化的推进,土地资源更是匮乏,住宅楼动辄二三十层,所以,节约土地资源迫在眉睫。以下是裕昌•九州新城一期4#楼节地措施。场地内合理设置绿化用地,合理开发利用地下空间,地下总共两层,地下二层为车库和设备层,合理设置了停车场所,地下一层为储藏室。除此之外,采用装配式建筑,构件多为工厂化生产,减少了材料存储用地、施工机械占用场地、混凝土搅拌场地以及钢筋加工区间用地。

4.3.2节能与能源利用方面

冬季取暖采用地面热辐射取暖,未采用用电直接加热设备的中央空调系统作为供暖热源。结合自然条件,对建筑的朝向、窗墙比进行了优化设计,南面窗墙比0.35,背部0.21。相较于国家现行节能标准,维护结构的热工性能提高了百分之十。[3]楼梯间、走廊、门厅等公共区域照明系统采取定时等节能控制措施。本工程总体节能达75%,超过国家建筑节能标准。

4.3.3节水与水资源利用

制定了水源利用方案,以便统筹利用各种水源,卫生间采用的是节水器具。通过水力计算,有针对性的采取有效措施以避免管网有水头损失或漏水。设置用水计量装置,对各部位、工序用水能有效掌握,约束工人养成节水的习惯。绿化灌溉、道路降尘等非生产用水采用二次循环水、大体积混凝土冷却水等节水方式灌溉。冷却水补水采用非传统水源。经过以上节水措施,预计能够节水5%以上。

4.3.4节材与材料资源利用

对结构体系、结构构件进行了优化设计,采用装配式结构体系,改变了传统的湿作业施工方式,达到了节材的效果,并且降低了工人的劳动强度。现浇混凝土采用的是预拌混凝土,砌筑砂浆采用预拌砂浆,而非现场拌制,减少了现场的粉尘污染,减少了因配比不合适或者施工管理不当导致的材料浪费,降低了人工费用。梁、柱、剪力墙等受力钢筋应大于等于400Mpa。[4]合理采用了高强高耐久性建筑结构材料。以上措施均达到了节材和材料资源有效利用的效果。

4.3.5室内环境质量

现代社会人们对居住环境的私密性有着较高的要求,房间的隔墙、楼面均有隔声的构造措施,隔声性能满足要求。通过室内自然采光模拟分析,主要功能房间采光系数满足国家标准。通过外窗可开启面积比例计算,能够达到改善自然通风的效果。本住宅的居住环境质量远超过去住宅小区。

4.3.6绿色建筑评分

根据“四节一环保”的评分标准,此工程的绿色建筑评分为56.08分,各评分项均大于40分,各分项权重及评分详见表1,达到了绿色建筑一星级标准。

5总结与展望

装配式建筑以其工厂一体化、标准化生产,对施工现场粉尘污染的有效降低,工人工作强度的大幅减小,尤其是政府的大力支持,势必会称为未来的主要建筑结构形式。尤其是对于绿色建筑体系,装配式更是不二选择。未来,在国家标准规范不断完善,施工技术不断进步,在标准化、信息化的基础上,装配式建筑在绿色建筑中会发挥更大的优势,在绿色建筑的发展中发挥更大更积极的作用。

参考文献:

[1]魏宏毫.预制装配被动式超低能耗绿色建筑建造方法研究[J].建筑节能,2017(10).

[2]张守磊.绿色施工技术在北大国际医院工程中的应用[J].施工技术,2016(2).

[3]王佳.装配式建筑在绿色建筑中的体现与应用--以吴泾镇16号地块工程三期住宅项目为例[J].中外建筑,2018(7).

[4]马丽娜.建筑设计中绿色节能概念的应用[J].建筑科技,2016(8).

[5]周应坤.《绿色建筑评价标准》新旧版对比[J].建筑科技,2014(16).

作者:闫倩倩 呼玲玲 单位:聊城大学东昌学院