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摘　要：在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，綠色建筑建設(shè)在中國已形成目標(biāo)明確、政策配套、標(biāo)準(zhǔn)完善的工作體系，在開始進行建筑設(shè)計時，就應(yīng)創(chuàng)新綠色建筑設(shè)計技術(shù)，進一步擴大綠色建筑占比?；诖?，本文從裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢入手，結(jié)合綠色建筑建設(shè)案例，總結(jié)在綠色建筑建設(shè)工程中設(shè)計、應(yīng)用裝配式住宅的方法，以供建筑企業(yè)參考。

關(guān)鍵詞：裝配式住宅；綠色建筑；四節(jié)一保

綠色建筑具有能耗低、污染少、保護環(huán)境等特點，可為建筑用戶提供自然、高效、安全、舒適的建筑空間。裝配式住宅是綠色住宅建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心技術(shù)，可降低綠色建筑建設(shè)成本，與綠色建筑的“四節(jié)一保”（節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)境保護）發(fā)展要求相符，建筑企業(yè)應(yīng)在綠色建筑中推廣應(yīng)用裝配式住宅。

1裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢

在綠色建筑工程建設(shè)中，裝配式住宅的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下五個方面：①節(jié)能。裝配式住宅在施工過程中，可減少人力、物力，在使用過程中，構(gòu)件性能優(yōu)于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)，可減少建筑運行能耗，節(jié)能效果顯著；②節(jié)材。裝配式住宅建筑使用的施工材料可循環(huán)使用，材料浪費現(xiàn)象得到有效遏制，材料使用率顯著提升；③節(jié)水。裝配式住宅統(tǒng)一生產(chǎn)構(gòu)件，運輸至施工現(xiàn)場進行裝配，施工現(xiàn)場配置的施工人員、施工材料都較少，生活用水與生產(chǎn)用水大大減少，節(jié)約水資源；④節(jié)地。裝配式住宅在工廠生產(chǎn)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，無須單獨設(shè)置場地進行混凝土生產(chǎn)，可節(jié)約土地資源；⑤環(huán)保。在裝配式住宅建筑中，施工現(xiàn)場以裝配施工為主，無須運輸水泥、砂石等材料，施工現(xiàn)場粉塵污染大大減少，且無需進行夜間施工，不會產(chǎn)生光污染、噪聲污染，不會影響施工現(xiàn)場周邊居民正常生活。

2裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用策略

基于裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢，建筑企業(yè)應(yīng)根據(jù)住宅建筑特點，選擇合適施工技術(shù)，開展裝配式住宅建設(shè)工作，做到“四節(jié)一?！?，實現(xiàn)綠色建筑建設(shè)目標(biāo)。以某建筑企業(yè)的小區(qū)工程項目為例，總結(jié)裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用策略。該小區(qū)工程項目用地面積約8萬m2，住宅可建設(shè)用地面積69858.88m2，均為裝配式住宅，要求預(yù)制率超過30%，其中裝配式住宅中“三板”占比超過60%。設(shè)計人員根據(jù)該小區(qū)工程項目施工現(xiàn)場地理條件與工程建設(shè)要求，進行裝配式住宅建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)方案設(shè)計，通過設(shè)計施工一體化工作，為裝配式住宅施工提供詳細指導(dǎo)，切實發(fā)揮裝配式住宅優(yōu)勢。

2.1預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計

在裝配式住宅施工中，預(yù)制結(jié)構(gòu)部件是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，建筑企業(yè)應(yīng)結(jié)合建筑工程的結(jié)構(gòu)特點，將建筑劃分為預(yù)制柱、預(yù)制樁、預(yù)制剪力墻、內(nèi)外墻板、樓板、屋面板、樓梯、陽臺等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在工廠完成各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作，將其與施工現(xiàn)場澆筑的部分柱與梁進行拼接，或到現(xiàn)場拼接各種預(yù)制構(gòu)件，實現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境的建設(shè)目標(biāo)。為此，為保障裝配式住宅建設(shè)質(zhì)量，設(shè)計人員應(yīng)按照規(guī)范流程與要求實施預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

2.1.1方案設(shè)計

在裝配式住宅的方案設(shè)計階段，設(shè)計人員應(yīng)對裝配式住宅的平面布局、立面、結(jié)構(gòu)、建筑空間等模塊進行設(shè)計。結(jié)合裝配式住宅的平面布局與立面結(jié)構(gòu)，選擇合適的預(yù)制構(gòu)件類型，在滿足建筑工程對建筑空間要求的基礎(chǔ)上，選擇合適的預(yù)制構(gòu)件連接技術(shù)，再結(jié)合預(yù)制構(gòu)件類型與連接技術(shù)，完成預(yù)制結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計人員引進BIM技術(shù)，基于BIM軟件的模擬功能，將裝配式住宅進行結(jié)構(gòu)拆分，計算裝配式住宅的預(yù)制率，明確預(yù)制的建筑構(gòu)件及相關(guān)參數(shù)要求。結(jié)合參數(shù)要求，在BIM軟件中構(gòu)建各個預(yù)制構(gòu)件族庫，遵循“少規(guī)格、多組合”的原則，將重復(fù)利用率偏低的結(jié)構(gòu)從預(yù)制構(gòu)件族庫內(nèi)刪除，改為現(xiàn)場澆筑施工，以此明確工程項目中預(yù)制結(jié)構(gòu)的范圍。在確保建筑工程預(yù)制率符合要求的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)場澆筑施工，避免二者占比不合理，加大工程建設(shè)能耗，實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計目標(biāo)。

2.1.2初步設(shè)計

首先，結(jié)合方案設(shè)計成果，設(shè)計人員依托于BIM協(xié)同設(shè)計平臺，整合各項工程項目數(shù)據(jù)信息，計算方案設(shè)計后的預(yù)制裝配率等指標(biāo)，準(zhǔn)確拆分裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件，實施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，確保預(yù)制構(gòu)件符合工程項目建設(shè)要求，為后續(xù)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)提供詳細指導(dǎo)；其次，結(jié)合預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計成果，計算裝配式住宅建設(shè)成本，優(yōu)化改進裝配式住宅的預(yù)制構(gòu)件規(guī)格，提高裝配式住宅建設(shè)效益；最后，明確設(shè)備管線的預(yù)留預(yù)埋要求，完成裝配式住宅結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計人員的設(shè)計方案為：25個單體預(yù)制疊合板、13個預(yù)制剪力墻與3個預(yù)制空調(diào)板；通過初步設(shè)計的成本分析，調(diào)整預(yù)制構(gòu)件的規(guī)格，轉(zhuǎn)變?yōu)?9個單體預(yù)制疊合板、9個預(yù)制剪力墻與1個預(yù)制空調(diào)板，減少了種類數(shù)量，節(jié)約預(yù)制構(gòu)件施工所用的模板、人工等，提高了制作運輸安裝效率，每平方米節(jié)約成本近30元，并顯著提高了裝配式住宅建設(shè)的環(huán)保效益與經(jīng)濟效益。

2.1.3施工圖設(shè)計

在完成初步設(shè)計后，設(shè)計人員開展施工圖設(shè)計，繪制裝配式住宅的結(jié)構(gòu)施工圖，明確裝配式住宅的裝配構(gòu)件拼接要點，為裝配式住宅的施工提供依據(jù)。為保障施工圖的準(zhǔn)確性與指導(dǎo)性，設(shè)計人員利用BIM技術(shù)的碰撞檢查功能，對預(yù)制構(gòu)件拼接的空間實施管線碰撞檢測，分析機電管線是否存在交叉、重疊等問題，重新調(diào)整管線布局，通過翻彎、改道等措施，優(yōu)化改進裝配式住宅的空間布局，確保預(yù)制構(gòu)件的裝配更為科學(xué)合理，避免施工設(shè)計不合理導(dǎo)致返工，避免進一步影響綠色建筑建設(shè)目標(biāo)的達成。

2.1.4深化設(shè)計

在裝配式住宅深化設(shè)計中，設(shè)計工作分為土建與機電兩個部分：第一，在土建深化設(shè)計中，主要對預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑的現(xiàn)澆部分進行結(jié)合設(shè)計，保障裝配式建筑的整體性。設(shè)計工作涵蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)檢測、參數(shù)統(tǒng)計三部分。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員要結(jié)合預(yù)制構(gòu)件拆分結(jié)果，計算預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)合點，完成構(gòu)造節(jié)點設(shè)計，并明確預(yù)留、預(yù)埋要求；在參數(shù)檢測中，從裝配式住宅建筑整體（即預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)）入手，分析預(yù)制構(gòu)件之間是否存在碰撞問題、預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)是否存在碰撞問題；在參數(shù)統(tǒng)計中，設(shè)計人員須要計算預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)所需的混凝土體積與重量，明確預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)工程量，并統(tǒng)計預(yù)埋鋼筋的規(guī)格要求與所需長度，為工廠原材料采購提供參考，避免出現(xiàn)材料浪費現(xiàn)象。結(jié)合上述深化設(shè)計成果，設(shè)計人員利用BIM軟件自動輸出預(yù)制構(gòu)件拆分圖、預(yù)制構(gòu)件裝配圖及深化設(shè)計圖等圖紙。第二，在機電深化設(shè)計中，設(shè)計人員根據(jù)裝配式住宅的土建設(shè)計成果、圖紙等，選擇合適的機電設(shè)備類型，綜合部署機電設(shè)備管線，實施凈空控制、支架吊架設(shè)計及荷載驗算等工作，明確土建工程中應(yīng)預(yù)留的機電管線孔洞，并通過BIM軟件自動輸出機電深化設(shè)計圖。

2.2施工方案設(shè)計

在完成裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計后，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)要求、建筑工程設(shè)計要求，實施預(yù)制構(gòu)件施工方案與建筑施工方案設(shè)計，指導(dǎo)裝配式住宅施工，實現(xiàn)設(shè)計施工一體化建設(shè)，提高裝配式住宅工程建設(shè)質(zhì)量和效率。

2.2.1預(yù)制構(gòu)件施工設(shè)計

在該小區(qū)工程項目中，建筑企業(yè)根椐設(shè)計好的裝配式施工圖紙設(shè)計預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)方案，確保工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件在質(zhì)量、規(guī)格等方面符合建設(shè)要求。預(yù)制構(gòu)件均采用裝配整體式預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過工廠定制的鋼模板，完成各個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)澆筑完成后，通過澆水與蒸汽進行養(yǎng)護，確保預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量與精度符合工程建設(shè)要求。同時，設(shè)計人員考慮裝配式住宅的可持續(xù)性，將外墻結(jié)構(gòu)與面磚的施工工藝設(shè)計為一次澆筑成型工藝，避免外墻面磚脫落，以提高外墻結(jié)構(gòu)的密實性，預(yù)防出現(xiàn)開裂滲水等質(zhì)量問題。在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格遵循工程精度要求，設(shè)計規(guī)范的施工流程，將預(yù)制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精度控制在5mm內(nèi)。以外墻板為例，設(shè)計的預(yù)制施工流程為：①制作鋼模，根據(jù)小區(qū)住宅的外墻板大小，選擇鋼材制作模板，可循環(huán)利用約200次，且鋼模板報廢后可回爐重制，節(jié)約材料；②綁扎鋼筋，根據(jù)設(shè)計方案要求進行鋼筋綁扎；③鋪貼面磚，選擇節(jié)能環(huán)保性能優(yōu)異的面磚材料，按照反打工藝的規(guī)范要求及流程鋪貼；④安裝窗框與預(yù)埋件，選擇隔熱性能優(yōu)異的窗框材料，按照設(shè)計方案規(guī)定的位置安裝窗框與預(yù)埋件；⑤澆筑混凝土，一次性澆筑成型；⑥養(yǎng)護脫模，選擇蒸汽養(yǎng)護方案，循環(huán)利用養(yǎng)護用水，節(jié)約水資源，待混凝土結(jié)構(gòu)強度符合要求后，再進行脫模；⑦全面清洗鋼模板，以便后續(xù)重復(fù)利用；⑧將制作完成的外墻板運輸至施工現(xiàn)場。

2.2.2裝配式住宅施工設(shè)計

就目前的建筑施工技術(shù)而言，裝配式住宅常用的施工技術(shù)包括單元吊裝組拼技術(shù)、BIM技術(shù)與產(chǎn)品保護技術(shù)等。在預(yù)制剪力墻施工流程設(shè)計中，設(shè)計人員考慮到剪力墻為裝配式住宅的核心承重結(jié)構(gòu)，在剪力墻內(nèi)部設(shè)置鋼筋大網(wǎng)片，以此提高結(jié)構(gòu)強度；將預(yù)制剪力墻板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，要求施工人員以剪力墻內(nèi)部的定位件作為吊裝設(shè)備的附著點，指導(dǎo)施工人員規(guī)范操作預(yù)制構(gòu)件的拼裝施工，保障裝配式住宅施工質(zhì)量。在上述施工流程設(shè)計中，裝配式住宅施工配置的人員較少，且無需進行水泥砂石運輸或攪拌等操作，可節(jié)約資源，降低施工現(xiàn)場噪聲，減少環(huán)境污染。在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計方案中的施工流程為：預(yù)制剪力墻吊裝→預(yù)制柱吊裝→預(yù)制梁、預(yù)制樓梯吊裝→預(yù)制樓板吊裝→預(yù)制外墻、預(yù)制陽臺板吊裝→樓板上部鋼筋綁扎→樓板上部混凝土澆筑。

2.3內(nèi)部裝修設(shè)計

在裝配式住宅的結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計完成后，建筑企業(yè)可遵循綠色建筑的建設(shè)特點，將裝配式住宅的建設(shè)理念應(yīng)用于內(nèi)部裝修中，優(yōu)化改進內(nèi)部裝修設(shè)計，進一步提升綠色建筑的“四節(jié)一?！毙Ч?，提高裝配式住宅的環(huán)保效益。在裝配式住宅建筑工程中，內(nèi)部裝修通常采用工業(yè)化裝修技術(shù)，并遵循裝配式住宅的建設(shè)理念。在工廠進行裝配式住宅裝修材料及所需物品的生產(chǎn)，再運輸至施工現(xiàn)場，通過集成化裝配完成內(nèi)部裝修。具體來說，工業(yè)化裝修分為菜單式設(shè)計、工廠化生產(chǎn)和集成化供應(yīng)三個環(huán)節(jié)，這符合裝配式住宅的設(shè)計施工一體化建設(shè)理念。在裝配式住宅的內(nèi)部裝修中，工業(yè)化裝修落實的重點在于建筑內(nèi)部分隔、廚衛(wèi)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等模塊的技術(shù)材料創(chuàng)新。因此，在裝配式住宅的內(nèi)部裝修設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)注重綠色建材的應(yīng)用，以落實綠色建筑建設(shè)目標(biāo)。例如在分隔墻系統(tǒng)中，設(shè)計人員可通過綠色建材的選擇與合理應(yīng)用，發(fā)揮裝配式住宅的優(yōu)勢。在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計人員設(shè)計的內(nèi)部裝修方案為：在吊頂體系設(shè)計中，選用薄型輕鋼龍骨材料，減輕吊頂結(jié)構(gòu)重量，延長使用壽命；在臥室裝修設(shè)計中，選用雙面雙層輕鋼龍骨石膏板隔墻，并在墻體內(nèi)配置隔音材料，以提高臥室的隔音效果，為用戶創(chuàng)造安靜舒適的環(huán)境；在浴室裝修設(shè)計中，選用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土隔墻板（ALC）預(yù)制板作為墻體材料，可減輕墻體重量，且該材料具有較強的保溫性能、防火性能與抗?jié)B性能，具有減少建筑物能耗、提高建筑安全性的作用；在架空地板設(shè)計中，將地板設(shè)計為干式隔音雙層架空地板系統(tǒng)，提高地板穩(wěn)定性，減少噪聲；在廚衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員實施整體廚房與衛(wèi)生間設(shè)計。在整體廚房設(shè)計中，設(shè)計人員整合建筑空間模數(shù)、廚房空間模數(shù)與廚房內(nèi)各個構(gòu)件的模數(shù)，如櫥柜尺寸系數(shù)、配套設(shè)施（如電冰箱、烤箱等）尺寸系數(shù)，利用BIM軟件構(gòu)建建筑空間與廚房空間的模型，設(shè)計廚房開間與進深，再根據(jù)確定的廚房空間模型，部署櫥柜與配套設(shè)施。在整體廚房施工時，按照設(shè)計方案逐一安裝櫥柜與配套設(shè)施，這能夠最大限度利用建筑空間來建設(shè)綠色建筑。在整體衛(wèi)生間設(shè)計中，設(shè)計人員將衛(wèi)生間劃分為防水盤、壁板、頂板及支撐龍骨等部分，在工廠進行構(gòu)件生產(chǎn)，與衛(wèi)生間配置的潔具共同拼裝，完成衛(wèi)生間模塊的設(shè)計與施工，現(xiàn)場無須進行濕作業(yè)，且構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高材料利用率，節(jié)能環(huán)保。

2.4工程建設(shè)成效

在該小區(qū)工程項目中，設(shè)計人員結(jié)合綠色建筑建設(shè)特點與要求，優(yōu)化設(shè)計裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)、施工方案以及內(nèi)部裝修，發(fā)揮裝配式住宅的優(yōu)勢，顯著提升建筑工程的性能，提高綠色建筑施工的效率。具體來說，該小區(qū)工程項目的裝配式住宅應(yīng)用效果如下：

①在材料方面，從環(huán)保性、經(jīng)濟性與耐久性三個角度評估該小區(qū)工程項目應(yīng)用的材料。其評估結(jié)果顯示，施工材料的環(huán)保性評級與經(jīng)濟性評級均為b級，說明該裝配式住宅所用材料屬于綠色建材，碳排量相對較少，部分材料可降解，且材料生產(chǎn)成本相對較低；耐久性評級為c級，該裝配式住宅所用材料可用年限為20年。

②在生產(chǎn)方面，該小區(qū)工程項目使用裝配式住宅施工，人工成本投入較少，施工人員培訓(xùn)工作簡單，施工工藝簡潔高效，生產(chǎn)性能優(yōu)異，被評為b級。

③在施工管理運維方面，裝配式住宅可通過預(yù)制、吊裝、組拼、連接等方式施工，施工效率與質(zhì)量有保障，施工性能評級為a級；施工工藝流程簡單，集成施工與精益施工管理有序，管理性能評級為a級；在裝配式住宅投入使用后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)量有保障，內(nèi)部裝修材料技術(shù)先進，運維工作成本相對較少，運維性能評級為b級。

④在綜合性能方面，裝配式住宅的適用性、安全性及耐久性相對較高，被評為b級。綜合上述評級結(jié)果，根據(jù)《工業(yè)化住宅建筑性能綜合等級評定表》，該小區(qū)工程項目的評級為Ⅱ級，整體水平較高，值得其他建筑企業(yè)借鑒學(xué)習(xí)。

3結(jié)語

綜上所述，裝配式住宅可節(jié)約能源，保護環(huán)境，有助于綠色建筑行業(yè)發(fā)展。通過以上分析，設(shè)計人員應(yīng)做好裝配式住宅的預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方案設(shè)計與內(nèi)部裝修設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計施工一體化建設(shè)，提高綠色建筑建造效率與質(zhì)量，提升建筑環(huán)保效益。

參考文獻：

[1]趙青.裝配式住宅在綠色建筑中的應(yīng)用[J].居業(yè),2020(4).

[2]楊赟.綠色建筑發(fā)展為視角的裝配式住宅探討[J].城市建筑,2019,16(36).

作者：朱桂蓮  單位：深圳市聯(lián)合創(chuàng)藝建筑設(shè)計有限公司