装配式建筑节能技术研究

王汉青　汪婷婷

摘 要：随着经济社会的发展，人们对建筑节能、环保的要求越来越高。装配式建筑作为一种用预制构件进行现场装配的建筑样式，在材料使用以及建筑结构方面都体现出节能、低碳的优势，在国内建筑领域获得了较为广泛的应用。本文通过分析装配式建筑的概念及特点，对其节能技术进行探讨。

关键词：低碳；节能；装配式建筑

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0006-02

近年来，我国建筑行业获得了飞速的发展，但建筑领域的高耗能现象却是愈加突出，因此对节能、环保型建筑的研究倍受瞩目。当然，我们既要不断追求节能环保的目标，又要避免为了实现节能目的而过于提高建筑成本，应结合当地实际选择合理的建筑结构样式。本文就装配式建筑节能技术展开研究。

1 装配式建筑

装配式建筑，首先在工厂里制备预制的构件，然后在施工现场完成组装，主要应用的是冷压轻钢结构以及各类轻质材料，该种建筑样式具有保温、隔音、防火、抗震等方面的优势，而且节能环保效果也较为理想。其建筑结构形式主要有以下几种：

（1）砌块建筑，主要是由预制的块材进行墙体的搭建，多用于3～5层建筑，若适当提高材料强度，还可进一步提高层数。该种结构形式具有如下优点，较强的适用性，建造简单，施工快速，成本较低，还可充分利用工业废料。（2）板材建筑，主要是由预制的楼板、墙板等材料搭建而成，板材建筑可以有效的降低结构重量，扩大房屋面积，还具有很好的防震效果，其内墙板大多是钢筋混凝土材料的实心板或空心板。如图1所示，为地震灾区重建用装配式示范房之一。（3）盒式建筑，属于工程化程度较高的一种结构样式，现场装配方便、快捷，不管是结构部分还是家具、饰品等全都是在工厂里提前做好的。（4）升板建筑，大部分施工操作都是在地面进行的，避免了高空作业的危险性，同时节省了脚手架的使用，并可有效减少现场面积。该种建筑样式，多选用无梁楼板或着双向密肋楼板，柱距较大，楼板的负载能力较强，可用于大型商场、仓库等建筑。升层建筑，则是在升板建筑的基础上发展而来的，在地面上预先安装好内外墙体，再进行提升。升层建筑的使用，可加快工程进度，特别是场地受限的区域较为适用。（5）骨架板材建筑，主要是由预制的骨架、板材构成。骨架多为钢筋混凝土材料，也有选用钢和木制作骨架再与板材组合，多用于轻型建筑中。该种结构样式在结构上较为合理，可有效减轻建筑物的重量，内部隔断灵活，在多层建筑上较为适用。

2 装配式建筑的特点

2.1 设计多样

当前，许多建筑的设计样式并不能完全满足人们对房屋功能的需求，过多的承重墙导致分隔凌乱，已有的空间不能被充分利用。而装配式建筑的使用，则可以进行更加灵活的分割，进而满足住户在居住功能方面的需要，无论是大厅堂还是多居室都可以随意搭配。轻质隔墙的采用，可以有效的增大房屋可用面积。

2.2 功能全面

节能效果好，通过保温层的设置，天气冷时可减少对暖气的消耗，天气热时可减少对空调的使用；隔音效果好，墙体具有很强的隔音能力，而且各个构件之间的空隙也比较小，可以有效阻隔外部产生的杂音，在房间内创造一个安静、舒适的环境；防火效果好，所使用的建筑材料具有不燃或难燃的特性，因此可有效地防止火灾事故的发生；抗震效果好，所使用多是轻质性材料，可有效减轻建筑的重量，实现充分连接，具有很强的抗震性能。

2.3 工厂化生产

装配式建筑中的各个构件都可在工厂进行预制，生产效率高、质量好。外墙板利用定制模具进行制作，再通过喷涂、烘烤可提高其美观性。塑钢门窗的使用越来越多，逐渐取代了以往的木制、钢制门窗，并通过高效的机械化设备来生产。涂料等室内装饰材料都实现了流水线生产，不仅具有很高的生产效率，且有着统一的质量标准。而且，在生产过程中，可以对材料的各项性能进行调控，以满足用户的特定需要。

2.4 装配化施工

各种建筑构件生产完成后，运送至项目现场，安排专门人员进行组装。与传统建筑模式相比，所需施工流程明显减少，比如和泥、抹灰等环节都不再需要。装配式建筑的使用，有着多个方面的优势：加快施工速度，缩减项目工期；减少施工人员数量，降低劳动成本的同时，作业流程更加有序；施工造成的杂物、污水、噪音明显减少，对周边环境的影响减小；严格遵照装配流程施工，工序简洁，可保证质量。如图2所示，为围护墙现场组装情况。

3 装配式建筑节能技术研究

3.1 围护墙结构热工性能

一般来说，装配式建筑都会在墙面外侧装上一个挂板，以用于装配钢筋混凝土，并在挂柱的内侧装设了一个XPS板，厚度一般设计为21mm，固定在外墙内侧，确保稳定牢靠，此外，在墙面的外侧与间层之间还添加有棉保温板，起到了很好的保温效果。

3.2 建筑节能的应用

对于装配式建筑来说，可以结合当地的气候环境及自然条件，进行相应的设计，以起到很好的节能环保效果。通过不同形式墙体的构建，在节能性能方面可以达到国家制定的节能标准，据研究表明，装配式建筑可比一般建筑形式节约58%的能耗。具体来说，是在温度较高的地区，借助墙面内预制的隔热板将外部环境的热能予以隔断，而且墙体之间还会实现热对流，因此，确保了房屋内部的清凉；而在寒冷的季节，借助墙面内具有导热功能的保温材料，起到很好的保温效果，因此能够随着室内温度的改变而随之升温或降温。

3.3 屋面及外窗节能应用

当前，装配式建筑的屋面多采用EPS-复合保温面板、防水面板等。各种面板可以直接安装在墙面上，并在面板夹层进行相应材料的填充，在屋面上涂抹泥浆保护层，大约为25mm厚，使得屋面传热功率低于0.3W。外窗的设计多采用塑钢窗，具有很好的保温效果。装配式建筑的地面处理，多数情况下是自上而下施工的，假如地面面层厚度为20mm，就可以使用水泥砂浆找平层，假如超过了60mm，就可以使用复合式保温面层，假如超过了70mm可使用细石混凝土材料，假如超过了100mm，则热阻值应大于1.6W。

3.4 抗震性能及防火性能

外墙一般采用的是建筑挂板，由混凝土材料制成；内墙一般采用的是通过物理发泡生成的泡沫式条板。其往往有着較为理想的隔热性能，能够有效地提高板面的耐火性；建筑挂板则选用钢制挂件，可有效防止因高温炙烤而出现断裂等情况，从而可显著改善建筑房屋的防火性能。研究发现，装配式建筑还有着很好的抗震性能。通过钢柱、钢梁等安全构件的设置，可以使整个建筑的稳固性大大提高，使得各个墙面等部分成为一个坚固的整体，从而明显改善建筑房屋的抗震能力。举例来说，在震台上进行试验，依据相应的标准，在对建筑模型施以多个强度的震动时，房屋各层并未出现剧烈震动，模型保持完好。而震动造成的破坏主要是集中在周围裂缝处或者是铆钉松动处，在地震波达到了0.3g以后，开始出现外挂松动情况，在地震波达到了0.5g时，顶面的外挂结构发生了部分脱落，一层建筑外墙出现部分缝隙，但是在当时的试验过程中并未出现过大面积的脱落滑移现象。

4 结语

总的来说，随着我国经济的飞速发展，国内建筑行业也迎来了一个高速发展时期，同时人们对建筑节能的要求也是越来越高。其中，装配式建筑的使用，在节能环保方面有着巨大优势，作为一种用预制构件进行现场装配的建筑样式，具有设计多样、功能全面、工厂化生产、装配化施工等特点，无论是在建筑构造上还是在材料使用上都起到了节能、低碳的效果，值得大力推广。

参考文献

[1]本刊讯.“装配式建筑混凝土框架结构关键技术研究”通过验收[J].墙材革新与建筑节能，2017（2）：50-50.

[2]王骅，薛蕊.低碳节能装配式建筑技术研究[J]. 建筑技术，2013，44（9）：792-794.

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