绿色建筑理念与装配式建造模式融合发展研究

□□ 胡晓娜 (山西职业技术学院，山西 太原 030006)

引言

在新形势下，建筑业正在面临转型升级，新的建筑理念正在逐渐形成，装配式建筑、BIM技术、绿色建筑、工程总承包和全过程工程咨询等诸多理念正在推动着建筑业的变革。实现将绿色建筑理念与装配式建造模式的融合，对建筑业的可持续发展有着积极意义。

1 概念及其内涵

1.1 绿色建筑

在GB/T 50378—2019《绿色建筑评估标准》中，对绿色建筑定义为：在建筑的全生命周期中，最大程度地节约资源，实现保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和安全的环境，有效利用空间，实现人与自然和谐共生的建筑。近年来，国家及各地主管部门相继出台了多项产业相关政策，大力推进绿色建筑。

绿色建筑并不是指某种建筑结构类型，其体现的是建筑性能，该性能可以概括为节能环保、可持续发展。绿色建筑理念表现于绿色建筑设计、建筑结构设备、节能技术以及智能建筑等方面。

1.2 装配式建造模式

装配式建造模式的发展对传统建筑业的改革与升级有着深远的影响。装配式建造模式是建筑工业化和模块化，建筑物的部分或全部构件在预制工厂中生产，然后运输到施工现场，根据施工吊装方案，由起重设备和机械完成安装，安装完成后符合设计结构要求和具有使用功能的建筑模式。

装配式建造模式的优点是：构件工业化生产节约资源、缩短工期、现场湿作业少，降低了施工污染，预制装配率的提高满足了当前对建筑安全质量高标准的要求。这些优势与绿色建筑理念不谋而合。因此，绿色建筑与装配式建筑模式具有实现建筑行业可持续发展的共同目标。

2 绿色建筑理念在装配式建造模式中的体现

装配式建造模式全过程包括设计阶段、生产运输阶段、施工吊装阶段。绿色建筑理念主要体现在绿色设计与绿色施工两个方面，两者融合也反映于装配式建筑模式的设计与施工吊装阶段。

2.1 设计阶段

在传统建筑模式下，设计阶段是确定和控制建设工程总造价的重要阶段。在装配式建筑模式下，设计阶段也是整个装配式建筑全过程的关键环节。设计阶段决定了装配式建筑项目的施工进程、质量及工程成本。与传统建筑模式相比，装配式建筑设计应具有工业化建筑设计理念，建筑结构构件能够实现标准化生产，因而其设计深度比传统建筑更深。建筑、结构、给排水、暖通、燃气、电气、智能模块等专业进行协同设计，模块化、标准化、集成化的设计原则是装配式建筑模式与传统建筑模式的根本区别。

绿色建筑理念在设计中主要体现在节能环保、资源消耗低、经济可行等方面，综合考虑了生态功能与经济价值的协调性。目前，在我国推广应用较多的装配式建造模式可分为钢筋混凝土预制、全钢结构、钢结构预制三类。在设计阶段，应根据项目功能需求、建筑类型、建设总投资等合理地选择建筑结构类型，对于新型结构体系应进行结构优化设计，挖掘绿色特性，诸如绿色建筑材料、节能建筑设备、工业化生产构件、可循环使用施工设施等因素。

2.1.1 采用绿色节能建材

绿色节能建材的显著优势在于：安全环保、变废为宝、性能优越等。在建设工程中，经常利用工业废料与废渣作为混凝土材料的活性掺合料，不但可以提高混凝土的耐久性，还可以减少水泥用量。与装配式建造模式相适应的有新型墙体及屋面材料，此类材料具备整体质轻、安装简便、工期短等特点，使用纤维化、复合化材料制成，可以提高建筑物的保温隔热性能，满足建筑节能等功能需求。装配式建筑门窗的设计除了需满足传统建筑透明围护结构的采光、通风功能外，应集保温隔热、耐久、防火、隔声等优良性能。目前建筑物使用较多的门窗是塑钢和断桥铝合金材料，这两种材料不但在性能上满足设计要求，在经济上也比较合理。

2.1.2 采用绿色节能建筑设备与技术

建筑设备是用于实现建筑给排水、照明、采暖通风、空调等建筑功能的设备。绿色建筑设备应达到节能环保要求。给排水节能设备包括节水器具(如节水型水龙头、节水淋浴器、节水座便器等)、雨水利用技术(雨水收集、存储、净化处理后用作地面水源等非饮用用途)。公共建筑的照明系统可配备太阳能照明系统，比较成熟的技术有屋顶光伏技术、幕墙光伏技术，尤其是在农村，人们可以利用闲置的屋顶铺设太阳能，既可以满足家用，又可以将多余电量并入国家电网。采暖通风是建筑能耗的重要组成部分，将自然通风、空调通风系统等技术相结合。参考当地气象资料，尽可能多地利用自然风，减少空调系统的使用，以实现节能的目标。还可选取再生能源代替传统电能、热能消耗，如地热泵技术，在冬季供暖时，可大大降低污染物的排放，与传统空调供热相比可节约40%的电能。

根据项目特点及项目所在地区差异，选择不同的节能设备或节能技术。装配式结构构件中比较成熟的有外墙保温模板一体化构件技术，该板可同时实现建筑模板与墙体保温功能，一方面提高了建筑施工效率，另一方面解决了建筑使用过程中保温材料更换的问题，实现了保温材料与建筑结构的同寿命。

2.2 施工吊装阶段

2.2.1 节约能源

装配式建造模式在施工安装阶段会使用大量吊装机械设备，因此在施工方案中应优化吊装方案，合理选用吊装机械，合理安排吊装机械台班使用量，减少施工机械用电、用油等能源消耗，优先选用具有变频性能的施工设备，降低耗能。施工现场利用循环存储装置收集雨水及施工养护用水，经过过滤处理成为中水，再用于工地道路浇洒和绿化灌溉、消防用水、景观用水，以减少自来水的使用量，提高节水率。

2.2.2 利用信息化手段进行施工管理

在施工安装阶段运用BIM、物联网等信息化技术手段进行施工管理。使用BIM5d技术及数字建筑平台模拟规划临时建筑、材料堆放、构件仓储管理等施工现场总平面布置，做好工程前期准备。预制构配件出厂运至施工现场后的仓储管理可利用物联网和RFID标签信息获取预制构件的进出库信息、定位追踪预制构件位置及其他状态数据；利用BIM三维可视化功能模拟施工吊装过程，找出质量控制关键点，做出风险预警，对施工进度进行动态管理，实现精细化施工；在构件吊装时，现场施工人员通过移动终端完成预制构件领料、现场安装记录、施工技术人员等信息，这些数据都会传送到数据库，进而为施工进度管理提供数据支持；在构件装配前，利用VR技术进行施工现场安全交底培训，规范技术人员的操作，防止安全质量事故的发生。

2.2.3 施工中采用绿色建筑新技术

(1)现场临时设施循环使用技术

现场用做办公及生活临建的活动板房用轻钢为骨架，夹心板为围护材料，此种材料可以反复周转使用，安装方便快捷高效。现场围挡利用彩钢板、现场临时设施采用标准化工具，这些都满足节能环保、循环使用的要求。

(2)构配件整体吊装施工技术

对于结构复杂、跨度较大的大型构件可以在地面组装成型，利用计算机对提升装置进行整体控制，对预制构件进行整体提升，通过该技术可以降低吊装过程中的安全风险，提高施工产品质量，缩短工期，降低工程成本。

(3)建筑废弃物再生利用技术

对施工现场的废旧砌块、钢筋、木头、混凝土、玻璃等进行回收再利用，可以作为新型建材的原材料使用，不仅可以节省废弃物的清运和处理费用，还有利于保护环境和资源的可持续发展。

3 结语

装配式建造模式从设计的标准化、模块化到生产的工业化、集成化都体现出节约和高效利用资源的理念，这种建筑模式可以助推绿色建筑的发展。将绿色建筑理念与装配式建造模式相融合发展是提升建筑品质、推进建筑业的转型升级的必经之路，也是建筑业发展的必然趋势。