绿色施工技术在装配式建筑工程中的应用

毛云（宁夏天元锰业集团有限公司，宁夏中卫 755100）

“环保理念”是我国建筑行业在市场发展中最新提出的工程建设理念，合理、规范、科学地使用绿色技术进行装配式建筑施工，不仅可以发挥建筑在市场内更高的经济效益，还可以为施工方与建设单位在市场内营造更加良好的社会形象[1]。为落实此项工作，解决建筑行业早期在市场内发展存在的粗放式生产问题，降低由于施工技术不合理导致的建筑耗能高、污染大等问题，本文以某装配式建筑工程项目为例，设计绿色施工方案[2]。

1 工程概况

为发挥绿色施工技术在建筑工程项目更高的经济效益，使建筑的社会发展与运营管理满足“绿色发展”需求，以某建安公司承包的建筑工程项目为例，设计针对此建筑项目的绿色施工方案[3]。与此项目的业主方进行线下对接，掌握与该项目相关的概况信息，见表1。

表1 建筑工程项目概况信息

根据业主方的要求，此项目在施工中，将绿色施工技术作为主要施工技术。同时，在工程项目的进场位置设置环保标识牌，用于提醒所有进入现场的工人自觉按照工程要求，规范实施绿色施工方案[4]。为满足项目的环保设计需求，建筑内热水供应系统，应时刻保持冷水与热水供应压力的双向平衡，通过此种方式，达到节约水资源的目的，并避免热水浪费。

根据本工程的节能设计需求与有关规范要求，采取合理的节能设计措施设计建筑隔热结构、围护结构，通过此种方式，提高建筑的保温、隔热综合性能[5]。同时，优化建筑内部结构的采光设计与通风设计，根据建筑总体形式，规范建筑遮阳体系，提高空调、采暖设备能效比。

施工过程中，通过采用低噪声风机，降低了环境的噪声污染，提高了城市中心地段施工的声环境质量，避免施工行为对周边环境造成干扰[6]。此外，采用变频加压泵组代替定频热水系统，并设小流量泵和气压罐，采用节能高效加压设施，泵组配置确保水泵及设备高效运行。通过此种方式，确保建筑工程项目在施工中全面贯彻落实绿色施工理念。

2 绿色施工技术在装配式建筑工程中的应用

2.1 确定装配式建筑基本模数

在开展装配式建筑工程前，首先需要确定装配式建筑基本模数。模数确定是指对产业化体系、结构形式以及结构构件生产标准化建立。结合数列体系理论，将基本值M的取值设定为M=100，在此基础上按照差级数理论对装配式建筑基本模数进行编排[7]。在结合绿色施工理念后，原则上尽可能减少构件模数组成，并确保最终结果能够符合建筑差异空间的需要。在模数网格结构当中，利用响度度量单位对建筑门窗结构以及各个构配件断面尺寸进行设计，并通过其相互之间的连接，构成一个完整的空间坐标网系统[8]。图1为建筑模数网与结构模数网基本结构。

图1 建筑模数网与结构模数网基本结构

在装配式建筑结构当中，需要对各个构件进行集成化处理，构件类型包括外墙结构类型、隔墙结构类型、预制楼梯等。在对各个结构进行选型时，应当遵循模数化和标准化要求，构件在完成设计之前，应当明确各个构配件的标准尺寸、构造尺寸等，尽可能避免在后续构件生产以及装配施工阶段出现不符合构件功能需求的问题产生。

2.2 PC构件深化设计

按照上述内容确定装配式建筑基本模数后，针对各个PC构件对其进行深化设计，在设计前期结合装配式要求，对PC构件设计需要充分考虑到业主需求，将设计完成后的图纸转交，并进行深化处理。为了能够进一步提高PC构件深化设计的质量，需要由业主单位全程参与到设计周期当中。在深化设计开始阶段，将业主提出的需求转变为设计需求和专业需求，将建材需求转变保温连接件和钢筋接头的详细技术要求，在此基础上，通过明确施工方、生产方的其他需求实现对设计图纸的深化[9]。在对PC构件深化设计时，以预应力直线钢筋为例，其在使用的过程中会产生一定的预应力损耗，因此深化设计时，需要充分考虑到这一参数的具体变化，并在此基础上，通过对预应力损失的补偿确保PC构件设计的合理性。其预应力损耗可通过公式（1）计算得出：

式中σ-为预应力损耗；

a-为构件变形与内缩值，单位为mm；

l-为构件的张拉端与固定端之间实际距离大小，单位为mm；

es-为构件预应力产生的弹性模量，单位为N/mm2。

除此之外，PC构件在实际使用中还会出现预应力筋结构与孔道壁之间形成相互作用产生的摩擦预应力损耗，针对这一部分损耗，可通过公式（2）计算得出：

式中σ′-为PC构件预应力筋结构与孔道壁之间形成相互作用产生的摩擦预应力损耗；

e-为弹性模量，单位为N/mm2；

kx+μ-为PC构件的张拉端与构件横截面所在直线构成的夹角，单位为度，当kx+μ的取值≤0.2时，此时可将公式（2）进一步转变为公式（3）：

通过公式（3），从多种情况下，计算得出构件的预应力损耗，并以此为依据完成对PC构件的深化设计，确定PC构件的具体规格。

2.3 基于绿色施工技术的建筑资源节约与利用

节约资源是装配式建筑工程的总体指导原则，为了能够确保装配式建筑的最终效果符合绿色可持续发展原则，引入绿色施工技术，实现对建筑资源的节约和利用。在这一过程中，引入BIM技术，利用其实现对工程量清单的精确计算，并通过构建的BIM模型实现对所需工程量清单的生成。在具体施工中，若出现工程量变更的情况，则通过BIM技术可以实现对清单内容的自动变更，以此达到更方便和快捷的效果。针对具体装配式建筑，在其具备一定施工条件的基础上，可对溢水井和相关设备进行安装，并构成完整的雨水资源收集系统，如图2所示。

图2 雨水资源收集系统结构示意图

按照图2中的内容，完成对雨水资源收集系统的建立。在上述系统当中，设置成品配水沉砂井，其主要目的是将雨水当中存在的杂质进行采集，并将其输入到沉沙井当中进行沉淀。在沉沙井内部设置一台雨水排污泵装置，并利用其与反冲洗管之间的配合实现对雨水的彻底清洗。将沉淀后的水资源导入到雨水PP模块当中，对其进行存储，并实现对雨水资源的二次利用。在完成上述基本流程后，通过溢流管路将水源引入到溢流井当中，通过在这一结构内设置自动清洗过滤装置，实现对水源的重新抽取和使用。

3 实例分析

完成对建筑的设计施工后，将其投入使用，检验此建筑在投入使用后的绿色环保性能，以此种方式，评价本文提出的绿色施工技术在工程中的应用效果。

将建筑所在区域划分成A～G七个区域，按照本文设计的方式，在设计中结合实际情况，综合部署雨水收集排放系统。选择地区降雨时段，进行建筑雨水收集率与污水排水率的统计，按照此种方式，评价设计的绿色施工技术在工程中的节水效果。

对雨水收集率与污水排出率进行计算，计算公式如下：

式中P-为雨水收集率；

P1-为雨水收集量；

P2-为区域降雨量；

P3-为污水排出率；

P4-为污水排出量；

P5-为污水总量。

按照上述方式，统计在降雨过程中，A～G七个区域的雨水收集率与污水排出率，统计结果见表2。

表2 A～G区域雨水收集率与污水排出率统计结果

从上述实验结果可以看出，在建筑中使用绿色施工技术设计的雨水收集排放系统，可以在实际应用中将不同区域的雨水收集率控制在90%以上，将污水排出率控制在80%以上。由此可以说明，设计的施工方案在实际应用中，对自然水资源的利用率较高，且在收集自然降雨的同时，可以实现对雨污的分流，做到对污水的排出。

总而言之，将此项技术合理应用到建筑工程项目的设计与开发过程中，不仅可以保证在施工过程中为工程提供所需的水源，还可以确保建筑在后续投入使用后，具有较高的水资源利用率。由此证明设计的绿色施工技术在建筑工程项目中的应用具有可行性。

4 结语

本文此次研究的成果经过实践与验收后，证明其具有较高的可行性，但要进一步实现对绿色施工技术的推广使用，还应在后续相关工作中，从不同角度开发对建筑行业发展贡献度更高的绿色施工技术，以期通过此种方式，使建筑行业在市场内取得更高的经济收益与社会收益。随着环保理念与绿色施工技术在相关领域内的推广，建筑行业在未来势必将呈现一种全新的发展趋势。根据不完全统计数据，我国现有的绿色试点工程已在市场投入运行，此工程合计为施工方节约了50万元资金，因此，加大对此项技术的推广，不仅可以提高相关单位的市场收益，更可以推动建筑行业的发展。