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浅析绿色装配式钢结构建筑陈露

发表时间：2020/10/14 来源：《基层建设》2020年第19期作者：陈露

[导读] 摘要：当前，能源与环境问题是全世界普遍重视的议题。与此同时，随着建筑行业的快速发展，建筑技术得到了很大的提升。

        中国二十冶集团有限公司上海市 201900
        摘要：当前，能源与环境问题是全世界普遍重视的议题。与此同时，随着建筑行业的快速发展，建筑技术得到了很大的提升。近年来国家、部委对装配式建筑政策、标准的逐步出台，装配式建筑得到了很大的推广和应用。当今新材料新技术的不断引进和发展，从原来的预制产品得到了提升改进成为现在的装配式建筑。现在装配式建筑产品质量和产品技术已经达到一定高的程度。当前绿色发展、节能发展成为建筑行业发展的主要方向。建筑工程作为资源消耗的主要产品，应该响应国家号召，让自然资源有序利用和循环利用。当前呈现出装配式建筑和现浇建筑共同使用和发展的局面。装配式建筑在节省能耗，提高效率，绿色可持续发展中显示了一定的优势。
        关键词：绿色；装配式；钢结构；建筑
        引言
        2017年，中国建筑能源消费总量为9.47亿t标准煤，占全国能源消费总量的21.10%，其中公共建筑能耗3.63亿t标准煤，占建筑能耗总量的38.37%，这些能耗不仅涉及建筑材料生产与建筑施工的过程，而且涉及建筑全生命周期运行，满足各种使用功能所带来的能耗更是占据着建筑能耗的绝大部分，面临巨大的能源挑战。我国极为重视推动全社会各个领域的节能减排工作，特别是在建筑领域，相继出台了大型公共建筑节能监测等法律法规。一方面随着建筑业的不断发展，建筑规模不断扩大，另一方面随着社会经济的进步，使用者对于建筑舒适度的要求也不断提高，日益增加的能源消耗不容忽视，在保证舒适度的前提下控制建筑能耗成为一项重要的议题。住建部相关统计数据显示，建筑能耗与建筑舒适性与城镇存在较大差距，大部分建筑没有采取合理的节能措施，存在用能效率低、用能量大等问题。住房和城乡建设部、工业和信息化部在关于开展绿色农房建设的通知中强调开展绿色农房示范，要总结绿色农房适宜技术，选择有地区代表性、示范作用好的村庄整村推进，扩大绿色农房示范范围。近年来，政府不断推进建设改造，促进能源结构的调整和能源利用方式的改善。
        1绿色装配式钢结构建筑
        绿色装配式钢结构建筑的概述主要从以下方面进行分析。发展装配式钢结构建筑是推动供给侧结构性改革和新型城镇化发展的客观要求，装配式钢结构不仅可以节约资源、减少施工污染、提高劳动生产效率以及质量安全水平，更能促进建筑业与信息化工业化深度融合，形成新产业新动能、化解过剩产能，推动建筑业转型升级。绿色节能技术是指能够充分利用可再生能源，有效减少建筑能耗，从而实现节能、节地、节材、节水目标。建筑节能的根本出路，是调整能源消费结构，用低品质能源、可再生能源来代替高品质能源。其最有效的方式是推广绿色建筑。这也是建筑节能发展的一个趋势。将装配技术与绿色技术相结合具有以下特点：（1）采用绿色技术的节能围护体系，重视建筑物节能减排，建筑体系尽量不使用高能耗、不易回收得材料，采用低品质、可循环使用的材料；（2）将集成化施工技术与绿色建筑相结合，提高建造能力，有效降绿色，节省材料，缩减工期；（3）通过三级计量，根据实际需要配给资源，降低建筑系统使用能耗，加大绿色能源的利用，从而实现我国节能、节地、节材、节水的目标。
        2绿色装配式钢结构建筑分析
        2.1装配式钢结构建筑的绿色成本
        绿色装配式钢结构建筑分析之一是装配式钢结构建筑的绿色成本。装配式钢结构与现浇结构在成本上是存在400～500元/m2的成本增量。造成成本增加的原因很多，其主要原因是户型设计，目前的户型设计多为开发商、设计师和业主多次碰撞、不断融合形成的设计成果，是最利于钢筋混凝土现浇结构布置的户型设计，其经济性、合理性经过不断磨合已日臻完美，照搬这样的户型进行装配式钢结构设计，抑制了钢结构的优势，结构布置的不合理势必造成用钢量的增加，其经济性可想而知。

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其他影响因素还有很多，比如钢结构变形能力对围护系统要求的加码，导致围护系统造价增加；钢结构防腐、防火、防冷桥和隔声措施增加投入等，都是客观存在的实际情况。虽然从全寿命周期成本的角度评价，一次性投入的增加会带来使用成本的下降，综合经济效益仍然有账可算，但是利益主体的改变，必然不为当下主体所接受，这也是一种无奈。抛开环境因素的影响，忽略混凝土原料和钢材价格此消彼长的趋势，不顾全寿命周期整体成本的比较，也剔除资金时间价值带来的获益，仅就装配式建筑本身而言，按目前的材料和人工价格计算，在相同的装配率下对比，钢结构比PC结构在成本上仍占绝对优势。如果执行GB/T51129—2017《装配式建筑评价标准》的计算方法，要实现装配式建筑占新建建筑面积30%的目标，钢结构一定是不二选择。当然，随着标准化部品（部件）的完善，模数化设计的推行，模块化户型的推广，功能化单元的配套，智能化制造的发展，装配化节点的创新，必然会带来装配式钢结构边际成本的递减，成就装配式建筑成本的绝对优势。
        2.2钢结构外墙内保温做法
        绿色装配式钢结构建筑分析之二是钢结构外墙内保温做法。利用装配式内装与钢结构主体结合的管线空腔层，做外墙的内保温处理，既利用了空墙面积，也对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高，取材方便。网络数据显示，目前在全国已建造的约8000万m2的节能住宅中，有90％左右采用外墙内保温。
        2.3建筑荷载小、造价更低
        绿色装配式钢结构建筑分析之三是建筑荷载小、造价更低。由于重量轻，同等墙体面积仅是490mm墙砖混结构重量的1/15，可大大降低建筑结构纵向荷载，从而减少肥梁胖柱、减少钢筋混凝土的使用，显著降低工程整体造价。
        2.4高性能围护结构设计
        绿色装配式钢结构建筑分析之四是高性能围护结构设计。建筑耗热量由围护结构传热量和空气渗透传热量两部分组成，围护结构是围合建筑空间的主体，是建筑与外界发生热量交换的主要部位，是决定建筑能耗的关键因素之一。农村既有建筑多数存在建设标准不高、围护结构热工性能差、能效低、舒适度差等问题。高性能的围护结构设计是农村超绿色建筑的关键要素。项目按照超绿色被动式绿色建筑的技术要求进行设计，通过围护结构的设计优化，使建筑拥有高质量的保温隔热性能，从而达到节能和舒适的目的。
        结语
        总而言之，钢结构体系作为环保可持续的建筑结构体系代表，兼具优良的材料力学性能和便于工业化生产的优点，尤其适应我国住宅产业现代化要求。相对于钢结构主体的发展，与装配式内装结合的一体化设计发展相对滞后，行业内产生了“重主体，轻装饰”的现象。未来企业既要不断加强内部的产业链协同合作，又要敢于“走出去”直面市场竞争，不断提高核心竞争力，扩大内外部市场份额，创造稳定性的经营利润，实现企业良性发展！
        参考文献
        ［1］中国建筑节能协会．2019中国建筑能耗研究报告［J］．建筑，2020（7）：30–39．
        ［2］刘彦辰，林波荣，洪家杰．夏热冬暖地区绿色建筑性能后评估研究［J］．南方建筑，2017（2）：8-13．
        ［3］曲大刚．建筑性能驱动设计流程研究［D］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015．
        ［4］郝际平,孙晓岭,薛强等.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学,2017.1(34):1-13.
        ［5］黄振利,林燕成,刘朝辉.浅析建筑节能上官安星[J].施工技术， 2005， 9，30.