在全球建筑業,裝配式建筑常被稱為綠色建筑,因為節能降耗貫穿了裝配式建筑建造的全過程,由此帶來的環保效益可謂“越算越多”。
建筑節能的有效途徑
2009年哥本哈根氣候變化大會上,中國政府鄭重承諾:“到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-50%。”根據中國城市科學研究會發布的 《綠色建筑——2013中國城市科學研究系列報告》,在當前我國社會總能耗中,建筑能耗超過30%。市環境監測中心 PM2.5來源分析報告也顯示,上海建筑工地、道路和堆場煙塵對PM2.5的貢獻率占到10%。同濟大學建筑工程系教授薛偉辰由此指出,根據發達國家的長期實踐經驗,發展住宅產業化、推廣應用裝配整體式混凝土住宅是實現建筑節能的有效途徑。
在房地產開發商看來,裝配式建筑的環保效益是看得見、算得出的。上海萬科房地產有限公司副總工程師王李果說,建筑工地的污水、噪聲對城市環境的影響是直觀的。采用工業化建造方式,減少戶外作業,縮短項目工期,能有效降低能源消耗和材料浪費。根據萬科測算,在已經使用裝配式建筑技術的住宅小區,平均每1萬平方米面積可節電52590千瓦時,節能降耗率為30.75%;節水2500立方米、節能降耗率36.44%;節約各種模板65噸、節能降耗率53.5%;減少廢棄物53立方米,節能降耗率36.92%。
還有一組數據能更加直觀地反映節能效果:在已經竣工的萬科新里程項目,利用裝配式建筑技術建造的住宅總面積為1.4萬平方米,省下的電量大約可供1300個“三口之家”使用一年,節約的水大約能注滿50個標準游泳池,少用的木材讓2000棵樹木免遭砍伐。
遠大住宅工業(上海)有限公司也為裝配式建筑算過環保賬,發現相比傳統工藝,生產裝配式建筑的預制部件可以節水60%、節材20%;而在施工現場采用該工藝,不再要腳手架、竹木跳板、尼龍防護網等設施,減少大量建筑垃圾、建筑污水和工地揚塵。
新材料、新工藝都是“綠”打頭
事實上,我國的裝配式建筑在誕生之初,就注定了與“綠”結緣。從原材料選擇、新工藝研發,都始終關注生態效益。
萬科集團在1999年就成立了裝配式建筑研究中心,提出要“像造汽車一樣造房子”。從2004年起,萬科為了探索裝配式建筑的可行性,對三棟用不同材料構建的裝配式建筑展開研究。這三棟建筑分別采用了預制混凝土結構、輕鋼結構和鋼結構。在此之前,萬科也考慮過推廣采用木結構的裝配式住宅。不過,經過比較研究,最終選擇了預制混凝土結構的建筑技術進行深化,這也是目前裝配式建筑的主流技術。
王李果解釋,之所以預制混凝土結構利于推廣,是因為符合我國的實際情況:一來我國缺少木材和鋼材,木結構和鋼結構住宅在我國的成本居高不下,不能支撐大規模的住宅建造。此外,木結構住宅的消防隱患也很難進行技術突破。二來我國缺少土地資源,住宅要向高處發展,而鋼結構和木結構只能建造低層住宅、獨戶住宅,不符合我國的住宅政策導向。三是老百姓更容易接受和傳統磚石建筑類似的住宅。從傳統的磚石建筑到鋼筋混凝土建筑的轉變比較容易,而輕質的木結構和輕鋼結構轉變就比較困難?梢姡茝V預制混凝土結構,本身就是一次“綠色選擇”。
隨著裝配式建筑技術發展,生態效益更高的綠色產品也隨之誕生,即將在上海萬科裝配式住宅項目中落地的預制夾心保溫剪力墻就是其中之一。通俗地說,剪力墻就是高層住宅中的鋼筋混凝土墻,也就是人們常說的“承重墻”。預制夾心保溫剪力墻則是一種集承重與保溫于一體的新型墻體,由于保溫材料處于承重結構的保護之中,可以解決保溫材料損耗快、壽命短的通病。根據同濟大學的試驗結果,這種墻體具有令人滿意的力學和熱工性能。也就是說,采用這一墻體的房子不僅在造的時候節能環保,居民入住以后,也能享受到冬暖夏涼的生態效益。
“全壽命周期”都綠色
建筑工地的現場節能降耗、新材料新工藝的環保效果,都屬于“看得見”的環保賬本;而在裝配式建筑的建造后方,還有一本看不見的環保賬本。
整潔、規范、自動化程度高,是所有外行對裝配式建筑預制車間的第一印象。其實,預制建筑部件的另一個好處在于可以對生產過程產生的廢氣物排放進行更加嚴格的控制和管理。在遠大的預制車間,現場負責人告訴記者,傳統現場施工作業會產生很多廢棄物排放,包括多余的混凝土、模板,以及各種粉塵。為了降低揚塵,還要使用大量水,不僅消耗了能源,而且產生了污水。裝配式建筑則大不一樣。由于將絕大多數部件的生產制造轉移到工廠車間,使得產生的廢氣物可以由工廠進行集中處理。一來工廠車間是相對封閉的,對廢棄物的產生和控制較露天工地更為容易; 二來工廠可采取的廢棄物處理措施也更加多樣、排放標準也更加嚴格,所以在裝配式建筑用戶看不見的地方,新技術的生態效益也不容小覷。
其實,對于裝配式建筑要實現的環保賬,《上海市綠色建筑發展三年行動計劃(2014-2016)》寫得很明白:“綠色建筑是在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。”為此,上海提出要大力推進建設工程的綠色施工,包括嚴格執行綠色施工管理技術規程,強化施工現場節電、節水和污水、泥漿、揚塵、噪聲污染排放管理。在此過程中,裝配式建筑及其生產工藝也將得到進一步普及。根據計劃,各區縣在本區域供地面積總量中落實的裝配式建筑面積比例,2014年不少于25%;2015年不少于50%;2016年,外環線以內符合條件的新建民用住宅原則上全部采用裝配式建筑,裝配式建筑比例將進一步提高。