雙碳背景下裝配式建築的發展研究

張顯鋒，王龍
（山東臨沂大學 276000）
一、前言
隨著全球能源短缺和環境污染問題的日益嚴重，低碳經濟成為了未來建築發展的主流趨勢。在這種背景下，裝配式建築以其獨特的優勢成為了低碳建築的重要組成部分。
根據《工業化預製裝配式建築的全生命周期碳排放研究》，住宅的碳排放是歐洲四大碳排放來源之一，占社會總碳排放的10%；目前國內普遍認為建築的全生命周期的碳排放或者能耗指標占比超過40%。碳排放貫穿於建築行業的各個環節，其中建築使用占建築生命周期總碳排放的58%，而建材準備占碳排放的36%，在建材和建造階段存在大量可以降低碳排放的空間。其中，在「雙碳」目標下，裝配式建築也存在大量碳減排空間。本文將從雙碳背景下的角度出發，對裝配式建築的發展進行研究。
二、雙碳背景下的裝配式建築概述
隨著全球氣候變化和環境問題的加劇，全球都在致力於構建低碳經濟體系，以實現可持續發展。在這個背景下，裝配式建築成為了新時代建築發展的一個重要趨勢。裝配式建築以其獨特的優勢，例如工期短、造價低、質量可控等，在未來的建築市場上有著廣闊的發展前景。雙碳背景下的裝配式建築，除了要滿足建築功能的需求，還需要同時考慮其在建築過程和使用過程中的碳排放情況。
三、雙碳背景下的裝配式建築的優勢
1.能源利用效率高裝配式建築的材料一般都具有較好的保溫隔熱性能，其整體性能優於傳統建築，因此其能源利用效率更高。
2.碳排放量低裝配式建築製作工序少、施工周期短，其碳排放量要比傳統建築低。
3.資源利用率高裝配式建築在製造過程中，可以實現材料的精準加工和有效利用，減少了材料的浪費。
4.施工安全性高裝配式建築製造過程中的工序少，工人在生產和施工中的安全得到了保障。
四、雙碳背景下的裝配式建築的發展方向
1.加強對裝配式建築的標準化建設制定統一的標準和規範，對裝配式建築的設計、生產、運輸、施工等環節進行規範化、標準化管理，提高裝配式建築的質量和安全性。
2.推動裝配式建築的數字化、智能化發展加強裝配式建築的數字化、智能化技術研發，使得其設計、生產、運輸、施工等環節能夠更加高效、精準和智能化，提高裝配式建築的生產效率和質量水平。
3.發展可持續的裝配式建築材料開發和研究更加環保、可持續的裝配式建築材料，如綠色建築材料、可降解材料等，使得裝配式建築在使用過程中的環保性更加優秀。
4.推動裝配式建築的產業化發展推動裝配式建築的產業化發展，建立完善的供應鏈體系，實現裝配式建築的規模化生產和市場化推廣。
5.為了提高裝配式建築的質量和可靠性，需要進一步提升技術水平和標準化程度。例如，對於建築材料和構件的製造和加工，可以採用先進的技術和設備，以確保其精度和質量。此外，建築企業還應該加強對於技術的研發和創新，不斷提升裝配式建築的技術水平和競爭力。
6.推廣應用裝配式建築需要在廣泛推廣應用的過程中不斷完善和升級，以滿足不同的使用需求。例如，日本的「二十一世紀住宅計劃」提倡利用模塊化技術和標準化構件，大規模生產裝配式房屋，以應對住房短缺和高昂房價的問題。7.環保和節能裝配式建築在環保和節能方面具有明顯的優勢，因此應該進一步推廣應用。例如，法國的「環保裝配式建築」項目採用了多項環保技術和材料，如太陽能熱水器、可再生能源發電系統、雙重隔熱窗戶等，使得建築的能耗大幅降低，同時也減少了對環境的影響。
五、雙碳背景下的裝配式建築存在的問題及解決方案
雙碳背景下的裝配式建築雖然具有許多優點，但在應用中也存在不少問題，如建築質量不穩定、標準規範缺乏、施工難度較大等。下面將分別進行闡述，並提出解決方案。
1.建築質量不穩定
裝配式建築在施工過程中，主要依靠工廠化生產、模塊化設計、現場組裝等方式來實現建築的構建，但是這種方式容易導致建築質量不穩定，如安裝不平整、密封不嚴密等問題。這些問題可能會影響建築的使用壽命和耐久性。
解決方案：建立完善的質量監控體系，採用標準化設計和製造，加強現場施工監督和檢驗，提高質量管理水平。另外，加強技術研發，開發出更加穩定和可靠的構建材料和技術，以提高裝配式建築的質量穩定性。
2.標準規範缺乏
由於裝配式建築是一種新興的建築方式，目前國內外缺乏相關的標準和規範，導致不同廠家和項目之間的技術、質量和效率存在較大差異。這給設計、施工、驗收等方面帶來了困難。
解決方案：加快制定和完善相關標準和規範，建立統一的技術、質量、安全等管理體系，推廣行業標準化設計和製造，提高裝配式建築的標準化程度，以提高建築質量和效率。
3.施工難度較大
裝配式建築的施工方式和傳統建築相比較為複雜，需要進行多項工序的組裝和安裝。而且在實際施工中，可能會遇到氣候變化、現場條件差等情況，給施工帶來一定的困難。
解決方案：採用模塊化設計和標準化製造，提高構件的精度和一致性，減少現場加工和調整。此外，建立合理的現場施工流程和管理體系，加強施工人員的培訓和管理，提高施工效率和質量。
2.2 解決方案
為了解決裝配式建築在雙碳背景下存在的問題，需要採取一些創新性的解決方案。以下是一些可能的解決方案：
2.2.1 綠色建築材料
使用綠色建築材料是在雙碳背景下推廣裝配式建築的一個關鍵因素。這些材料可以減少碳排放，提高室內空氣品質，同時也可以減少建築垃圾的產生。例如，綠色屋頂、太陽能板、生物質發電、建築垃圾回收利用等都可以被用於裝配式建築中。
2.2.2 技術創新
技術創新也是裝配式建築在雙碳背景下解決問題的關鍵。例如，可以採用數字化設計和製造技術來減少建築材料的浪費，同時提高建築的精確度和效率。這些技術可以將建築製造時間和成本減少一半以上，從而在雙碳背景下推廣裝配式建築具有重要的作用。
2.2.3 能源利用
利用可再生能源是另一個解決裝配式建築在雙碳背景下存在的問題的方案。例如，可以使用太陽能板、風力發電機等來為建築供電，從而減少對傳統能源的依賴。同時，還可以採用地源熱泵等能源利用技術來提高建築的能效，減少能源的消耗。
2.2.4 建築設計
優化建築設計是推廣裝配式建築的另一個關鍵因素。建築設計需要充分考慮生態環境，保護自然資源，優化建築結構和內部布局，從而達到最佳的空氣流通和舒適度。同時，需要注重裝配式建築的施工質量和工藝，以確保建築的安全性和穩定性。
2.2.5 建築標準
在雙碳背景下，建築標準也需要進行調整和優化，以更好地適應裝配式建築的推廣。例如，需要建立裝配式建築的標準化、標準化設計和施工規範，從而提高建築質量和效率。
六、結語
隨著雙碳背景下的建築發展趨勢，雙碳背景下裝配式建築是未來建築發展的重要方向，可以實現節能減排、降低建築污染、提高建築質量等多種目標，同時也可以緩解當前建築業面臨的工人短缺和成本壓力等問題。
其次，雙碳背景下裝配式建築在應用中仍面臨著不少挑戰，如標準規範的缺乏、施工難度的提高、技術水平的不足等，需要通過技術創新、政策引導等多種手段來克服。
最後，為了促進雙碳背景下裝配式建築的健康發展，需要進一步完善相關標準和規範，加強技術研發和創新，提高行業從業人員的素質，積極開展宣傳和推廣工作。
展望未來，隨著我國經濟的不斷發展和環保意識的不斷提高，雙碳背景下裝配式建築將會得到更加廣泛的應用和推廣。在未來的發展中，我們可以期待這種建築方式能夠更加環保、節能、高效，並且不斷實現技術創新和升級。同時，我們也需要認識到，這種建築方式並不是銀彈，需要我們在實踐中不斷探索和完善，才能更好地適應社會和市場的需求。