预制装配与现浇两种模式的节能减排分析研究报告.docx

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预制装配与现浇两种模式的节能减排分析研究报告

预制装配与现浇两种模式的节能减排分析研究报告

用数据说话，装配式建筑到底行不行？

住宅建设不仅投资数额大、参与主体多、施工周期长，而且消耗大量的资源能源造成环境和生态影响。

据国家统计资料显示，我国住宅建设耗用钢材占全国用钢量的20%，耗用水泥占比17.6%，城市建成区30%用地用于住宅建设，城市水资源的32%在住宅中消耗。

住宅能耗约占全国总能耗的20%左右。

以下文章对预制装配与现浇两种模式的节能减排进行比较研究

01两类住宅测评

测评项目概况

选择京投万科新里程二期项目，本项目位于房山区长阳镇水碾屯村10-03-21地块。

地块总用地面积为40603㎡，容积率为2.0，地上总建筑面积81206m2。

其中1#、2#、4#、5#、7#、8#六栋为产业化住宅，地上总建筑面积为59424㎡。

1#楼地上建筑面积8413㎡，地上13层，建筑高度36.4m；2#、4#、5#楼地上建筑面积9243㎡，地上12层，建筑高度33.6m；7#、8#楼地上建筑面积11641㎡，地上15层，建筑高度42m。

1#、2#、4#、5#、7#、8#楼采用装配整体式剪力墙结构体系，抗震等级为二级。

外墙板采用预制夹心保温外墙板，保温板为50厚阻燃型挤塑聚苯板。

钢筋竖向连接方式采用钢筋套筒灌浆连接。

测评内容

将预制装配式和现浇住宅在制作方式、施工工艺上存在差异的部件作为比较对象，包括外墙、楼板、楼梯、阳台、飘窗、空调板和阳台装饰板。

确定预制装配式住宅评价范围包括预制构件生产环节、施工安装。

现浇住宅评价范围包括材料加工过程（如商品混凝土搅拌）和现场施工安装过程。

测评数据分析

具体包括：

建筑材料和构配件使用量：

各类建筑材料、部品、构配件的投入量。

施工辅助材料及构配件：

由施工方案确定的、非投入于结构中的钢材、木材、施工安装及外装修周转材料的消耗量等。

资源及能源消耗：

施工运输、安装及外装修过程中消耗的水资源及各类机械运行消耗的汽油、柴油、电等。

固体废弃物：

由于施工洒落、切割、拆除、丢弃、损坏产生的各类固体废弃物。

大气排放：

施工机械运行、各类能源消耗引起的有害气体排放。

02两类住宅材料消耗比较分析

钢筋工程资源、能源消耗量分析

资源消耗包括构成工程实体的结构钢筋用量、施工过程中措施钢筋和钢质预埋件的投入量。

能源消耗包括结构钢筋、措施钢筋的加工耗电量以及钢质预埋件的加工、安装耗电量。

钢筋工程资源、能源消耗见表1

混凝土工程资源、能源消耗量分析

混凝土工程资源、能源消耗见表2。

混凝土消耗方面：

由于预制装配式预制外强采用夹心保温，墙体增加了50mm厚的混凝土保护层，而现浇住宅采用外墙粘贴保温板方式，只需10mm砂浆保护层。

因此预制装配式住宅较现浇住宅混凝土用量偏大。

水资源消耗方面：

由于构件厂在生产预制构件时采用的蒸汽养护，能较好控制养护时间和输气量，而施工现场采用人工浇水养护，用水量较难控制。

因此，现浇模式平均用水量偏多。

能源消耗方面：

1、耗油量。

施工现场混凝土浇筑依靠混凝土泵送车，而预制构件生产不产生油耗，因此现浇工程耗油量偏高。

2、耗电量。

耗电量主要来自空压机和振捣器。

空压机主要用于混凝土浇筑之前的模板清理。

预制装配式住宅混凝土用量要高于现浇住宅，振捣器工作时间较长，耗电量较大。

所以，预制装配式住宅混凝土工程耗电量偏高。

3、耗煤量。

因预制构件需蒸汽养护，所以预制装配式住宅混凝土工程耗煤量高于现浇住宅。

外装修工程

外装修工程主要是保温施工。

在计算中，取现浇住宅保温材料用量和施工能耗的两倍与预制装配式住宅进行对比。

外装修工程资源、能源消耗见表4。

预制装配式住宅保温板、粘结材料、砂浆节省量和耗电量方面优势明显。

运输工程

运输工程分为场外运输和场内运输。

场外运输 包含各类建筑材料和构配件的运输，由于场外运输能耗与货物产地、运输路线、载重量、司机习惯关系密切，故测评不考虑场外运输。

场内运输 主要包括构件厂龙门吊运行和施工现场塔吊运行耗电量。

预制装配式住宅多为大型构件吊装，而现浇住宅施工往往是将钢筋、混凝土等材料多次吊装，增加塔吊平移和空载升降次数，所以，现浇住宅塔吊用电量较预制装配式住宅明显增高。

运输工程资源、能源消耗见表5。

施工废弃物

混凝土剪力墙结构建造废弃物包括钢材、木材、混凝土块、砂浆、保温材料等。

本测评只对废弃钢材、混凝土、砂浆、保温材料进行测算。

施工废弃物数据见表6。

03建造阶段碳排放比较

综合环境影响评价因素包括气候变暖、臭氧层破坏、酸化、富营养化等多个方面。

本文重点针对碳排放影响因子进行数据比较。

将现浇住宅和预制装配式住宅单位面积物资能源消耗，统一折算为碳排放指标，如表7所示。

04结论

材料消耗

（1）预制装配式住宅措施钢筋用量偏少，但构件预埋件偏高。

若提高构配件标准化水平和构件厂钢模板周转次数，可有效降低预制装配式住宅钢材消耗量。

（2）预制装配式住宅比现浇住宅外墙增加50mm的混凝土保护层，导致预制装配式住宅单位平方米混凝土用量较现浇住宅高。

（3）预制装配式住宅在生产过程中采用周转次数高的钢模板替代木模板，同时叠合板起到模板作用，较大程度节约了木模版。

如提高构件预制率会更大幅度地节省木材。

（4）预制装配式住宅采用蒸汽养护，水用量控制严谨，比现浇模式节约水资源。

（5）砂浆消耗。

预制装配式住宅不需要砂浆及粘结材料。

若提高外墙预制率，可进一步节省此类材料用量。

（6）保温材料消耗。

预制装配式住宅夹心保温材料寿命远高于现浇住宅；同时，外保温板材较薄，可有效节约保温板用量。

能源消耗电耗方面

主要在四个方面有区别。

（1）在场内运输方面，电耗差异最主要来源为运输工程的塔吊使用。

预制装配式住宅多是大型构件吊装，而现浇住宅是将钢筋、混凝土等各类材料分多次吊装，现浇住宅塔吊用电量偏多。

（2）在装修工程方面，预制装配式住宅预制外墙采用夹心保温，不需要使用电动吊篮。

（3）现浇住宅木模板使用量大，加工能耗增加。

（4）混凝土工程中预制装配式住宅混凝土消耗量较大，空压机振捣器工作量较大，耗电量增加。

所以，现浇住宅比预制装配住宅耗电量增加较大。

油耗和煤耗方面

预制装配式住宅预制构件蒸汽养护中锅炉运行消耗煤，现浇住宅采用自来水养护，不消耗煤。

从资源消耗水平上看，预制装配式住宅的优势主要体现在砂浆、木材、保温板及其他材料用量上，而在钢材、混凝土等主材消耗方面相比现浇住宅尚无优势。

从能源消耗和废弃物产生量方面看，预制装配式住宅较现浇住宅具有明显优势。

从测评和各地已完成的预制装配式住宅项目的建造和运行情况看，预制装配式住宅的经济、社会和环境效益明显。

目前的经济形势和科技发展给予了预制式（装配式）建筑很好的成长土壤。

另一方面，装配式的应用空间也越来越广泛，建筑类别也越来越多，这也意味着建筑业在重新审视自己在工业化浪潮里的定位。