氣候變化正深刻影響著全球建筑業(yè)的發(fā)展邏輯，傳統(tǒng)“現(xiàn)場澆筑、高碳排放”的建造模式已難以適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)下的行業(yè)轉(zhuǎn)型需求。裝配式建筑憑借“工廠預(yù)制、現(xiàn)場裝配”的核心優(yōu)勢，在減少資源消耗、降低碳排放、提升氣候適應(yīng)性等方面展現(xiàn)出獨特價值。本文將從技術(shù)創(chuàng)新、材料革新、實踐落地三個維度，剖析裝配式建筑應(yīng)對氣候挑戰(zhàn)的解決方案，并結(jié)合國內(nèi)最新實踐案例，探討綠色建造的未來路徑。
一、氣候適應(yīng)性設(shè)計：從“被動抵抗”到“主動調(diào)節(jié)”
傳統(tǒng)建筑在極端氣候面前常顯脆弱，而裝配式建筑通過模塊化設(shè)計與系統(tǒng)集成，可實現(xiàn)對氣候風(fēng)險的主動應(yīng)對。
1.抗寒與保溫一體化技術(shù)
在嚴寒地區(qū)，裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系結(jié)合“真空絕熱板+呼吸式幕墻”的復(fù)合圍護結(jié)構(gòu)，可使建筑傳熱系數(shù)降低至0.15W/(㎡·K)以下，較傳統(tǒng)建筑節(jié)能60%以上。例如，哈爾濱某裝配式保障房項目通過工廠預(yù)制帶保溫層的疊合剪力墻，現(xiàn)場裝配后實現(xiàn)外墻保溫層與結(jié)構(gòu)層的無縫銜接，有效避免傳統(tǒng)施工中“冷橋”導(dǎo)致的能源損耗，冬季室內(nèi)溫度穩(wěn)定性提升30%。
2.高溫與強風(fēng)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
針對高溫高濕地區(qū)，裝配式混凝土(PC)構(gòu)件可集成通風(fēng)腔體設(shè)計，利用空氣層實現(xiàn)自然降溫。深圳某裝配式辦公樓項目采用預(yù)制外掛墻板與內(nèi)保溫層形成“雙層呼吸墻”，夏季通過腔體空氣流動帶走熱量，室內(nèi)空調(diào)負荷降低25%。在臺風(fēng)頻發(fā)的東南沿海，裝配式鋼框架支撐體系通過螺栓連接節(jié)點的剛性設(shè)計，可抵御17級強風(fēng)，較傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)抗震等級提升1.5度。
3.極端降水的排水系統(tǒng)集成
面對暴雨洪澇風(fēng)險，裝配式建筑可將排水管道、集水模塊與預(yù)制樓板同步設(shè)計生產(chǎn)。上海某海綿城市試點項目中，預(yù)制混凝土樓板內(nèi)嵌入虹吸排水槽，現(xiàn)場裝配后形成“立體排水網(wǎng)絡(luò)”，雨水收集效率提升至80%，有效緩解城市內(nèi)澇壓力。
二、低碳建造：全生命周期的“碳足跡”壓縮
裝配式建筑的低碳價值不僅體現(xiàn)在運營階段，更貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、施工的全鏈條。
1.建材生產(chǎn)：工業(yè)固廢的高值化利用
傳統(tǒng)建材生產(chǎn)是碳排放“重災(zāi)區(qū)”，而裝配式構(gòu)件可大量消納工業(yè)固廢。北京某裝配式橋梁項目采用30%粉煤灰替代水泥制備預(yù)制箱梁，減少水泥用量1.2萬噸，對應(yīng)碳排放降低8000噸;同時，利用鋼鐵廠廢鋼生產(chǎn)的裝配式鋼構(gòu)件，較原生鋼材料減少碳排放70%。
2.施工階段：零揚塵與低能耗裝配
現(xiàn)場濕作業(yè)的減少是裝配式建筑低碳的核心優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示，裝配式建筑施工階段粉塵排放僅為傳統(tǒng)工藝的1/10，建筑垃圾減少90%，水資源消耗降低65%。成都某EPC項目通過“預(yù)制構(gòu)件+BIM技術(shù)”實現(xiàn)“零模板、零腳手架”施工，工期縮短40%，現(xiàn)場用電負荷降低50%，獲評住建部“綠色建造示范工程”。
3.運維與拆除：循環(huán)經(jīng)濟的閉環(huán)設(shè)計
裝配式構(gòu)件的標(biāo)準化連接為后期維護與拆除提供便利。長沙某裝配式學(xué)校項目設(shè)計時預(yù)留構(gòu)件可拆卸節(jié)點，預(yù)計50年使用壽命到期后，80%的鋼構(gòu)件可回收再利用，混凝土構(gòu)件經(jīng)破碎后作為再生骨料重新生產(chǎn)預(yù)制件，全生命周期碳排放較傳統(tǒng)建筑減少45%。
三、綠色實踐案例：從技術(shù)創(chuàng)新到場景落地
近年來，國內(nèi)涌現(xiàn)出一批兼具氣候適應(yīng)性與低碳效益的裝配式標(biāo)桿項目，為行業(yè)提供可復(fù)制經(jīng)驗。
案例一：雄安新區(qū)“被動房+裝配式”示范項目
作為國家級綠色建筑示范區(qū)，雄安某人才公寓項目采用“裝配式鋼結(jié)構(gòu)+被動式超低能耗”技術(shù)路線。預(yù)制外墻板集成三層中空LowE玻璃、石墨聚苯板保溫層及呼吸紙防潮層，配合地源熱泵與新風(fēng)熱回收系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑全年恒溫恒濕，無需傳統(tǒng)空調(diào)暖氣，年能耗僅為60kWh/(㎡·a)，較國家標(biāo)準降低75%。項目通過工廠數(shù)字化生產(chǎn)，構(gòu)件精度控制在±2mm，現(xiàn)場裝配效率達300㎡/天，施工周期壓縮至12個月，碳排放量較傳統(tǒng)建筑減少1200噸。
案例二：甘肅干旱地區(qū)裝配式生態(tài)農(nóng)房
針對西北干旱少雨、晝夜溫差大的氣候特點，該項目創(chuàng)新研發(fā)“秸稈水泥復(fù)合預(yù)制構(gòu)件”，利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物秸稈替代30%水泥，減少建材運輸距離80%。預(yù)制屋頂集成太陽能光伏板與集水模塊，年發(fā)電量滿足農(nóng)戶基本用電需求，雨水收集量達150m3，解決灌溉用水短缺問題。項目建成后，農(nóng)戶年均能源支出降低1800元，建筑碳排放較傳統(tǒng)土坯房減少70%，獲評“聯(lián)合國全球可持續(xù)建筑獎”。
案例三：粵港澳大灣區(qū)模塊化應(yīng)急醫(yī)院
2023年珠三角疫情期間，某應(yīng)急醫(yī)院采用裝配式模塊化建造技術(shù)，28天完成2000張床位的交付。項目所有醫(yī)療單元為工廠預(yù)制的鋼結(jié)構(gòu)模塊，集成通風(fēng)、強弱電、醫(yī)療氣體管道等系統(tǒng)，現(xiàn)場通過螺栓快速拼接，較傳統(tǒng)臨時建筑抗震等級提升至8度，且具備重復(fù)拆裝能力。疫情結(jié)束后，模塊可拆解運輸至其他地區(qū)重建，材料回收率達95%，避免“一次性建設(shè)”的資源浪費。
四、行業(yè)趨勢：政策驅(qū)動與技術(shù)突破的雙輪聯(lián)動
裝配式建筑應(yīng)對氣候挑戰(zhàn)的能力，正通過政策引導(dǎo)與技術(shù)創(chuàng)新加速提升。2025年新版《裝配式建筑評價標(biāo)準》將“氣候適應(yīng)性指標(biāo)”納入評分體系，要求嚴寒地區(qū)項目節(jié)能率不低于75%，熱帶地區(qū)自然通風(fēng)換氣次數(shù)不低于2次/小時。技術(shù)層面，3D打印預(yù)制構(gòu)件、碳纖維復(fù)合材料替代鋼筋、數(shù)字孿生運維等前沿技術(shù)逐步落地，未來裝配式建筑將實現(xiàn)“設(shè)計—生產(chǎn)—運維”的全生命周期碳追蹤。
從寒地保溫到熱帶通風(fēng)，從低碳建造到循環(huán)利用，裝配式建筑正以“系統(tǒng)化解決方案”重塑建筑業(yè)的氣候韌性。隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進，唯有將氣候適應(yīng)性設(shè)計貫穿于建筑全生命周期，才能真正實現(xiàn)“人與自然和諧共生”的建造哲學(xué)。未來，當(dāng)每一棟建筑都成為氣候挑戰(zhàn)的“主動應(yīng)對者”，城市才能在不確定的環(huán)境變化中，筑牢綠色發(fā)展的根基.
