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前 言：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。

为破解能源资源短缺矛盾，我国开始推进预制装配式发展模式，提高生产效率，降低成本，减少排放，其建造施工过程较现浇住宅在资源能源节约、生态环境保护方面具有优势，而预制装配式住宅与现浇住宅进行节能减排和碳排放对比测算具有重要现实价值。

本文结合国际能源署研究框架协议之终端用能：建筑与社区节能ANNEX57《建筑构造过程能耗及碳排放评价》课题成果，对预制装配与现浇两种模式的节能减排进行比较研究，研究测算对象和框架，拟定研究模型，并在分析测算数据基础上提出建议。

一、国内外研究现状

预制装配式住宅在欧洲、北美和亚洲日本应用较为广泛，发展相对成熟、完善，对预制装配式住宅的节能减排效果也进行了一定的研究。欧盟的ecoinvent数据库是全球**的生命周期清单数据来源。英国建筑研究所ENVEST软件，从设计阶段开始对建筑环境和资金两个方面进行衡量。美国环保局开发的BEES的计算过程包括原材料采购、制造、运输、安装、使用、回收利用和废物处理阶段，得出环境影响和经济效益。日本建筑师学会发布《建筑物的生命周期评价指南》并开发了计算软件。根据以上国家对建筑建造过程节能减排的研究，发达国家对预制装配式住宅建造阶段的研究多集中于材料节约和废弃物减量两个方面。

我国预制装配式建筑节能减排和温室气体排放研究尚处于起步阶段，在数据库建设和量化计算研究方面与国外尚有一定差距。

二、两类住宅测评

方案针对预制装配式和现浇方式住宅项目，对预制构件生产厂、商品混凝土搅拌站、预制装配式住宅施工现场和现浇住宅施工现场等环节，收集建筑工程材料和能源的消耗数据，对数据进行分类统计和对比研究，从资源消耗、生态破坏方面进行分析，得出两类住宅综合环境效益比较结论。

1、测评项目概况

北京某项目：地块总用地面积为40603㎡，容积率为2.0，地上总建筑面积81206m2。1#楼地上建筑面积8413㎡，建筑高度36.4m;2#、4#、5#楼地上建筑面积9243㎡，建筑高度33.6m;7#、8#楼地上建筑面积11641㎡，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。

2、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重点比较对象，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。

3、测评数据分析

具体包括：a、建筑材料和构配件使用量

b、施工辅助材料及构配件c、资源及能源消耗d、固体废弃物

e、大气排放

4、测评布点

设立四个监测点：a、预制构件生产厂b、商品混凝土搅拌站c、预制装配式住宅施工现场d、现浇住宅施工现场

三、两类住宅材料消耗比较分析

按照钢筋工程、混凝土工程、模板工程、运输工程和外装修工程分类统计，得出两种不同建造模式住宅主要材料消耗量。各类数据按照单位面积消耗量测算。

1、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。

2、混凝土工程资源、能源消耗量分析

资源消耗：包括预制构件生产和施工现场混凝土的消耗量;水资源消耗量包括现浇混凝土和预制构件的养护用水量以及施工机具的清洗用水量。

能源消耗：主要包括混凝土浇筑过程中的空压机和振捣器的耗电量、混凝土泵送车的耗油量、预制构件蒸汽养护锅炉耗煤量。为便于比较，将各类能源折算为标准煤消耗量。

混凝土消耗方面：由于预制装配式预制外墙采用夹心保温，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。

3、模板工程资源、能源消耗量分析

模板工程分为木模板工程和钢模板工程两部分。

测评项目中木模板周转次数约为3。钢模板在现场施工中循环次数较多，大钢模板周转次数为200次，主要构件周转次数为50~120次，本研究将构件厂和施工现场的钢模板周转次数均设定为100次。

一是预制构件减少了预制装配式住宅的木模板用量。预制构件制作全部使用钢模板，且构件安装需要大量支撑杆件，导致预制装配式住宅钢模板用量高于现浇住宅。

二是预制装配式住宅由于木模板用量较现浇住宅少，木模板的加工能耗少,能耗节省优势明显。同时，由于预制装配式住宅钢模板用量较现浇住宅大，因此钢模板的加工能耗较高。

4、外装修工程

外装修工程主要是保温施工。预制装配式住宅外墙夹心保温与结构使用寿命相同，为50年，而现浇住宅外墙外保温设计使用年限为25年。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。

一是现浇外墙外保温采用EPS保温板，而预制构件夹心保温采用XPS保温板。由于XPS板厚度(50mm)小于EPS板厚度(80mm)，而两种板容重相近，因此预制装配式住宅保温板用量较少。

二是预制外墙XPS保温板**阻热性能非常好的玻璃纤维连接件和结构混凝土连接在一起，不需粘接材料，同时混凝土保护层代替砂浆保护层，因此，预制装配式住宅保温板粘结材料和砂浆的用量较少。

三是现浇住宅外保温施工电动吊篮需要耗电，而预制构件保温板人工铺贴，不产生耗电量。

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。