基于新農(nóng)村建設(shè)的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系研究與思考

李衛(wèi)軍

(陜西建筑產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)有限公司,西安 710016)

0 引 言

近年來,隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的提高,農(nóng)民對(duì)改善型住房需求也越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1],農(nóng)村人均住房面積從2000年的24.8 m2提高到2015年的41.1 m2,2015年全國(guó)農(nóng)村住房竣工面積8.56億m2,全國(guó)商品住宅房屋竣工面積7.38億m2,可見,農(nóng)村房屋建設(shè)規(guī)模已超過城市商品住宅,成為現(xiàn)階段我國(guó)住房與城鄉(xiāng)建設(shè)的重點(diǎn)。傳統(tǒng)農(nóng)村住宅存在抗震能力較差、結(jié)構(gòu)整體性較弱、建造房屋資源消耗量大、建筑功能不完善等問題,迫切需要推廣一種新型建筑模式對(duì)其進(jìn)行改造和功能升級(jí)。將裝配式建造技術(shù)合理運(yùn)用到農(nóng)村住宅建設(shè)中可以有效解決上述問題,即在工廠完成房屋構(gòu)件的制作,運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行拼裝、成型[2],具有施工速度快、質(zhì)量易控制、抗震性能優(yōu)越、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì),可以大大提高建設(shè)效率和住宅品質(zhì)、降低建造成本和能源消耗,對(duì)推動(dòng)我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)有著重要的意義。

1 我國(guó)農(nóng)村住宅發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅結(jié)構(gòu)體系

目前,我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅結(jié)構(gòu)體系形式主要包括磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、生土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)等。各結(jié)構(gòu)體系介紹見表1及圖1。

表1 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅結(jié)構(gòu)體系形式Table 1 Structure system forms of traditional rural residence in China

圖1 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅結(jié)構(gòu)體系形式Fig.1 Structure system forms of traditional rural residence in China

1.2 我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅存在的問題

1) 多數(shù)采用磚混結(jié)構(gòu),抗震性能差

目前我國(guó)農(nóng)村住宅多數(shù)采用磚混結(jié)構(gòu),缺少專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)不滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范要求。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)80%以上的農(nóng)村住宅無抗震設(shè)防措施,歷次大地震中磚混結(jié)構(gòu)的倒塌率在90%以上。

2) 無統(tǒng)一規(guī)劃,布局不合理

長(zhǎng)期以來,農(nóng)村住宅建設(shè)缺少統(tǒng)一的規(guī)劃布局,沒有整體意識(shí)和全局觀念;以戶為單位,結(jié)構(gòu)松散,布局零亂,建造隨意,導(dǎo)致濫占耕地、交通不便,難以滿足社會(huì)主義新農(nóng)村的發(fā)展需要。

3) 工業(yè)化程度低,存在質(zhì)量隱患

我國(guó)有95%以上的農(nóng)村住宅建筑均采用傳統(tǒng)工藝建造,工業(yè)化程度低,施工技術(shù)落后,建材質(zhì)量難以保證,存在一定安全隱患。

4) 傳統(tǒng)建材占主導(dǎo),不節(jié)能環(huán)保

黏土磚在我國(guó)農(nóng)村住宅建筑材料中仍占主導(dǎo)地位。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)[4],我國(guó)每1萬(wàn)m2的建筑工程中產(chǎn)生 500～600 t垃圾,揚(yáng)塵、噪聲及廢棄物污染嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。

5) 建筑功能不完善,居住品質(zhì)不高

墻體無保溫隔熱措施,房間密封性較差;裝修水平參差不齊,效果較差;取暖大多采用煤炭爐子,取暖效果差;衛(wèi)生間及廚房設(shè)施不完善,居住品質(zhì)不高。

要改變農(nóng)村住宅存在的上述問題,可將裝配式建筑技術(shù)與農(nóng)村住宅建設(shè)結(jié)合起來,全力推進(jìn)適用于新農(nóng)村建設(shè)的低多層裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)體系的推廣與研發(fā),實(shí)現(xiàn)農(nóng)村住宅的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、商品化供應(yīng)和市場(chǎng)化建設(shè),改善村容村貌,助推新農(nóng)村建設(shè),實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村愿景。

2 裝配式建筑技術(shù)在農(nóng)村的應(yīng)用情況

2.1 幾種適用于農(nóng)村住宅的裝配式結(jié)構(gòu)體系

目前,關(guān)于裝配式建筑技術(shù)在農(nóng)村住宅中應(yīng)用的政策并不明確,鼓勵(lì)扶持力度不夠,農(nóng)民對(duì)新技術(shù)的認(rèn)可度有待提高,導(dǎo)致許多裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)體系未能大規(guī)模的應(yīng)用于新農(nóng)村的建設(shè)中。相信隨著國(guó)家政策的進(jìn)一步完善,農(nóng)民對(duì)住宅品質(zhì)需求的不斷提高,裝配式建筑技術(shù)在廣大農(nóng)村地區(qū)將廣泛應(yīng)用,從而提高農(nóng)村住宅建設(shè)的檔次,真正提升農(nóng)民的生活質(zhì)量。下面列舉幾種適用于新農(nóng)村建設(shè)的裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)體系,具體見表2及圖2所示。

表2 幾種裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)體系Table 2 Structural system of several precast residential buildings

2.2 阻礙農(nóng)村裝配式住宅發(fā)展的因素

1) 造價(jià)較高

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)測(cè)算[10],裝配式住宅比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)住宅造價(jià)高20%～30%,這也是制約裝配式住宅在農(nóng)村發(fā)展最關(guān)鍵的因素,導(dǎo)致裝配式住宅成本高的主要原因下文中將有詳細(xì)論述。

2) 農(nóng)村居民接受程度低

農(nóng)村居民對(duì)裝配式住宅的認(rèn)識(shí)不到位,不愿意購(gòu)買、居住裝配式住宅,主要原因有:①對(duì)其質(zhì)量抱有懷疑態(tài)度,認(rèn)為像“搭積木”式的建房子不牢固;②造價(jià)高,農(nóng)民不愿多花錢享受高質(zhì)量居住條件;③傳統(tǒng)建造方式已經(jīng)根深蒂固于農(nóng)民心里,很難接受顛覆傳統(tǒng)工藝的新技術(shù)。

3) 標(biāo)準(zhǔn)不完善

目前,關(guān)于農(nóng)村裝配式住宅的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝施工、驗(yàn)收評(píng)定等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不完整[11],很多適用于農(nóng)村住宅建設(shè)的裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系無法大規(guī)模推廣。主要原因:①多數(shù)擁有核心技術(shù)的企業(yè)不愿公開專利技術(shù)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);②國(guó)家層面對(duì)農(nóng)村住宅建設(shè)監(jiān)管不到位,強(qiáng)制性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不能及時(shí)完善。

4) 產(chǎn)業(yè)鏈未形成

目前,農(nóng)村裝配式住宅的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、銷售和服務(wù)等環(huán)節(jié)未形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈,各企業(yè)獨(dú)立運(yùn)營(yíng),上下游企業(yè)之間出現(xiàn)脫節(jié),雖然政府在大力推廣裝配式建筑,但新技術(shù)一時(shí)難以得到市場(chǎng)的認(rèn)可,難以形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

2.3 裝配式住宅成本增加原因分析

造成裝配式住宅成本增加的原因主要有三個(gè)方面:生產(chǎn)方面、設(shè)計(jì)方面、施工方面,具體分析如下:

(1) 生產(chǎn)方面:①預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化,模具攤銷費(fèi)、廠房和機(jī)械折舊費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)和稅金等這些費(fèi)用都要計(jì)入構(gòu)件綜合單價(jià)中;②技術(shù)熟練的產(chǎn)業(yè)化工人較少,多數(shù)工人工作效率低下,人工成本較高;③運(yùn)輸方對(duì)裝運(yùn)工具、運(yùn)輸方案、相關(guān)設(shè)備材料認(rèn)識(shí)不足,對(duì)運(yùn)輸路線的實(shí)際狀況不清楚,導(dǎo)致運(yùn)輸效率偏低,運(yùn)輸費(fèi)較高。

(2) 設(shè)計(jì)方面:①缺乏標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)思維,目前大多是以常規(guī)建筑思維進(jìn)行單體設(shè)計(jì),然后再拆分,很難提高構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度;②目前裝配式建筑項(xiàng)目較少,從事裝配式設(shè)計(jì)的人員缺乏經(jīng)驗(yàn),不能從設(shè)計(jì)源頭把控造價(jià)。③水平縫節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)較復(fù)雜,多數(shù)采用套筒連接,成本較高。

(3) 施工方面:①施工管理人員經(jīng)驗(yàn)不足,缺乏科學(xué)組織管理,施工過程中出現(xiàn)窩工、材料浪費(fèi)、各工序發(fā)生沖突等現(xiàn)象,延誤工期,增加施工成本;②缺乏產(chǎn)業(yè)工人,導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)生產(chǎn)率提高不明顯,對(duì)工人培訓(xùn)力度加大,增加人工成本。

3 農(nóng)村住宅現(xiàn)狀調(diào)研

為深入了解陜西關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅建筑現(xiàn)狀,以及農(nóng)民對(duì)住宅建設(shè)的需求情況,筆者對(duì)陜西省咸陽(yáng)市西石羊村、南賀村、李家村、趙家村等四個(gè)村落100戶農(nóng)民進(jìn)行了實(shí)地問卷調(diào)研,將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,對(duì)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)梳理,為我公司下一步推廣農(nóng)村住宅工業(yè)化產(chǎn)品體系提供可靠的依據(jù)。

3.1 調(diào)研方法

1) 調(diào)研內(nèi)容

本次調(diào)研主要針對(duì)陜西關(guān)中地區(qū)農(nóng)村住宅所采用的結(jié)構(gòu)形式、建造年限、房屋造價(jià)、房屋面積、功能需求以及設(shè)計(jì)施工模式等方面進(jìn)行調(diào)查。

2) 調(diào)研方式

(1) 主要采用問卷調(diào)查方法。

(2) 范圍:陜西關(guān)中地區(qū)四個(gè)村落。

(3) 樣本量:100份。

3) 實(shí)施步驟

(1) 調(diào)查工作的前期準(zhǔn)備階段:主要完成調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)、執(zhí)行方案的制定、調(diào)查問卷反射問題清單及說明、調(diào)查團(tuán)隊(duì)的建立、調(diào)查人員分工安排等。

(2) 實(shí)施階段:開始調(diào)查訪問和調(diào)查問卷的回收等。

(3) 資料整理、撰寫調(diào)查報(bào)告階段:對(duì)調(diào)查問卷取得的數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)分析及調(diào)查問卷報(bào)告的撰寫等。

3.2 調(diào)研分析

1) 房屋結(jié)構(gòu)類型

由圖3可以看出,傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)仍然占據(jù)較大比例,占所有調(diào)查戶數(shù)的53%。

圖3 房屋結(jié)構(gòu)類型Fig.3 Type of building structures

2) 房屋建造年限

由圖4可以看出,該地區(qū)村鎮(zhèn)住宅房屋建成時(shí)間較長(zhǎng),建成20～40年的房屋占所有調(diào)查戶數(shù)的44%。

圖4 房屋建造年限Fig.4 Years of housing construction

3) 目前住房面積

分析表3數(shù)據(jù)得出,該地區(qū)村鎮(zhèn)居民住宅面積以100～300 m2居多,占所有調(diào)查戶數(shù)的73%。

表3 住房面積統(tǒng)計(jì)表Table 3 Housing area statistics

4) 房屋造價(jià)

由表4可以看出,目前村鎮(zhèn)居民對(duì)新建房屋的預(yù)算偏低,預(yù)算在10萬(wàn)～20萬(wàn)元區(qū)間占所有調(diào)查戶數(shù)的47%。以住房面積200 m2,總造價(jià)20萬(wàn)元為限,測(cè)算出大部分農(nóng)民可接受的每平方米造價(jià)在1 000元以內(nèi)。

表4 造價(jià)統(tǒng)計(jì)表Table 4 Cost statistics

5) 未來選擇居住的結(jié)構(gòu)類型

分析圖5數(shù)據(jù)得出,該地區(qū)居民對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)房屋的認(rèn)知度偏低,更偏向于磚混結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)。

圖5 選擇居住結(jié)構(gòu)類型Fig.5 Selection of the type of residence structures

6) 未來選擇居住的層數(shù)

分析圖6數(shù)據(jù)得出,該地區(qū)居民普遍偏向于喜愛1～2層的住宅,占所有調(diào)查戶數(shù)的78%。

7) 未來居住是否選擇精裝修房屋

分析表5數(shù)據(jù)得出,目前村鎮(zhèn)居民大部能接受精裝修房屋,占所有調(diào)查戶數(shù)的63%。

圖6 選擇居住層數(shù)Fig.6 Selection of the living layer number

表5 是否選擇精裝修房屋統(tǒng)計(jì)表Table 5 Choice of fine decoration housing statistics

8) 未來建房,選擇何種建房模式

分析表6數(shù)據(jù)得出,目前村鎮(zhèn)居民新建房屋有自己設(shè)想的戶型,希望由自己的意愿設(shè)計(jì),由建筑公司建造,即可采用訂制式的購(gòu)房模式,公司統(tǒng)一出幾套標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖紙,客戶根據(jù)自己的喜好進(jìn)行訂制,由公司統(tǒng)一實(shí)施建造。

表6 選擇何種建房模式統(tǒng)計(jì)表Table 6 Choice of construetion pattern statistics

3.3 調(diào)研結(jié)論

(1) 現(xiàn)階段,農(nóng)民對(duì)新建房屋預(yù)算偏低,陜西關(guān)中地區(qū)農(nóng)民可接受造價(jià)在1 000元/m2以內(nèi)。

(2) 農(nóng)民能接受的還是傳統(tǒng)的磚混以及鋼筋混凝結(jié)構(gòu),而鋼結(jié)構(gòu)住宅沒有秦磚漢瓦的厚重感,目前在農(nóng)村地區(qū)接受度較低。

(3) 從功能齊全、生活需求方面講,精裝修房屋更受歡迎。

(4) 建筑風(fēng)格宜符合當(dāng)?shù)孛窬犹厣吧盍?xí)慣。

(5) 訂制類房屋和菜單式裝修是未來發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1) 加強(qiáng)宣傳力度提高農(nóng)民的認(rèn)知度。地方政府應(yīng)加強(qiáng)裝配式建筑的宣傳和貫徹工作,普及裝配式建筑的知識(shí),提高扶持力度,進(jìn)一步改變農(nóng)民保守觀念,增強(qiáng)其對(duì)裝配式建筑優(yōu)勢(shì)的了解,讓其在修建房屋時(shí)有主動(dòng)選擇裝配式建筑的觀念。

(2) 建立裝配式建筑新農(nóng)村示范基地。以保障房項(xiàng)目、移民搬遷等政府投資項(xiàng)目為切入點(diǎn),重點(diǎn)選擇幾個(gè)新村鎮(zhèn)作為裝配式建筑新農(nóng)村建設(shè)的示范基地,發(fā)揮模范帶頭作用,及時(shí)向全國(guó)推廣試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

(3) 推進(jìn)菜單式裝修的應(yīng)用。隨著農(nóng)民生活水平的提高,其對(duì)房屋居住的功能與品質(zhì)要求也不斷提高,因此積極倡導(dǎo)菜單式裝修,使土建與裝修一體化,避免二次浪費(fèi)和污染,客戶可以根據(jù)自己的喜好菜單式選擇裝修風(fēng)格,滿足不同客戶的需求,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化與產(chǎn)業(yè)化裝修相統(tǒng)一。

(4) 企業(yè)加強(qiáng)科技研發(fā)力度,實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化。裝配式建筑相關(guān)企業(yè)應(yīng)成立專門的研發(fā)機(jī)構(gòu),逐年增加科研經(jīng)費(fèi),進(jìn)行農(nóng)村低層裝配式建筑技術(shù)攻關(guān),形成企業(yè)自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力,推進(jìn)施工與住宅設(shè)施方面的成套技術(shù)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化。

(5) 完善相關(guān)法律及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。相關(guān)部門需完善農(nóng)村裝配式住宅從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、驗(yàn)收及消防安全評(píng)價(jià)等各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)體系;及時(shí)擴(kuò)充或修訂當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系的條文[12];建立和健全工業(yè)化產(chǎn)品的質(zhì)量保障體系,只有從法律層面上對(duì)村鎮(zhèn)工業(yè)化體系進(jìn)行約束和規(guī)范,才能推動(dòng)農(nóng)村裝配式建筑的發(fā)展。

(6) 開發(fā)新型裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系。高校及相關(guān)科研院所形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,著眼于解決低多層裝配式住宅存在的造價(jià)高、技術(shù)體系不完善、節(jié)點(diǎn)連接復(fù)雜等問題,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)形式及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)連接技術(shù),開發(fā)出更適宜于農(nóng)村住宅建設(shè)的新型裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系,為我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提供有力支撐。

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