新型城鎮(zhèn)化與裝配式建筑融合發(fā)展探究

吳 崢， 黃喜兵

(西南交通大學土木工程學院，四川成都 610031)

1 新型城鎮(zhèn)化發(fā)展現(xiàn)狀與態(tài)勢

1.1 發(fā)展新型城鎮(zhèn)化是我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的必然趨勢

改革開放40年，中國經(jīng)濟經(jīng)歷了創(chuàng)紀錄的增長，成功使8億人口脫貧。1978年，中國城鎮(zhèn)化率不足20 %，到2017年，中國城鎮(zhèn)化率已達58.52 %，根據(jù)人均收入的增長趨勢，到2030年，中國城鎮(zhèn)化率預計將達到70 %。城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展，讓人們從農(nóng)業(yè)走向效率更高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但大量涌入城鎮(zhèn)的農(nóng)民工相當一部分從事作業(yè)環(huán)境差的廉價體力勞動工作，難以享受城市公共服務和社會保障。伴隨著高速發(fā)展的城鎮(zhèn)化，還有持續(xù)不斷的大規(guī)模占地和圈地，城市土地擴張的速度遠遠超過了人口增速，致使土地利用效率低下、耕地資源緊張。中國北方15個省市區(qū)水資源量約占全國水資源總量的19 %，總用水量約占當年全國用水的40 %。作為當前全球第一建筑大國，我國每年有超過2×109m2的新建建筑面積，相當于消耗了全世界40 %的水泥和鋼材，而建筑垃圾資源化率卻不足5 %。我國每年產(chǎn)生的建筑垃圾總量約為15.5～24×108t之間，占城市垃圾的比例約為40 %，而這個數(shù)字還在隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快而逐年遞增，至2020年左右，我國建筑垃圾產(chǎn)生量可能達到峰值[1]。

城鎮(zhèn)化的迅猛發(fā)展和人口的迅速增加，加之城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中出現(xiàn)的不完善、地域差距大等問題，對我國城鎮(zhèn)化建設的能源、資源利用等提出了新的挑戰(zhàn)，中國城鎮(zhèn)化正面臨著嚴峻的考驗[2]。轉(zhuǎn)型升級傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化發(fā)展模式，走可持續(xù)的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路刻不容緩，這是我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的必然趨勢。

1.2 新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的新要求

2012年12月在中央經(jīng)濟工作會議上習近平總書記提出了“三個要”，第一是要構建科學合理的城市格局，大中小城市和小城鎮(zhèn)群要科學布局，與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)業(yè)緊密結合；第二是要把有序推進農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口適齡化作為重要的任務，抓實抓好；第三是要把生態(tài)文明理念和原則全面融入城鎮(zhèn)化全過程，走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路。2014年，中共中央、國務院印發(fā)的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》明確了“全面提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量”的新要求。

新型城鎮(zhèn)化具體來說就是：以人口城鎮(zhèn)化為核心，以城市群為主體形態(tài)，以綜合承載力為支撐，以體制機制為保障，產(chǎn)業(yè)發(fā)展、就業(yè)轉(zhuǎn)移和人口集聚相統(tǒng)一，走以人為本，集約高效、綠色智能、以新型工業(yè)化道路帶動城鎮(zhèn)化，工業(yè)化和信息化并存，四化同步的中國特色新型城鎮(zhèn)化道路[3]。

新要求的本質(zhì)就是：以中國國情為基礎，以經(jīng)濟社會發(fā)展為目的，以人民根本利益為出發(fā)點，在尊重城鎮(zhèn)化一般規(guī)律和吸取國內(nèi)外城鎮(zhèn)化經(jīng)驗教訓的前提下，走出一條具有中國特色的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路，以實現(xiàn)我國新型城鎮(zhèn)化進程又好又快地發(fā)展[4]。

2 裝配式建筑及其發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 裝配式建筑的定義

裝配式建筑是指將建筑產(chǎn)品拆分設計成可在工廠進行預制的構件、部品，經(jīng)過加工保養(yǎng)后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行安裝、連接形成的建筑物。建造過程就如同搭“積木”一樣，將預制構件配搭起來成為整體。裝配式建筑改進以往的建筑生產(chǎn)方式，施工裝配化、設計多樣化、結構強度高，且易于拆除，可以多次重復利用，整個施工過程機械化操作程度高，完美解決了當下產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、提質(zhì)增效和“用工荒”等問題，同時也符合國家倡導的新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展要求，是現(xiàn)代社會發(fā)展與建設所迫切需要的。

2.2 裝配式建筑的特點

2.2.1 節(jié)能環(huán)保

裝配式建筑采用的預制混凝土構件，是通過標準化、系列化、通用化生產(chǎn)的，不需要腳手架、防護網(wǎng)、模板等設施，節(jié)省了大量模板，也降低了因人為因素所形成的與建筑相關聯(lián)的水、電、原材料等的浪費。這不僅降低了建造成本，還保護了自然資源。同時采用裝配式施工可以大量減少建筑材料的運輸、堆放和裝卸，這能直接有效地減少揚塵對周邊環(huán)境的影響，還保障了施工現(xiàn)場的清潔衛(wèi)生。據(jù)相關資料顯示，裝配式施工的建筑節(jié)能比傳統(tǒng)現(xiàn)場施工方式高出50 %以上，可回收率占60 %以上，產(chǎn)生的建筑垃圾比傳統(tǒng)現(xiàn)場施工模式減少80 %以上，混凝土損耗比傳統(tǒng)現(xiàn)場施工模式減少35 %[5]。

2.2.2 生產(chǎn)效率高

相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式建筑，裝配式建筑構件的標準化使得其可以采用流水加工，運輸至現(xiàn)場后直接由大型起重設備拼裝完成。整個施工都是可復制的勞動過程，降低了施工難度和現(xiàn)場工作量，工人很容易施工，熟練程度高，保證了生產(chǎn)速度。裝配式建筑的構件是在工廠采用機械化生產(chǎn)而成，不需要現(xiàn)場澆筑和養(yǎng)護的時間，也減小了季節(jié)環(huán)境對施工帶來的制約，保證了施工的連續(xù)性，大大縮短了施工工期，提高了施工效率。

2.2.3 工程質(zhì)量有保證

裝配式建筑施工采用集中預制、統(tǒng)一生產(chǎn)，構件加工方面的各項數(shù)據(jù)參數(shù)都是經(jīng)過試驗確定的，沒有現(xiàn)場的各種外界因素影響，精度更高。生產(chǎn)過程是按照嚴格的作業(yè)流程采用自動化、信息化的機械操作，避免人為因素對質(zhì)量造成的不可預估的影響。構件的材料選擇方面，采用新型輕質(zhì)環(huán)保材料，保溫隔熱、防腐防潮、隔聲耐火性能好。經(jīng)過現(xiàn)場連接的預制構件之間留設有一定量的裂縫寬度，可以及時釋放應力，防止由于地基不均勻沉降、熱脹冷縮等緣故造成外墻出現(xiàn)裂縫，構件裝配式連接具有較高的結構強度，其也使得裝配式建筑的抗震性能顯著增強。

2.3 我國裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

我國在建國初期開始認識和了解裝配式建筑，這一時期全面向蘇聯(lián)學習，應用領域從工業(yè)建筑和公共建筑，逐步發(fā)展到居住建筑，但因為當時經(jīng)濟和技術水平較低限制了裝配式建筑的發(fā)展。20世紀80年代，通過科學技術的不斷發(fā)展，裝配式建筑在我國的應用才有真正的大面積普及，但是在建筑設計、施工管理上還存在局限性，在市場經(jīng)濟大環(huán)境的選擇下，20世紀90年代的裝配式建筑逐漸被現(xiàn)澆建筑取代。進入21世紀，發(fā)展裝配式建筑是世界性的大趨勢，也是改革和發(fā)展的要求。在關注以往裝配式建筑機械化程度高、施工速度快和造型多樣化的基礎之上，開始傾向于注重裝配式建筑的綠色、環(huán)保和質(zhì)優(yōu)的性能，從而實現(xiàn)裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展。為了推動裝配式建筑在全國的發(fā)展，國家先后發(fā)布了《關于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見》和《“十三五”裝配式建筑行動方案》等文件，明確提出，力爭在未來十年左右的時間內(nèi)，使裝配式建筑占新建建筑的比例達30 %，表明了我國要全面推動裝配式建筑和實現(xiàn)建筑工業(yè)化、信息化的戰(zhàn)略規(guī)劃。此后，全國各地也陸續(xù)出臺落地細則。除了政策紅利外，一些企業(yè)也積極順應建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大趨勢，大力發(fā)展“裝配式建筑”，加速搶占市場份額[6]。裝配式建筑是我國實現(xiàn)建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)變革以及發(fā)展的必然趨勢[7]。

3 裝配式建筑助力新型城鎮(zhèn)化建設新發(fā)展

3.1 提高建筑數(shù)量和質(zhì)量

十九大報告指出，過去5年我國城鎮(zhèn)化率平均每年提高1.2 %。國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2017年末，城鎮(zhèn)常住人口比重達到了58.52 %。根據(jù)發(fā)達國家的城鎮(zhèn)化經(jīng)驗，城鎮(zhèn)化率由30 %上升到70 %的過程是經(jīng)濟快速發(fā)展的黃金時期，而發(fā)達國家的城鎮(zhèn)化率在80 %左右，也就是說我國目前仍處于加快城鎮(zhèn)化的階段。城鎮(zhèn)化不是土地的城鎮(zhèn)化，而是人的城鎮(zhèn)化，按每年城鎮(zhèn)化率提高1.2 %的發(fā)展速度，我國每年約有2 000多萬人從農(nóng)村涌入城市，許多進城務工人員首先面臨的便是居住問題，這必然會引起城鎮(zhèn)住房等建筑市場需求急劇上升。這種情況下，如何加快提供足夠的住房數(shù)量，解決人民的安居問題，是新型城鎮(zhèn)化建設以人為本的重要表現(xiàn)。

裝配式建筑部件在工廠統(tǒng)一預制生產(chǎn)，運至現(xiàn)場后進行拼裝連接，工廠流水式生產(chǎn)效率遠遠高于手工作業(yè)，同時也避免了惡劣天氣環(huán)境對施工進度造成的影響，方便交叉作業(yè)有序進行，大大提高了生產(chǎn)效率，保證了工程工期。工廠標準化生產(chǎn)也確保了建筑部件的誤差在可控范圍內(nèi)，提高了施工精度，有助于建筑質(zhì)量和性能整體提升。

新型城鎮(zhèn)化作為現(xiàn)代化的必由之路，是我國最大的內(nèi)需潛力和發(fā)展動能所在。裝配式建筑在縮短工期的同時也提高了工程質(zhì)量，這也助力了城鎮(zhèn)化水平和質(zhì)量的不斷提升。

3.2 加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

自2009年以來，建筑業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例始終保持在6.5 %以上。2017年達到了6.73 %的較高點，建筑業(yè)國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的地位穩(wěn)固。但與發(fā)達國家相比，我國建筑業(yè)仍是以勞動密集型的現(xiàn)場施工方式為主，不但勞動生產(chǎn)率低，而且工人工作條件、施工現(xiàn)場的生產(chǎn)質(zhì)量和安全措施均不易得到保證，施工過程的資源和能源消耗較大，環(huán)境污染嚴重。采用預制裝配式施工構件都是在工廠車間批量生產(chǎn)，減少現(xiàn)場手工作業(yè)，屬于施工速度快、經(jīng)濟效益好且施工質(zhì)量高、節(jié)能環(huán)保指標高的現(xiàn)代化建筑業(yè)生產(chǎn)方式，可實現(xiàn)構件生產(chǎn)的工業(yè)化、標準化和集約化，特別是隨著預制構件高效生產(chǎn)技術和構件可靠連接關鍵技術的不斷發(fā)展，以及國家相關行業(yè)規(guī)范標準的完善，預制裝配式建筑將迎來新的發(fā)展階段，這有利于我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，和國際建筑業(yè)發(fā)展模式接軌，符合工業(yè)化大生產(chǎn)模式的發(fā)展方向。

3.3 引導農(nóng)民工技能提升

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，也是勞動密集型行業(yè)。由于城鎮(zhèn)建設規(guī)模的不斷加大和速度的不斷加快，大量農(nóng)村轉(zhuǎn)移勞動力參與到城鎮(zhèn)建設中，農(nóng)民工在建筑業(yè)一線作業(yè)人員中數(shù)量占到95 %以上，建筑業(yè)成為僅次于制造業(yè)吸納農(nóng)民工的第二大行業(yè)[8]。然而近年來，我國老齡化問題日益突出，勞動年齡人口的增長率不斷下降，在這種情況下，勞動力短缺的出現(xiàn)就將不可避免。

裝配式建筑的部件采用工廠預制，再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場拼接建造而成，與傳統(tǒng)施工相比節(jié)約人工40 %以上，這將有效緩解“民工荒”問題，保障城鎮(zhèn)化建設穩(wěn)定發(fā)展。同時，建造技術的革新也促使農(nóng)民工不斷學習新技能，農(nóng)民工由原來的體力型轉(zhuǎn)型為技術型，不僅勞動強度降低，工作環(huán)境和福利待遇也得到很大改善，真正實現(xiàn)人的城鎮(zhèn)化。是解決當前建筑業(yè)勞動力成本提高、勞動力和技術工人短缺以及改善農(nóng)民 工生產(chǎn)、生活條件的必然選擇。

3.4 促進城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展

建筑業(yè)一直是我國的耗能大戶，建筑業(yè)能耗占到全國總能耗的1/3，還對周邊環(huán)境污染嚴重。《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年》不但指出了“把生態(tài)文明理念全面融人城鎮(zhèn)化進程，著力推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”的發(fā)展原則，更在主要指標中明確要求，城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑的比重要由2012年的2 %增加到2020年的50 %[9]。發(fā)展裝配式建筑，有利于生態(tài)保護和綠色、低碳發(fā)展，是提高建筑建造技術水平、實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑，裝配式建筑施工方式節(jié)省大量現(xiàn)場的腳手架和模板作業(yè)，減少木材的使用量，在降低造價的同時也保護了森林資源，干式作業(yè)取代大部分現(xiàn)場濕式作業(yè)，噪音、煙塵污染也遠遠小于現(xiàn)場施工，最大限度地減少對周邊環(huán)境的影響，也減少了施工用電。此外工廠車間的施工條件有利于外墻板保溫層的安裝質(zhì)量，避免現(xiàn)場施工易破壞保溫層的情況，對實現(xiàn)建筑使用階段的保溫節(jié)能也非常有利。

裝配式建筑是實現(xiàn)國家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展、節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措，對于住房城鄉(xiāng)建設領域的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

4 結束語

在新型城鎮(zhèn)化背景下，推動裝配式建筑發(fā)展不僅是解決當前建筑施工中存在的質(zhì)量、性能、安全、效益、節(jié)能、環(huán)保、低碳等一系列問題的有效途徑，也是解決當前建筑業(yè)勞動力成本提高、勞動力和技術工人短缺以及改善農(nóng)民工生產(chǎn)、生活條件的必然選擇。在政府引導和市場運作的共同作用下，裝配式建筑正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，其利用現(xiàn)代化技術和工業(yè)化手段，將助力新型城鎮(zhèn)化又好又快地發(fā)展。