新型城鎮化下川西地區新農村建設中裝配式住宅的探索

曠泓亦

(西南交通大學, 四川成都 611756)

新型城鎮化下川西地區新農村建設中裝配式住宅的探索

曠泓亦

(西南交通大學, 四川成都 611756)

農村人居環境的整治是為了改善農民的生活條件，四川汶川經歷“5·12”大地震后，震區及周邊村落人員傷亡眾多，川西地區龍門山斷裂帶周邊鄉鎮建筑及基礎設施受損嚴重。雖然災后重建迅速地恢復了農村生活，但是現階段的災后地區新農村建設已不只停留在滿足村民基本住房需求，更需從長遠打算，謀求村子的自主更新與發展之路。文章綜合分析川西地區村鎮存在的問題，在社會特點、經濟水平、人口結構、氣候條件等方面，針對災后重建農村人居環境的問題，根據目前裝配式混凝土結構技術，試著探索一條適合新農村建設的新思路。

工業化; 裝配式; 川西; 新農村

1 研究背景

建筑行業屬于勞動密集型產業，傳統建造方式的高污染、高能耗、低效率的問題非常普遍。再加上工業化生產水平低、環保意識落后、技術性工人短缺、施工質量不高，導致傳統的建造方式在今后難以前行。縱觀西方國家的發展道路，隨著科學技術的革新、生產力水平的提高，建筑業必定走工業化、集約化的道路。

1.1 國外裝配式建筑的發展概況

當今建筑工業化被預言為世界建筑發展的八大趨勢之一。其中裝配式建筑隨著工業化的興起得到了迅猛的發展。裝配式建筑源于西歐，20世紀50年代，其主要為了解決二戰后日益凸顯的房荒問題。隨著科學技術的飛速發展，建筑與科學技術的結合，促使60年代后的美國、加拿大、日本等國家的建筑工業化達到了高潮。1991年美國在PCI年會上提出將預制裝配式建筑發展作為美國建筑業的發展契機，近二十年的發展，美國混凝土結構中裝配式建筑的應用約占了三分之一；而日本的裝配式建筑技術更是領先于亞洲片區，裝配式建筑在混凝土結構中所占的比例已經超過了50%[1]。

1.2 國內建筑工業化歷史沿革

反觀我國的裝配式建筑的應用，可分為四個時期。第一時期始于20世紀50年代，當時全國推行標準化、工業化，發展預制構件和裝配式建筑，相關的工業技術便因此取得了一定的進展；第二時期為20世紀60年代至70年代，結合國外的先進經驗，改進了建筑設計的標準和工業生產水平，從而在建筑的設計方法、建筑材料、施工技術等方面取得了突破；第三時期為20世紀80年代至90年代，開展引進歐洲和日本的輕型裝配式住宅，發展了輕鋼龍骨承重墻體系、鋼框架結構體系。第四時期發展至今，我國的裝配式建筑的水平已經較為成熟，能夠基本滿足部分城市中建筑的需要，但是新型城鎮化的今天，應該更重視農村的問題，讓先進的技術進入農村，改善農民的人居環境迫在眉睫。

2 川西地區輕小型裝配式農村住宅的研究意義

2.1 社會意義

2015年一號文件明確提出："全面推進農村人居環境整治"。意味著國家關注的重點將轉為建設基礎設施，在新型城鎮化下大力推進新農村建設。竭力解決農村與城市的差距和收入不均衡的差距。目前我國的農村住宅受著資金的制約、工程技術落后和缺乏對水文地質條件了解，大多數都是自建房，很難保證工程的質量。因此需要一種新的建造思路解決農民的人居環境問題——輕小型裝配式建筑。

2.2 經濟意義

從裝配式建筑的發展來看，其向著設計精細化、構件大型化、安裝機械化、施工專業化發展。施工時需要大型的起重設備，人工上需要專業工人注漿施工，再加上農村運輸道路條件的限制，構件大型化、施工難度大、技術復雜目前并不適合在農村地區。

所以本文針對農村住宅，以構件小型化、施工安裝簡易化為原則，提出輕小型裝配式住宅的概念，一方面方便于就地預制解決了運輸大件的費用；另一方面施工安裝簡易化可讓小型機械進行操作。

2.3 產業意義

把先進技術逐步帶進川西地區，以我國建筑工業化經驗為基礎，借鑒國際先進經驗，研究一套可以在全國各地農村使用的標準化體系，對促進建筑工業化發展和建筑產業的轉型具有十分重要的意義。

2.4 人性化意義

建筑工業化帶來的不只是在科學技術上的革新，在倡導節約型社會的今天，建筑工業化中的機械化施工，能明顯提高效率和減少人力成本。針對偏遠農村地區經濟能力不強、勞動力成本高的情況，一方面裝配式農村住宅比起傳統的建造方式更具適應性；另一方面標準化戶型和部品的多樣性，能根據農民的自我需要進行組合，即裝配式建筑也具有很強的親和力。

3 發展川西地區輕小型裝配式農村住宅

(1)以現代工業技術改善農村人居環境。

(2)針對研究農村生活生產的需求，得到具體適合輕小型裝配式住宅的結構選型，以及設計建議。

(3)推進建筑工業化發展，提供規范的建筑工業化評價標準，促進傳統建筑產業的轉型，提高建筑生產的質量和效率。

(4)以新材料、新工藝、新技術帶來節能的效益。

4 川西地區農村住宅的現狀

4.1 氣候條件

四川省總體可以劃分為5個氣候區，即干冷區、濕冷區、冬暖夏熱型濕熱區、冬冷夏熱型濕熱區和溫和區[7]。一方面，川西平原的周邊小鎮的小氣候多樣性，導致農村住宅形式千差萬別；另一方面，由于冬冷夏熱區域的感覺明顯，再加上生活條件比較差，使得農村的住宅更需要綠色節能、低碳環保的建設方式。

4.2 基本形式

目前，農村的住宅大部分為“一型”、“L型”、“凹型”的三人戶房、四人戶房、五人戶房。基本上都是宅基地自建房，形制以穿斗為主，建材大多數是就地取材的傳統材料，既不能起到保溫隔熱的效果也不利于抗震。

與常規的城市裝配式住宅建筑不同，農村住宅的設計，一方面需要針對農民生產生活來考慮，另一方面在設計階段、建造過程、管理上規范化進行。

5 川西農村住宅建設存在問題

5.1 勞動力老齡化

截至2012年，全國農民工總量已達到2. 6億，隨著農村青壯年勞動力向城鎮轉移，農村勞動力老齡化的趨勢明顯。

四川省農村勞動力老齡化現象明顯。2010年第六次人口普查結果顯示，四川省常住人口僅為8041.82萬人，人口凈流出約900萬人。2012年四川省8個鄉鎮13個村的人口勞動力抽樣調查表明，調查點外出務工人數占全部人口的31 %，占全部勞動力的60 %。在所有被訪問的村民中，年齡在56歲以上的占56 %[6]。

5.2 經濟水平低

川西農村地區發展落后，農民收入低下，農民往往建一棟住宅要花上幾十年的積蓄，導致自建房的建材不規范、質量不達標、抗震性能差，存在嚴重的安全隱患。

5.3 技術落后

以往的農民基本上是依托村鎮上的“自組施工團體”進行施工，設計及施工全憑經驗，工人的整體建筑知識素質較低，缺乏安全和質量的意識，再加上沒有相關部門進行監督和驗收，使得住宅的質量得不到保障。

5.4 缺乏系統設計

災后重建帶來了農民安居樂業的家園，但是由于生搬硬套的住宅缺乏地域性特性、和多民族共居的特色，缺乏居住個性和識別性。出現了千戶一面、千村一律的趨勢。

6 存在問題的解決方法

6.1 統一農村住房的建筑模數

首先建筑設計采用統一模數協調尺寸，并符合現行國家標準《建筑模數協調標準》GB/T 50002的有關規定。

目前，農村地區常見的建造方式為砌體結構和磚木混合結構，施工方式落后，大量消耗木材和土地資源。為了解決這樣的問題，筆者主張在農村的住宅產業上推行模式化的裝配式建造方式，將在農村住宅的建造成本、效益、品質上得到極大的提升同時，可避免出現功能布局不合理情況。

以往cad制圖中墻柱的定位基本為中心線定位，會出現模數難以統一的問題。如果以軸線界面定位的方法確定開間及進深的尺寸，就可以滿足內部空間的協調，這樣一方面精確劃分了空間，另一方面為結構構件的組合提供了可靠性。

6.2 協同設計

工業化建筑設計中通過建筑、結構、設備、裝修等專業協同配合，并運用信息化技術手段完成的滿足建筑設計、構件生產、安裝施工、建筑裝修要求的一體化設計。

在設計的層面上，采用BIM的先進設計手段，對每個構件設唯一的信息標示，按照相關標準，將設計的信息傳遞到后續環節。

設計適合川西地區基本情況的基本單元、構件、建筑部品應滿足使用重復率高、型號規格少的要求。其分別體現在模數協調、平面布局、節點連接、預制構件、建筑部品等方面。

6.3 采取輕小型裝配式結構

應該在技術方面研究輕小型預制構件拆分與連接的方法。傳統的預制混凝土構件普遍偏大型化，在出廠生產前把對應的預制構件上進行拆分，并集中運輸到施工場地，再對其拆分混凝土構件通過可靠的連接方式組成。其可以在以下幾種預制構件進行拆分：預制梁、預制柱、預制外承重墻板、內承重墻板、外掛墻板。

具體在設計上，比如框架梁可以根據跨度的大小在中部或者兩端進行連接，二層框架結構農村住宅，在梁柱節點處進行現澆，如果跨度較大，再在大跨度的梁中進行拆分。

6.4 建筑部品規格化

農村住宅常用的部品分為兩種性質，即生活需要與生產需要。作為生活起居的房間分為：衛生間、灶臺、起居室、餐廳、臥室；作為生產需要的房間分為：屯糧區、曬場、農圈、洗衣臺等。這些特有的農村生產功能區域，使得建材制品、配件和建筑模數的不統一，會出現不協調而導致出現的裝配式建造的復雜化，所以建筑部品規格化顯得尤為重要。

在安裝方面，分別通過技術集成在現場分部或整體裝配。

在設計和生產方面，規格應采用標準化接口、工廠化生產、裝配化施工。

6.5 設計功能區要結合川西地區現狀

除了在網格模數化統一之外，標準化生產適合曬場的屋面板和符合建筑模數的農圈將極大的節省土地資源，從根本上解決了建造成本的問題。常見的曬場大多數位于住宅的 前后院中，川西地區因雨環境的原因，采用坡屋頂的形式，但是浪費了一定的屋頂面積，如果讓屋面結合曬場，避免浪費了大量的宅基地面積。

7 結束語

在經濟飛速發展的今天，不僅要重視城市住宅發展的可持續，還應該關注農村建設的可持續。我國的農村住宅工業化發展還處于雛形階段，設計和工業生產的標準化需要不斷地實踐和總結，在經濟快速發展的今天，將會迎來裝配式建筑的時代，把握和推廣裝配式住宅對于國家產業的轉型有著積極意義。

[1] 李濱. 我國預制裝配式建筑的現狀與發展[J].中國科技信息,2014(4).

[2] 王瑩. 5項能源實用技術打造遼寧新農村住宅[J]. 住宅產業, 2007(5).

[3] 李成勝.任乃鑫.張九紅. 北方農村住宅可持續生態適宜技術的研究——以遼寧省本溪市黃柏峪村為例[J]. 四川建筑, 2008,28(3).

[4] 牛明成,谷延霞,韓璐. 新農村住宅節能研究[J]. 山西建筑, 2007,33(22).

[5] 鞠偉,馬蘭. 遼南地區傳統農村住宅保溫模式的節能優勢分析[J].華中建筑, 2008,26(4).

[6] 陳睿智,董靚. 面向低碳景觀的四川地域氣候舒適度區劃研究[J].建筑科學,2012(6).

[7] 高洪洋. 四川省農村勞動力老齡化現狀及解決對策[D].西南財經大學,2013.

TU241.4

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[定稿日期]2015-05-14