方滿鑫 常中權 谷偉 楊康



摘? 要:隨著我國鄉村振興如火如荼地開展,碳中和規劃與綠色環保的迫切需要,鄉村裝配式混凝土結構技術正面臨著發展的關鍵時期。該文通過系統梳理國內鄉村裝配式建筑結構技術的文獻,總結了學者們從傳統的鄉村結構體系到裝配式結構的建議措施,從大型的鄉村裝配式到輕小型結構的發展理念,從現有的鄉村裝配式到綠色發展的技術展開綜述,并就未來鄉村裝配式混凝土結構提出幾點看法。
關鍵詞:鄉村振興? ?村鎮裝配式? ?輕小型構件? ?碳中和? ?綠色發展
中圖分類號:TU982.29;F301.3? ? ? ? ?文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2021)09(b)-0054-04
On the Development and Evolution of Village Prefabricated Building Technology under the Background of Rural Revitalization
FANG Manxin1? CHANG Zhongquan1? GU Wei1? YANG Kang2
(1.Urban Construction School of Jiaxing Vocational & Technical College,; 2.Design Department, Zhejiang Leen Engineering Design Consulting Co., Ltd., Jiaxing, Zhejiang Province, 314000 China)
Abstract: With the vigorous development of rural revitalization in China and the urgent needs of carbon neutralization and green environmental protection, rural prefabricated concrete structure technology is facing a critical period of development. In this paper, by systematically combing the literature of domestic rural prefabricated building structure technology, it summarizes the proposed measures of scholars from traditional rural structure system to prefabricated structure, and the development concept from large rural prefabricated structure to light and small structure, and the technology from existing rural prefabricated structure to green development. Some views are given on the future rural prefabricated concrete structure.
Key Words: Rural revitalization; Village prefabricated technology; Light and small components; Carbon neutralization; Green development
裝配式建筑是指將工廠批量生產的結構部件運往施工現場拼接裝配而成的建筑,作為建筑工業化發展的標志,引領建造方式的重大變革,為新型城鎮化發展迎來綠色契機,為“雙碳”政策帶來積極貢獻。2019年2月,住房與城鄉建設部發布《關于開展農村住房建設試點工作的通知》,鼓勵裝配式建筑的技術探索,打造一批結構安全、成本經濟、綠色環保和風貌鄉土的宜居農房。2021年,全國兩會首次于政府工作報告中強調“碳中和、碳達峰”,并制定2030年前碳排放達峰措施。受益于我國城鎮化建設的政策支持,裝配式建筑的研究應用正在不斷發展[1-4]。圖1為村鎮裝配式建筑技術發展驅動閉環圖。
1? 從傳統的鄉村結構體系到裝配式
我國傳統農村住宅結構體系形式,包括磚木、磚混、木、石、生土結構等,這些結構體系存在著抗震性能差、布局不合理、存在質量隱患、不節能環保、功能不完善等問題。有效解決這些問題的方法是將裝配式建造工藝合理運用到農村住宅建設中來[5-7]。李衛軍等研究者[8]詳細列出幾種裝配式體系的特點與經濟性分析,包括CL建筑結構體系、預制鋼筋砼空心模剪力墻體系、裝配式復合墻體系、預制“凹槽板”體系[8]。并詳述了阻礙農村裝配式住宅發展的因素,包括造價較高、農村居民接受程度低、標準不完善、產業鏈未形成;從生產、設計、施工方面分析了農村裝配式住宅成本增加的原因。
武振等研究者[9]就農村裝配式建筑的發展提出建議:首先,建議出臺指導意見,落實目標責任,培育市場需求;其次,建立標準體系構架和通用部品體系,編制農村裝配式整體、節點設計標準和施工圖集,開發設計軟件和菜單選擇式網絡平臺;再次,塑造特色建筑風貌,結合農村裝配式建筑特點,就地取材,推進小型化、定型化與易安裝的部品生產工藝;最后,推進試點省市縣建設,摸索推廣經驗,培育龍頭企業,提升供給能力。總結出三大類結構技術體系,包括低層輕鋼結構體系、裝配式混凝土結構體系、現代木結構體系,并就樣本企業在結構類型、構造特點、工程造價、優勢和劣勢等方面進行了調查分析,為其他企業在農村裝配式建筑的發展提供了范例。
2? 從大型的鄉村裝配式到輕小型
裝配式建筑在鄉村推廣遇到的問題中,普通裝配式建筑需要大型運輸設備運輸大型預制構件到現場,同時也需要大型安裝設備,但大多農村地區的鄉級、村級公路不能承受大型設備通過。占美森等研究者[10]引入了輕小型裝配式建筑應用到農村的理念,采用輕小型預制構件搭建裝配式建筑的方法。提出了村鎮發展小型裝配式建筑的策略與措施,即:完善相關技術標準,壯大產業鏈,加大力度培養專業人才;結合地方文化,探索建造富有特色的建筑。
潘瑜[11]對國內外輕小型鋼結構裝配式建筑的研究展開了綜述,并且在建構學的視角下研究了輕型鋼結構材料和結構表達,解釋了Archi-Neering理論的由來與專業協同的策略;對小型輕型鋼結構在建造主導因素、工業化程度、標準化設計、在地性表達上進行了模式分析;對小型輕型鋼結構的場地環境、平面空間、結構體系化、工業化建造、氣候環境、內裝集成化需求的適應性設計進行了分析;并以三清山精品酒店的建筑設計為例進行了實際設計分析,反思了小型輕型鋼結構建筑技術措施與設計方法的優缺點,具有為同類型的設計項目提供技術價值判斷與方法論的參考價值。
肖帥等研究者[12]運用SWOT分析法,對我國村鎮裝配式建筑發展的優勢、劣勢、外部的機會和威脅進行矩陣式研究(見表1);最后,提出發展策略和建議:(1)國家出臺指導意見和激勵政策,營造村鎮裝配式建筑發展環境,提高企業能動性;(2)建立技術標準,加強研發;(3)完善產業鏈,形成規模;(4)采用便于運輸裝配的輕小型結構;(5)結合地域文化,塑造特色風貌;(6)繼續推進產學研建設,加大專業人才培養;(7)大力運用BIM信息化技術。
3? 從現有的鄉村裝配式到綠色發展
在碳中和背景下,綠色裝配式建筑的發展理念應運而生,即裝配式建筑全生命周期綠色化。劉亮俊等研究者[13]提出了從設計上盡可能利用清潔能源、環境資源;從選材上盡量選擇可循環、可回收、可再生的綠色建材,涉及廢棄物的回收利用、可回收建材的研發利用,以及采用節約能源的生產技術;從建造方面上控制好揚塵污染、噪聲污染,做好水資源的循環利用、給水管路設備的及時檢修、排水的收集處理;在電力欠發達地區,考慮光伏發電的合理利用。在后期運營方面,在堅持綠色發展理念下降低運營成本,將經濟效益、社會效益以及環保效益有機結合在一起。
葉林濱[14]對近期已有的國內外村鎮住宅裝配式混凝土結構體系進行了總結,具體如表2所示;并對村鎮住宅裝配式混凝土結構體系的多種新型研制的工藝做了詳細講解,其特點如表3所示。
4? 結語
(1)有效解決傳統農村住宅結構體系不足的方法是將裝配式建造工藝合理運用到農村住宅建設中來。然而,造價較高、農村居民接受程度低、標準不完善與產業鏈未形成阻礙了農村裝配式住宅發展。因此,學者們建議出臺農村裝配式指導意見,落實目標責任,培育市場需求,建立標準體系,編制施工圖集,塑造特色建筑風貌等措施。
(2)作為裝配式建筑在農村推廣的路徑,發展輕小型裝配式建筑較為有效。但仍需完善相關技術標準,壯大產業鏈,加大力度培養專業人才,結合地方文化,探索建造富有特色的建筑等措施。
(3)隨著國家碳中和規劃與綠色發展的需要,新型裝配式村鎮住宅混凝土結構體系具備了相關優勢,包括:裝配式全干接抗震墻結構體系、預制凹槽板結構體系、CS板式結構、EPS模塊混凝土剪力墻結構等,均有鄉村裝配式綠色發展的潛力。
參考文獻
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[14] 葉林濱.新型裝配式村鎮住宅混凝土結構體系綜述[J].水利與建筑工程學報,2018,16(3):14-19.
基金項目:浙江省大學生新苗人才計劃項目(項目編號:2020R440003);嘉興市公益性研究計劃項目(項目編號:2019AY11015)。
作者簡介:方滿鑫(1999—),男,專科在讀,研究方向為建筑工程。
通信作者:常中權(1987—),男,碩士,講師,研究方向為土木建筑,E-mail:634432706@qq.com。