鄉村裝配式住宅設計研究

張嘉敏

關鍵詞：鄉村;裝配式;住宅設計

中圖分類號：TU241 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2022）02-0079-02

1鄉村裝配式住宅概述

結合住建部在《裝配式建筑評價標準> （GB/T 51129-2017）中對“裝配式建筑”的定義和《住宅設計規范》（GB 50096-2011）中對“住宅”的定義，如表1所示?！班l村裝配式住宅”可被定義為：鄉村地區由預制部品部件在工地裝配而成的供家庭居住使用的建筑。其內涵包括裝配式建筑的建設要求和村民居住的使用需求。

在建設層面，鄉村裝配式住宅采用構件預制生產、裝配式施工的新型工業化生產方式，建設過程整合了設計、生產、施工、管理等整個產業鏈，涵蓋標準化設計.工廠化生產、機械化施工、信息化管理等具體內容。在使用層面，鄉村裝配式住宅包含了生產和生活兩方面的需求。隨著基礎設施的改善、產業結構的豐富，商品零售、旅游民宿等產業的不斷融入，以及村民文化水平、精神審美追求的提高，兩方面需求的多樣性和質量要求同步提升，對住宅設計具有一定考驗。

2國內外鄉村裝配式住宅設計現狀

2.1國內鄉村裝配式住宅設計現狀

在我國鄉村裝配式住宅建設是住宅工業化進一步發展的表現，是建筑工業化從城市向鄉村的擴展。相較國外，我國此方向的研究起步晚，且當前尚未形成系統。至今，實踐及理論探索歷程大致可分為三個階段，如表2所示。1956年，國務院發布《關于加強和發展建筑工業的決定》明確指出建筑工業化的方針，基本特征是設計標準化、構件生產工業化、施工機械化（當時稱之為“三化”）。20世紀60至80年代，在城市化率只有16%的情況下，廣闊的農村地區成為試驗場。經建筑工程部設計局組織，多單位調研實踐，通過競賽等方式，設計建成了一批采用混凝土預制構件修建的實驗性農房（如圖1），并匯總整理形成了《農村建筑手冊》《全國農村住宅設計競賽優秀方案圖集》等通俗易懂的指導書籍，促進了裝配式農宅在全國的推廣。該時期，設計以使用混凝土預制檁條、門窗框、多孔板、樓梯踏步板、花格漏窗等構件替代傳統住宅磚木構件為主要表現，能有效提高建造效率，但由于造價較高，技術發展較慢。進入20世紀80年代中后期，隨著預拌混凝土的商品化，既廉價、便捷又安全、耐久的現澆方式逐漸替代了預制構件，農宅裝配式陷入停滯甚至倒退。直到21世紀，城市住宅工業化發展促使預制裝配技術走向成熟，裝配式的優勢再次顯現。在一系列行業政策、技術文件和鄉村建設政策的多重刺激下，預制混凝土、輕鋼、現代木結構等體系的裝配式住宅在鄉村抗震救災、扶貧搬遷、危房改造中發揮了重要作用，尤其是預制混凝土結構和輕鋼結構發展較快，形成了可靠的設計體系。如謝英俊家屋體系（如圖2），采用了輕鋼屋架結構的同時，還采用了開放式的構造系統，部件可抽換、空間可調整，亦可與各種當地材料或可回收舊料相結合，不僅節省了建造時間與成本，也產生了豐富多樣的建造成果。當前，河北、四川、浙江、陜西等地鄉村裝配式設計實踐較多。

2.2國外鄉村裝配式住宅設計現狀

國外裝配式建筑研究起步較早，17世紀初，英、德等歐洲發達國家即開始了建筑工業化的探索。19世紀后期，預制混凝土等研究成果傳播至世界各地并受到重視，裝配式研究迎來了高潮，逐漸分化出建材性能、連接節點、結構體系、模塊劃分等不同研究方向。自20世紀中期以來，伴隨著公共住宅的大規模建設，西方及日本等發達國家頒布實行了住宅生產工業化的產業政策，并形成了一系列城鄉通用、相當完善的法律法規、行業標準，且部分沿用至今。當前，鄉村住宅的裝配式建造和設計在全球范圍內成為普遍現象。受資源條件、地質特征、經濟水平等影響，設計側重各不相同。在北美地區，由于地廣人稀，鄉村裝配式住宅多繼承了傳統的獨棟別墅樣式，如圖3所示。豐富的森林資源使從傳統木結構衍生出的現代木結構被廣泛接受，從中衍變出的輕鋼龍骨結構也受到人們的歡迎。相對分散的村莊，使供暖管道等鋪設不集中，間接增加了建筑的能耗，因此格外注重住宅的節能設計。在日本，地質災害頻發，多采用輕鋼結構以滿足抗震減災需求。而用地緊張，則使設計注重住宅內部的多功能性和可持續性。而在一些經濟欠發達地區，例如牙買加、南非、危地馬拉、菲律賓等國家農村地區大量采用裝配式建造方式建造農房，通過大批量生產，經濟高效地解決了住房問題，住宅設計多為簡單的方盒樣式，如圖4所示。當前，歐美等發達國家設計規范已相對完善，設計形式已走出基礎的標準化、單一化，向多樣化、個性化發展。

3鄉村裝配式住宅設計意義

3.1節約資源成本

基于我國的宅基地制度和鄉村傳統，鄉村住宅多自籌自建，村民雇傭鄰近工匠兼職設計、施工，建造過程缺乏計劃和監管。采用傳統現澆施工方式本身和建造全過程中的眾多不確定因素，易導致資源浪費、環境破壞和成本增加。具體表現為現澆施工需多崗位、多工種交替進行，受天氣、工序影響較大，在投入高人力成本的同時效率相對低下。與此同時現場施工需運輸、存放、加工大量建材，期間需消耗大量水電能源，施工產生的噪聲、粉塵、建筑垃圾則會對環境造成污染。由于設計、施工方案大多停留在口頭溝通，施工過程中受業主要求或客觀因素影響常發生更改，會造成建材損耗、成本增加、工期延長。

而裝配式住宅設計是由專業團隊實施的系統設計，在設計過程中綜合考慮了業主需求、構件生產運輸、裝配施工等建造的全過程，提供的是最優方案。方案形成后，基于相關軟件能進行直觀的用材、用工、時間、成本預估，以及建筑性能分析，待業主滿意即可按部就班的生產，運送至現場吊裝，從設計到生產，分部分項、全程可控。通過裝配式系統設計，鄉村住宅建造能減少不確定因素造成的建材浪費和工期延長、現場施工造成的資源浪費和環境污染。

3.2改善住宅質量

住宅的設計涉及結構體系選擇、用材選擇、空間布局劃分、墻體設計、裝飾設計等多項內容。高質量住宅的判定應包含建造過程、使用感受、使用的全生命周期，在設計時滿足穩固、適用、美觀等需求，通過綜合考量形成最優設計。傳統手工生產方式常缺少規范的圖紙，受設計者（工匠）專業視野和業主（村民）慣性思維的影響，在結構選擇上普遍默認使用磚混結構，在設計上表現為主觀的平面劃分和外立面裝飾，易缺乏空間合理性或與環境格格不入。由于技術水平落后、缺乏規范監督、實行經驗主義等，常無法避免建材質量不達標、混凝土配比不一致、砌筑偏斜等問題。住宅的結構抗震性能、墻體防寒保暖性能、空間利用率、外立面美觀度等難以保證。反之，裝配式住宅設計采用的標準化設計提供了更豐富的組合和更長的使用周期;工廠化生產對混凝土配合比、砂石粒徑、鋼筋配筋的精確控制和出廠前的檢驗程序保證了建材的質量標準;機械化裝配對設計精度的高要求和設計、成品的高度一致性避免了手工作業造成的誤差;專業的建筑設計則保證了住宅的結構強度、空間合理和造型美觀。以上共同實現了裝配式設計對鄉村住宅質量的全面改善。

3.3促進鄉村發展

鄉村住宅傳統手工生產方式的弊端隨著住宅建設數量而激增，住宅需求更多樣化已無法忽視。農宅建造品質直接影響著人們對鄉村發展水平的判斷，能以小見大地反映鄉村經濟、文明等發展狀況。發展鄉村裝配式，在微觀上能改善鄉村住宅質量，提高住宅的宜居性，減少村民建房的經濟負擔，提升其生活幸福感。在宏觀上，鄉村裝配式住宅設計推廣有助于鄉村建筑產業由粗放無序的手工業生產向集約的工業化生產方式轉型，實現農房建造現代化。在消化建筑業過剩產能的同時，開辟鄉村住房建設市場，豐富鄉村產業類型。催生出的關于鄉村住宅建造的新型產業鏈，便于政府統籌管理，能起到規范約束農房建造市場的作用，引導鄉村住宅建設走向規范化、集約化，使鄉村更新有序和可持續發展，有效改善鄉村人居環境，美化鄉村整體面貌。在一定程度上還能配套支持鄉村發展休閑旅游等產業，從而提供更多就業崗位，拓寬村民收入途徑，吸引人才返鄉就業創業，拉動鄉村經濟增長。整體而言，鄉村裝配式推廣應用能促進鄉村的現代化發展，豐富鄉村居民的物質精神生活。

4鄉村裝配式住宅設計原則

4.1.在地性原則

在地性原則的提出基于對人地關系的尊重，目的在于避免城市到鄉村、其他地域到本地域樣式的生搬硬套。現代主義運用鋼筋混凝土、平板玻璃等新型工業化建材和形式追隨功能的設計，在高效解決城鄉住房需求激增問題的同時，也致使了千篇一律城鄉住宅面貌的出現。寄托在住宅等建筑實體中的地域文化遺產正在迅速消散，對其進行保護傳承迫在眉睫，激發出設計師民族文化意識的覺醒。地域主義（鄉土主義）在設計思潮的此消彼長中重新受到重視，并發展出了新地域主義（新鄉土主義）。我國鄉村建設相關政策大多對住宅設計的“人文在地性”提出了要求，如鄉村振興戰略規劃中指出“大力提升農房設計水平，突出鄉土特色和地域民族特點”。在最新通過的《中華人民共和國鄉村振興促進法》中更是以法律規定的形式明確指出，“鼓勵農村住房設計體現地域、民族和鄉土特色”。而基于鄉村裝配式住宅設計“住宅”“裝配”和“鄉土”三方面的設計內容，其在地性還應包括“住宅建造在地性”和“裝配式建造在地性”。這三者對設計的要求分別體現在：（1）充分考慮場地人文條件對住宅形式的影響，再了解家庭成員的構成、生活習慣、偏好訴求。（2）充分考慮鄉村氣候、地理特征、地質狀況、自然資源等對結構、用材、墻體厚度、空間布局等的影響。避免不合理設計潛在的安全隱患，危及村民人身安全。（3）充分考慮鄉村交通運輸條件、施工場地條件對構配件尺寸、裝配方式的限制，避免施工期間產生不必要的麻煩。

4.2可持續原則

可持續原則的提出是基于對環境的保護和對村民權益的維護，目的在于以住宅設計的可持續應對鄉村產業發展背景下村民需求的可持續和個體家庭需求的變化，避免重復建設帶來的資源浪費、環境污染和經濟負擔，保障村民的生活質量。在產業發展層面，鄉鎮基礎設施的改善和鄉村特色旅游的推廣，使鄉村人口回遷、居民類型增多、依托住宅的產業逐漸豐富。住宅空間需要可持續適應住戶群體的變化和產業類型的變化，主要體現在短期住戶各年齡段的不同生活需求，原住居民從事餐飲民宿、商品零售、家庭手工、農業等家庭生產的適應性。在個體家庭需求層面，圍繞鄉村家庭普遍的生命循環，需考慮婚嫁、分家、繼承等帶來的家庭結構變化和潛在的需求變化。無論是鄉村整體層面還是個體家庭層面，都要求住宅設計提供全生命周期的保障，為此應采用標準模數設計并形成規范圖紙，保證后續平面布局和立面墻體的可調整;采用模塊化部品化設計，確保功能空間的可替換和更新;使用可循環利用的環保材料，促進資源可持續和環境可持續。同時盡可能采用開源的設計手法，保障村民的建設自主性。

4.3安全性原則

安全性原則的提出基于最根本的建設要求。住宅建筑設計的安全性直接決定著人們的居住環境，這就要求對住宅建筑設計的安全性給予足夠的重視。新時期裝配式住宅設計在鄉村的應用尚處于發展初期，對其安全性的質疑是阻礙其發展的重要因素之一。在設計中提高鄉村裝配式住宅建造過程的可靠性，打消村民疑慮成為促進推廣應用需首要解決的問題。裝配式生產方式作為一個系統工程，牽一發而動全身，設計安全對住宅質量起到奠定基礎的作用。首先，應對設計人員的專業素養提出要求，設計須由具備相關資質的人員進行。設計時還需充分考慮結構安全和使用安全兩方面。結構安全的提升可通過選擇相應抗震要求的結構體系、進行計算模擬、優化構件連接方式等途徑實現。使用安全的提升可通過選擇安全建材、合理布局機電管線避免私自改造、設置無障礙通道、考慮適老化等方式實現。

4.4舒適性原則

舒適性原則的提出基于更高層次的品質追求。裝配式住宅從提供保障住房、解決供需失衡向提供更高品質住宅發展是必然趨勢。鄉村產業發展帶來的經濟水平改善，使村民對住宅設計的需求從滿足基本功能向追求高品質轉變。舒適性作為衡量住宅品質的重要標準，是在長期交互中住戶對住宅產生的直觀生理、心理感受。不舒適的住宅環境會以疾病的形式直接反映在住戶的身體和心理健康上，如各類呼吸道疾病、過敏癥狀、病態建筑綜合癥（SBS，Sick Building Syndrome）、精神抑郁等。因此，鄉村裝配式住宅的設計應注重與之相關的空間尺度、風環境、聲環境、光環境、私密空間、交往空間的塑造，保障村民的身心健康與舒適。

5結語

隨著鄉村政策的大力推進，我國鄉村各方面發展迅速，但住宅建造仍混亂無序，存在質量參差、風格迥異、環境污染等問題。以地域化、可持續、安全、舒適的裝配式設計應對鄉村迅速發展下的住宅建造，能有效改善鄉村住宅的整體面貌，形成和諧、美觀、高質量、有傳承、有特色的鄉村人居環境。國內鄉村裝配式住宅設計尚處于起步階段，積極借鑒國外成功經驗，建立科學系統的設計思想，有助于推動鄉村文化傳承，促進鄉村文明。

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