農村低層裝配式混凝土住宅建筑發展探索

宋小輝 劉有為 江兆南 廖曉 陳果

[摘? 要]：國家大力推進社會主義新農村建設，農村對改善型住房的需求也在不斷增加，農村綠色住宅建設作為村容整潔、改善農村環境的重要一環，急需改變。裝配式混凝土住宅結構簡單，具有節能環保、舒適經濟、抗震性能高、耐久性能高等特點，是社會主義新農村建設中農村綠色住宅的發展方向。文章基于裝配式混凝土結構的特點，結合我國農村裝配式住宅的發展現狀，對農村低層裝配式混凝土住宅產業化發展進行探索，并針對住宅產業化過程中的問題提供可以借鑒的建議。

[關鍵詞]：農村綠色住宅; 裝配式混凝土; 住宅產業化

TU241.4A

農村住宅作為國家整個建筑產業中的重要組成部分，農村住宅建筑質量的提升勢在必行。傳統的農村自建房多為磚砌體結構或磚混結構，多存在功能分區不合理、墻體開裂、保溫性能差、資源浪費、抗震性能差等問題，而低層裝配式住宅的優勢恰好符合我國的農村地區的發展建設，隨著部分地方農村裝配式低層住宅的產業化探索不斷取得突破，對于裝配式住宅的研究對于農村建設具有重大意義。本文基于裝配式混凝土結構強度高、剛度大、抗震性能好、耐久性好的特點，結合我國農村裝配式住宅的發展現狀，對農村低層裝配式混凝土住宅產業化發展進行探索，并針對住宅產業化過程中的問題提供可以借鑒的建議。

1 裝配式建筑的概念及特點

1.1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑結構的主要組成構件為預制構件，經工廠生產、運輸至工地現場，裝配、連接或部分現澆連接最終成型混凝土結構[1]。農村低層裝配式混凝土住宅一般為2～3層框架結構，主要預制構件為獨基、條基、柱、梁、板和維護墻體、門窗等，預制構件根據業主委托需求進行設計，在工廠生產，將生產好的預制構件運輸到工地現場，省去了現澆或者傳統砌筑中的大量濕作業流程，在現場通過可靠的節點連接方式結合穩固的支撐系統拼裝為整體結構，待主體穩定后拆去支撐，形成一個規整的住宅體系，節點和接縫處理是裝配式結構體系的重點，關系結構安全和質量。

1.2 裝配式建筑的主要特點

（1）裝配式建筑的大部分的建筑構件都是在工廠中統一進行工業化生產，構件種類主要有基礎構件、主體受力構件、圍護構件，基礎構件主要包括獨基和基礎梁，結構構件主要包括預制柱、梁和板等，圍護構件包括外墻板和內墻板等構件。

（2）構件運送到施工現場后，采用機械化吊裝設備對其進行拼裝，當前節點連接主要為現澆或鋼筋套筒連接，多為濕作業，這種機械式裝配施工的工程進度快于原始現澆作業，施工速度快，工期短，構件質量易保證。

（3）裝配式建筑的構件可以在前期進行設計和預制，有利于整個施工效率的提高和建造成本的降低，同時可以避免不利的施工天氣，便于現場技術管理。

2 農村裝配式住宅建筑發展影響因素

我國從20世紀60年代逐步應用和發展現代裝配式建筑，發展初期，受制于預制構件制作技術和構件拼接組裝技術的不成熟，導致建筑物的使用性能、抗震性能有許多局限，并未形成一種體系，裝配式建筑整體質量不高，未能跟上社會需求和建筑市場的發展。建設部1996 年在政策層面明確了建筑施工工業化及裝配式住宅的發展思路，2005 年明確了在我國推廣“住宅產業化基地”，以“基地”作示范以點帶面全面推動住宅集成化、產業化現代化，隨著各地方政府的推進和支持，裝配式住宅的研究投入不斷增加，一時間多個產業化基地誕生，并且經過發展評定出了多個示范工程項目。2019 年住建部提出開展鄉村住宅建設試點，探索裝配式建筑[2]。隨著各級政府裝配式混凝土建筑推廣與執行力度的不斷加大，農村裝配式建筑的規模化發展迎來了新的機遇。

我國的裝配式住宅產業化處于發展的起步階段，根據現有局部地區發展現狀，農村裝配式低層住宅常出現不節能、不經濟、設計與施工不匹配的問題，建筑裝配式深度及層次還處于比較低級的處境，存在無法適應、滿足人們對新生活的需要和追求的情況。具體體現在：

（1）建設不規范。國內現有低層裝配式住宅建筑結構規劃設計、施工、監理和驗收標準還未形成完整體系[3]，由于大多數鄉村裝配式住宅建設沒有可以依據的規范標準，裝配式住宅施工現場仍然屬于粗放型管理，農村住宅缺少規劃、設計、監管機構等，就容易產生工廠生產構件尺寸不夠精確，施工現場拼裝不到位，部分施工需要重復返工等常見問題，尤其是缺乏有效的監督和管理，后期容易產生因局部房間或構件改造所引起的安全問題。

（2）成本較高。我國低層裝配式住宅還處于高成本、小市場的狀態，具備系統生產體系的廠家數量少，構件模數化和標準化程度低，可供選擇的產品范圍不大，且當前施工現場需要耗費的人工、機械和材料量比較大，預制構件養護及運輸成本高。對于目前實際應用的裝配式住宅進行統計發現，農村裝配式低層住宅相比現澆整體費用相差不大。基于我國大部分農村農民收入來源單一且收入較少，很難主動打破傳統思維定式去接受費用相當的建筑形式。

建筑論壇與建筑設計宋小輝， 劉有為， 江兆南， 等： 農村低層裝配式混凝土住宅建筑發展探索

（3）認知度不足。農村住宅的建造者大都是農村傳統的施工隊伍，工種單一主要是磚瓦匠、木工和電工，缺乏對現有建筑結構、施工質量和施工材料等方面的技術知識;缺乏對農村住宅安全性、抗震性、能源消耗、建筑功能的評估;缺乏對裝配式住宅的安全性、抗震性、墻體防水性等性能的認識[4];缺乏對鄉村層住宅安全性、建造質量、后期居住體驗等方面的認知，居住環境存在較大隱患而不自知，居住安全系數較低。因無法全面認知建筑標準結構體系，也不具備對農村經濟水平和現有資源條件綜合考量的經驗和水平[5]。

（4）質量隱患。鄉村住宅施工隊伍的專業素質較差，在設計、施工的過程中專業技術人才較為缺乏，有建筑經驗又接受過專業培訓的裝配式技術人才更少。鄉村住宅施工隊伍中的絕大多數人并不了解裝配式住宅構件的設計、生產與施工等建設過程中的工藝流程，也無法憑借過硬的專業知識和積累的實踐經驗有針對性的解決施工期間隨時可能出現的問題。施工現場參與的施工隊伍幾乎都沒有正式的施工圖紙，僅靠以往修建各類住宅的經驗，沒有專業知識作為積淀，所建建筑物的建筑結構安全性和可靠性在地震災害面前難以保證，近年來我國的地震災害中發現震區倒塌的房屋多為村鎮自建房。建筑材料選擇方面更是魚龍混雜，無法滿足節能環保的要求，各類材料的配比及施工工藝缺少相應的技術指導，據統計，整個建筑市場的材料檢驗合格率不到40%[6]。

（5）技術不成熟。農村住宅多為2～3層框架結構體系，預制構件主要為獨立基礎、柱、梁板、維護墻等構件，生產廠家模數化和標準化程度低，同時設計和施工技術水平有待提高，要提高工廠預制構件產量，優化構件間節點連接方式，如果構件連接處存在缺陷，結構體系不穩定，不能達到既有設計功能，就會給裝配式住宅的安全性和可靠性埋下隱患[7]。大部分施工現場還達不到建設施工現場文明施工標準，現場構件現澆量較大，施工圍擋、支撐模板和腳手架消耗大，建筑垃圾、施工揚塵、噪聲等現象未得到明顯改善。

（6）裝配化程度低。當前裝配式預制構件多為梁、疊合板和維護墻體等，較少地使用到預制豎向受力構件，構件預制率低。因裝配式程度低，導致裝配式住宅在施工過程中既存在傳統的濕作業，又存在機械設備參與的干作業，2種作業方式銜接時間不好把控，導致建設周期長，同時造成資源浪費。現場濕作業如混凝土配合比及振搗等工作主體多為農村施工隊伍，僅憑傳統的磚瓦匠經驗操作，容易出現混凝土澆筑質量參次不齊等質量問題[8]。

農村裝配式住宅建筑發展較為緩慢與上述問題關系巨大，現階段國家和政府在積極推進農村低層裝配式住宅方面相繼加大了政策扶持力度。越來越多的建筑和科研企業參與到裝配式住宅建筑的研發生產、科技創新中來，進行農村低層裝配式住宅的技術攻關，推進工業生產與施工技術方面的成套技術應用，不斷地追求生產節能和質量提升。萬科企業集團、遠大住宅工業有限公司和遠大可建科技有限公司等作為較早的一批參與裝配式建筑研發的范圍，經過多年的不斷實踐，通過裝配式項目的試點在建筑結構形式、施工方式、施工組織等方面的探索，都已取得了變革性的成果，積累了寶貴的經驗[9]。現有的已完工裝配式住宅構件預制率還是比較低，但是隨著我國的建筑行業和裝配式建筑的發展，同時碳達峰、碳中和工作給農村建設帶來的機遇，我國裝配式住宅產業化發展質量會不斷提高。

3 農村低層裝配式住宅建筑產業發展建議

3.1 市場推進、政府引導

當前形勢下，由于在農村裝配式住宅處于推廣初期，建造成本高，民眾認知度不夠，依靠民眾自發產生的市場需求量少，所以除了依靠市場進行推進以外，政府應該加強做好規劃、引導和服務，可以在全國范圍內不同區域重點選擇幾個村鎮作為農村低層裝配式住宅建設的示范基地，發揮示范基地的模范帶頭作用，以點帶面，在工程項目全壽命周期內梳理建造成本、使用維護與建筑耗能，積極向外界推廣項目經驗和裝配式住宅居住優勢，推動裝配式住宅實現跨越式發展。針對民眾對裝配式住宅認識度不足的問題，政府應針對民眾的認知不足和顧慮擔憂通過媒體積極宣傳和答疑，引導民眾認識發展裝配式住宅的意義，做好輿論導向工作。

建筑產業化發展過程中，政府應該加大對裝配式住宅的宣傳力度，培育市場需求，有針對性地設計相應的激勵政策，給予優惠的土地政策和稅費減免，對于推進低層裝配式住宅市場化取得優異成果的建筑企業給予適當的扶持政策，不斷提高其發展積極性和市場活力，對于在裝配式住宅領域取得優異科技成果的科研企業給予直接的經濟補貼，鼓勵將專利技術成果轉化為生產力。

3.2 規范立法

就目前來看，我國裝配式建筑規范、完整的建筑技術體系尚未形成，關鍵技術標準缺位，裝配式建筑技術應用尚未納入立法內容，隨著政府相關指導意見的陸續出臺，部分地方和地區通過制定城鎮新建裝配式住宅建筑面積的比例目標，加快了裝配式建筑的發展，可以借鑒應用到新農村建設上來，對新建農村住房面積中低層裝配式建筑面積比例制定目標。因此結合農村裝配式住宅建筑發展情況，國家可以積極制定低層裝配式混凝土結構相應的規范標準，對裝配式住宅產業化整個生命周期進行全覆蓋，為產業化發展提供技術支撐。國家應建立相應的產業化機制，并將其納入法治化過程中，落實高標準農村低層裝配式建筑強制性規范標準，提高建設底線控制水平，還可以借助互聯網技術來做好建設管理，不斷提高管理覆蓋面，促進產業綜合發展。

3.3 加強科研投入與專業人才培養

裝配式住宅產業化不斷發展，減少了混凝土結構現場澆筑施工環節中的人工和材料消耗，但是裝配式住宅的核心技術應用與研究不夠完善，尤其是對構件連接節點進行使得各構件能夠較少的依賴模板和支架的前提下能夠快速成型方面的研究，針對裝配式建筑能夠縮短建設周期和加快施工進度的特點，著力研究干作業施工節點的技術，進一步提高施工效率。盡量減少相應的支撐系統布設，充分發揮大型機械的現場使用效率和預制裝配式體系的自穩定功能。裝配式住宅的發展需要專業性很強的復合型人才，傳統的現澆工程工種設置不能滿足裝配式建筑建設需求，需要裝配式專業人員懂管理、懂施工、懂材料、懂機械、懂設計，對專業技術人員進行相關的培訓至關重要，企業之間應加強技術溝通與協作，可以聯合建立對技術人員的培訓機制，政府也應從職業準入方面制定相應的崗位審核制度。

3.4 發展新產業鏈

針對我國農村低層裝配式住宅建造成本較高、市場較小的情況，可另辟蹊徑，著重考慮培育和發展裝配式住宅新產業鏈。政府應加強引導和政策支持，提升建筑企業、科研單位、金融機構等對裝配式住宅項目投資開發的力度，鼓勵企業引進專業的人才團隊和科研設備進行科技創新和新材料的研發，根據外部市場需要和自我技術提升積極調整業務結構，增強企業在裝配式住宅項目上的開發、運營能力。引導預制構件廠引入懂市場、懂專業的人才對設計和生產環節合理布局，提升預制構件的生產水平和能力，改進現有裝配式建筑體系中的不足，形成可持續高質量發展。當今鄉村旅游行業發展迅猛，裝配式建筑企業應積極與政府合作，緊跟政府政策，擴大市場份額，在實踐中不斷改進生產技術適應市場需求，在市場上逐步形成裝配式住宅研發設計、預制構件深化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修、工程檢測、運營和維護的完整產業鏈。一旦形成完整的產業鏈，裝配式住宅將大規模實施，在新農村建設中遍地開花。

4 結束語

總體來說，農村住宅建設作為建筑行業市場中的重要組成部分，農村住宅建設需求也越來越多樣化，裝配式建筑作為一種新型房屋建筑，基本能夠滿足農村住宅建筑的需求，具有很大的發展潛力，在不久的將來能帶來巨大的社會經濟效益。對此相關預制構件廠家、地產開發及施工企業要把握機會，努力推進農村裝配式住宅工業化、標準化進程的升級，政府應積極出臺有利于農村低層裝配式住宅發展的相應方針政策，共同促進農村裝配式住宅產業化高質量發展。

參考文獻

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