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        新型城鎮(zhèn)化下川西地區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中裝配式住宅的探索

        2015-04-06 20:03:20曠泓亦
        四川建筑 2015年4期
        關(guān)鍵詞:川西工業(yè)化裝配式

        曠泓亦

        (西南交通大學(xué), 四川成都 611756)

        新型城鎮(zhèn)化下川西地區(qū)新農(nóng)村建設(shè)中裝配式住宅的探索

        曠泓亦

        (西南交通大學(xué), 四川成都 611756)

        農(nóng)村人居環(huán)境的整治是為了改善農(nóng)民的生活條件,四川汶川經(jīng)歷“5·12”大地震后,震區(qū)及周邊村落人員傷亡眾多,川西地區(qū)龍門山斷裂帶周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑及基礎(chǔ)設(shè)施受損嚴(yán)重。雖然災(zāi)后重建迅速地恢復(fù)了農(nóng)村生活,但是現(xiàn)階段的災(zāi)后地區(qū)新農(nóng)村建設(shè)已不只停留在滿足村民基本住房需求,更需從長遠(yuǎn)打算,謀求村子的自主更新與發(fā)展之路。文章綜合分析川西地區(qū)村鎮(zhèn)存在的問題,在社會特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)水平、人口結(jié)構(gòu)、氣候條件等方面,針對災(zāi)后重建農(nóng)村人居環(huán)境的問題,根據(jù)目前裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),試著探索一條適合新農(nóng)村建設(shè)的新思路。

        工業(yè)化; 裝配式; 川西; 新農(nóng)村

        1 研究背景

        建筑行業(yè)屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),傳統(tǒng)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(yè)化生產(chǎn)水平低、環(huán)保意識落后、技術(shù)性工人短缺、施工質(zhì)量不高,導(dǎo)致傳統(tǒng)的建造方式在今后難以前行。縱觀西方國家的發(fā)展道路,隨著科學(xué)技術(shù)的革新、生產(chǎn)力水平的提高,建筑業(yè)必定走工業(yè)化、集約化的道路。

        1.1 國外裝配式建筑的發(fā)展概況

        當(dāng)今建筑工業(yè)化被預(yù)言為世界建筑發(fā)展的八大趨勢之一。其中裝配式建筑隨著工業(yè)化的興起得到了迅猛的發(fā)展。裝配式建筑源于西歐,20世紀(jì)50年代,其主要為了解決二戰(zhàn)后日益凸顯的房荒問題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,建筑與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合,促使60年代后的美國、加拿大、日本等國家的建筑工業(yè)化達(dá)到了高潮。1991年美國在PCI年會上提出將預(yù)制裝配式建筑發(fā)展作為美國建筑業(yè)的發(fā)展契機(jī),近二十年的發(fā)展,美國混凝土結(jié)構(gòu)中裝配式建筑的應(yīng)用約占了三分之一;而日本的裝配式建筑技術(shù)更是領(lǐng)先于亞洲片區(qū),裝配式建筑在混凝土結(jié)構(gòu)中所占的比例已經(jīng)超過了50%[1]。

        1.2 國內(nèi)建筑工業(yè)化歷史沿革

        反觀我國的裝配式建筑的應(yīng)用,可分為四個時期。第一時期始于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時全國推行標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化,發(fā)展預(yù)制構(gòu)件和裝配式建筑,相關(guān)的工業(yè)技術(shù)便因此取得了一定的進(jìn)展;第二時期為20世紀(jì)60年代至70年代,結(jié)合國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)了建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)生產(chǎn)水平,從而在建筑的設(shè)計(jì)方法、建筑材料、施工技術(shù)等方面取得了突破;第三時期為20世紀(jì)80年代至90年代,開展引進(jìn)歐洲和日本的輕型裝配式住宅,發(fā)展了輕鋼龍骨承重墻體系、鋼框架結(jié)構(gòu)體系。第四時期發(fā)展至今,我國的裝配式建筑的水平已經(jīng)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(zhèn)化的今天,應(yīng)該更重視農(nóng)村的問題,讓先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)入農(nóng)村,改善農(nóng)民的人居環(huán)境迫在眉睫。

        2 川西地區(qū)輕小型裝配式農(nóng)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(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治"。意味著國家關(guān)注的重點(diǎn)將轉(zhuǎn)為建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施,在新型城鎮(zhèn)化下大力推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)。竭力解決農(nóng)村與城市的差距和收入不均衡的差距。目前我國的農(nóng)村住宅受著資金的制約、工程技術(shù)落后和缺乏對水文地質(zhì)條件了解,大多數(shù)都是自建房,很難保證工程的質(zhì)量。因此需要一種新的建造思路解決農(nóng)民的人居環(huán)境問題——輕小型裝配式建筑。

        2.2 經(jīng)濟(jì)意義

        從裝配式建筑的發(fā)展來看,其向著設(shè)計(jì)精細(xì)化、構(gòu)件大型化、安裝機(jī)械化、施工專業(yè)化發(fā)展。施工時需要大型的起重設(shè)備,人工上需要專業(yè)工人注漿施工,再加上農(nóng)村運(yùn)輸?shù)缆窏l件的限制,構(gòu)件大型化、施工難度大、技術(shù)復(fù)雜目前并不適合在農(nóng)村地區(qū)。

        所以本文針對農(nóng)村住宅,以構(gòu)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(yù)制解決了運(yùn)輸大件的費(fèi)用;另一方面施工安裝簡易化可讓小型機(jī)械進(jìn)行操作。

        2.3 產(chǎn)業(yè)意義

        把先進(jìn)技術(shù)逐步帶進(jìn)川西地區(qū),以我國建筑工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),研究一套可以在全國各地農(nóng)村使用的標(biāo)準(zhǔn)化體系,對促進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展和建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型具有十分重要的意義。

        2.4 人性化意義

        建筑工業(yè)化帶來的不只是在科學(xué)技術(shù)上的革新,在倡導(dǎo)節(jié)約型社會的今天,建筑工業(yè)化中的機(jī)械化施工,能明顯提高效率和減少人力成本。針對偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)能力不強(qiáng)、勞動力成本高的情況,一方面裝配式農(nóng)村住宅比起傳統(tǒng)的建造方式更具適應(yīng)性;另一方面標(biāo)準(zhǔn)化戶型和部品的多樣性,能根據(jù)農(nóng)民的自我需要進(jìn)行組合,即裝配式建筑也具有很強(qiáng)的親和力。

        3 發(fā)展川西地區(qū)輕小型裝配式農(nóng)村住宅

        (1)以現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)改善農(nóng)村人居環(huán)境。

        (2)針對研究農(nóng)村生活生產(chǎn)的需求,得到具體適合輕小型裝配式住宅的結(jié)構(gòu)選型,以及設(shè)計(jì)建議。

        (3)推進(jìn)建筑工業(yè)化發(fā)展,提供規(guī)范的建筑工業(yè)化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,提高建筑生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

        (4)以新材料、新工藝、新技術(shù)帶來節(jié)能的效益。

        4 川西地區(qū)農(nóng)村住宅的現(xiàn)狀

        4.1 氣候條件

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

        4.2 基本形式

        目前,農(nóng)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?;旧隙际钦刈越ǚ浚沃埔源┒窞橹?,建材大多數(shù)是就地取材的傳統(tǒng)材料,既不能起到保溫隔熱的效果也不利于抗震。

        與常規(guī)的城市裝配式住宅建筑不同,農(nóng)村住宅的設(shè)計(jì),一方面需要針對農(nóng)民生產(chǎn)生活來考慮,另一方面在設(shè)計(jì)階段、建造過程、管理上規(guī)范化進(jìn)行。

        5 川西農(nóng)村住宅建設(shè)存在問題

        5.1 勞動力老齡化

        截至2012年,全國農(nóng)民工總量已達(dá)到2. 6億,隨著農(nóng)村青壯年勞動力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,農(nóng)村勞動力老齡化的趨勢明顯。

        四川省農(nóng)村勞動力老齡化現(xiàn)象明顯。2010年第六次人口普查結(jié)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(xiāng)鎮(zhèn)13個村的人口勞動力抽樣調(diào)查表明,調(diào)查點(diǎn)外出務(wù)工人數(shù)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(jīng)濟(jì)水平低

        川西農(nóng)村地區(qū)發(fā)展落后,農(nóng)民收入低下,農(nóng)民往往建一棟住宅要花上幾十年的積蓄,導(dǎo)致自建房的建材不規(guī)范、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、抗震性能差,存在嚴(yán)重的安全隱患。

        5.3 技術(shù)落后

        以往的農(nóng)民基本上是依托村鎮(zhèn)上的“自組施工團(tuán)體”進(jìn)行施工,設(shè)計(jì)及施工全憑經(jīng)驗(yàn),工人的整體建筑知識素質(zhì)較低,缺乏安全和質(zhì)量的意識,再加上沒有相關(guān)部門進(jìn)行監(jiān)督和驗(yàn)收,使得住宅的質(zhì)量得不到保障。

        5.4 缺乏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        災(zāi)后重建帶來了農(nóng)民安居樂業(yè)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(xiàn)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(tǒng)一農(nóng)村住房的建筑模數(shù)

        首先建筑設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一模數(shù)協(xié)調(diào)尺寸,并符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50002的有關(guān)規(guī)定。

        目前,農(nóng)村地區(qū)常見的建造方式為砌體結(jié)構(gòu)和磚木混合結(jié)構(gòu),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?jiān)谵r(nóng)村的住宅產(chǎn)業(yè)上推行模式化的裝配式建造方式,將在農(nóng)村住宅的建造成本、效益、品質(zhì)上得到極大的提升同時,可避免出現(xiàn)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(xiàn)模數(shù)難以統(tǒng)一的問題。如果以軸線界面定位的方法確定開間及進(jìn)深的尺寸,就可以滿足內(nèi)部空間的協(xié)調(diào),這樣一方面精確劃分了空間,另一方面為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組合提供了可靠性。

        6.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

        工業(yè)化建筑設(shè)計(jì)中通過建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝修等專業(yè)協(xié)同配合,并運(yùn)用信息化技術(shù)手段完成的滿足建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、安裝施工、建筑裝修要求的一體化設(shè)計(jì)。

        在設(shè)計(jì)的層面上,采用BIM的先進(jìn)設(shè)計(jì)手段,對每個構(gòu)件設(shè)唯一的信息標(biāo)示,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),將設(shè)計(jì)的信息傳遞到后續(xù)環(huán)節(jié)。

        設(shè)計(jì)適合川西地區(qū)基本情況的基本單元、構(gòu)件、建筑部品應(yīng)滿足使用重復(fù)率高、型號規(guī)格少的要求。其分別體現(xiàn)在模數(shù)協(xié)調(diào)、平面布局、節(jié)點(diǎn)連接、預(yù)制構(gòu)件、建筑部品等方面。

        6.3 采取輕小型裝配式結(jié)構(gòu)

        應(yīng)該在技術(shù)方面研究輕小型預(yù)制構(gòu)件拆分與連接的方法。傳統(tǒng)的預(yù)制混凝土構(gòu)件普遍偏大型化,在出廠生產(chǎn)前把對應(yīng)的預(yù)制構(gòu)件上進(jìn)行拆分,并集中運(yùn)輸?shù)绞┕龅?,再對其拆分混凝土?gòu)件通過可靠的連接方式組成。其可以在以下幾種預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行拆分:預(yù)制梁、預(yù)制柱、預(yù)制外承重墻板、內(nèi)承重墻板、外掛墻板。

        具體在設(shè)計(jì)上,比如框架梁可以根據(jù)跨度的大小在中部或者兩端進(jìn)行連接,二層框架結(jié)構(gòu)農(nóng)村住宅,在梁柱節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行現(xiàn)澆,如果跨度較大,再在大跨度的梁中進(jìn)行拆分。

        6.4 建筑部品規(guī)格化

        農(nóng)村住宅常用的部品分為兩種性質(zhì),即生活需要與生產(chǎn)需要。作為生活起居的房間分為:衛(wèi)生間、灶臺、起居室、餐廳、臥室;作為生產(chǎn)需要的房間分為:屯糧區(qū)、曬場、農(nóng)圈、洗衣臺等。這些特有的農(nóng)村生產(chǎn)功能區(qū)域,使得建材制品、配件和建筑模數(shù)的不統(tǒng)一,會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致出現(xiàn)的裝配式建造的復(fù)雜化,所以建筑部品規(guī)格化顯得尤為重要。

        在安裝方面,分別通過技術(shù)集成在現(xiàn)場分部或整體裝配。

        在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面,規(guī)格應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化接口、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工。

        6.5 設(shè)計(jì)功能區(qū)要結(jié)合川西地區(qū)現(xiàn)狀

        除了在網(wǎng)格模數(shù)化統(tǒng)一之外,標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)適合曬場的屋面板和符合建筑模數(shù)的農(nóng)圈將極大的節(jié)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(shù)位于住宅的 前后院中,川西地區(qū)因雨環(huán)境的原因,采用坡屋頂?shù)男问剑抢速M(fèi)了一定的屋頂面積,如果讓屋面結(jié)合曬場,避免浪費(fèi)了大量的宅基地面積。

        7 結(jié)束語

        在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,不僅要重視城市住宅發(fā)展的可持續(xù),還應(yīng)該關(guān)注農(nóng)村建設(shè)的可持續(xù)。我國的農(nóng)村住宅工業(yè)化發(fā)展還處于雛形階段,設(shè)計(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化需要不斷地實(shí)踐和總結(jié),在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)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(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型有著積極意義。

        [1] 李濱. 我國預(yù)制裝配式建筑的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國科技信息,2014(4).

        [2] 王瑩. 5項(xiàng)能源實(shí)用技術(shù)打造遼寧新農(nóng)村住宅[J]. 住宅產(chǎn)業(yè), 2007(5).

        [3] 李成勝.任乃鑫.張九紅. 北方農(nóng)村住宅可持續(xù)生態(tài)適宜技術(shù)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(nóng)村住宅節(jié)能研究[J]. 山西建筑, 2007,33(22).

        [5] 鞠偉,馬蘭. 遼南地區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)村住宅保溫模式的節(jié)能優(yōu)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(qū)劃研究[J].建筑科學(xué),2012(6).

        [7] 高洪洋. 四川省農(nóng)村勞動力老齡化現(xiàn)狀及解決對策[D].西南財(cái)經(jīng)大學(xué),2013.

        TU241.4

        A

        [定稿日期]2015-05-14

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