吳 崢, 黃喜兵
(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,四川成都 610031)
改革開放40年,中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了創(chuàng)紀(jì)錄的增長(zhǎng),成功使8億人口脫貧。1978年,中國(guó)城鎮(zhèn)化率不足20 %,到2017年,中國(guó)城鎮(zhèn)化率已達(dá)58.52 %,根據(jù)人均收入的增長(zhǎng)趨勢(shì),到2030年,中國(guó)城鎮(zhèn)化率預(yù)計(jì)將達(dá)到70 %。城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展,讓人們從農(nóng)業(yè)走向效率更高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但大量涌入城鎮(zhèn)的農(nóng)民工相當(dāng)一部分從事作業(yè)環(huán)境差的廉價(jià)體力勞動(dòng)工作,難以享受城市公共服務(wù)和社會(huì)保障。伴隨著高速發(fā)展的城鎮(zhèn)化,還有持續(xù)不斷的大規(guī)模占地和圈地,城市土地?cái)U(kuò)張的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人口增速,致使土地利用效率低下、耕地資源緊張。中國(guó)北方15個(gè)省市區(qū)水資源量約占全國(guó)水資源總量的19 %,總用水量約占當(dāng)年全國(guó)用水的40 %。作為當(dāng)前全球第一建筑大國(guó),我國(guó)每年有超過2×109m2的新建建筑面積,相當(dāng)于消耗了全世界40 %的水泥和鋼材,而建筑垃圾資源化率卻不足5 %。我國(guó)每年產(chǎn)生的建筑垃圾總量約為15.5~24×108t之間,占城市垃圾的比例約為40 %,而這個(gè)數(shù)字還在隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快而逐年遞增,至2020年左右,我國(guó)建筑垃圾產(chǎn)生量可能達(dá)到峰值[1]。
城鎮(zhèn)化的迅猛發(fā)展和人口的迅速增加,加之城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中出現(xiàn)的不完善、地域差距大等問題,對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的能源、資源利用等提出了新的挑戰(zhàn),中國(guó)城鎮(zhèn)化正面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)[2]。轉(zhuǎn)型升級(jí)傳統(tǒng)城鎮(zhèn)化發(fā)展模式,走可持續(xù)的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路刻不容緩,這是我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
2012年12月在中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上習(xí)近平總書記提出了“三個(gè)要”,第一是要構(gòu)建科學(xué)合理的城市格局,大中小城市和小城鎮(zhèn)群要科學(xué)布局,與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合;第二是要把有序推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口適齡化作為重要的任務(wù),抓實(shí)抓好;第三是要把生態(tài)文明理念和原則全面融入城鎮(zhèn)化全過程,走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路。2014年,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》明確了“全面提高城鎮(zhèn)化質(zhì)量”的新要求。
新型城鎮(zhèn)化具體來說就是:以人口城鎮(zhèn)化為核心,以城市群為主體形態(tài),以綜合承載力為支撐,以體制機(jī)制為保障,產(chǎn)業(yè)發(fā)展、就業(yè)轉(zhuǎn)移和人口集聚相統(tǒng)一,走以人為本,集約高效、綠色智能、以新型工業(yè)化道路帶動(dòng)城鎮(zhèn)化,工業(yè)化和信息化并存,四化同步的中國(guó)特色新型城鎮(zhèn)化道路[3]。
新要求的本質(zhì)就是:以中國(guó)國(guó)情為基礎(chǔ),以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為目的,以人民根本利益為出發(fā)點(diǎn),在尊重城鎮(zhèn)化一般規(guī)律和吸取國(guó)內(nèi)外城鎮(zhèn)化經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的前提下,走出一條具有中國(guó)特色的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展道路,以實(shí)現(xiàn)我國(guó)新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程又好又快地發(fā)展[4]。
裝配式建筑是指將建筑產(chǎn)品拆分設(shè)計(jì)成可在工廠進(jìn)行預(yù)制的構(gòu)件、部品,經(jīng)過加工保養(yǎng)后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝、連接形成的建筑物。建造過程就如同搭“積木”一樣,將預(yù)制構(gòu)件配搭起來成為整體。裝配式建筑改進(jìn)以往的建筑生產(chǎn)方式,施工裝配化、設(shè)計(jì)多樣化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,且易于拆除,可以多次重復(fù)利用,整個(gè)施工過程機(jī)械化操作程度高,完美解決了當(dāng)下產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、提質(zhì)增效和“用工荒”等問題,同時(shí)也符合國(guó)家倡導(dǎo)的新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展要求,是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展與建設(shè)所迫切需要的。
2.2.1 節(jié)能環(huán)保
裝配式建筑采用的預(yù)制混凝土構(gòu)件,是通過標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化生產(chǎn)的,不需要腳手架、防護(hù)網(wǎng)、模板等設(shè)施,節(jié)省了大量模板,也降低了因人為因素所形成的與建筑相關(guān)聯(lián)的水、電、原材料等的浪費(fèi)。這不僅降低了建造成本,還保護(hù)了自然資源。同時(shí)采用裝配式施工可以大量減少建筑材料的運(yùn)輸、堆放和裝卸,這能直接有效地減少揚(yáng)塵對(duì)周邊環(huán)境的影響,還保障了施工現(xiàn)場(chǎng)的清潔衛(wèi)生。據(jù)相關(guān)資料顯示,裝配式施工的建筑節(jié)能比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工方式高出50 %以上,可回收率占60 %以上,產(chǎn)生的建筑垃圾比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式減少80 %以上,混凝土損耗比傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工模式減少35 %[5]。
2.2.2 生產(chǎn)效率高
相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式建筑,裝配式建筑構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化使得其可以采用流水加工,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后直接由大型起重設(shè)備拼裝完成。整個(gè)施工都是可復(fù)制的勞動(dòng)過程,降低了施工難度和現(xiàn)場(chǎng)工作量,工人很容易施工,熟練程度高,保證了生產(chǎn)速度。裝配式建筑的構(gòu)件是在工廠采用機(jī)械化生產(chǎn)而成,不需要現(xiàn)場(chǎng)澆筑和養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,也減小了季節(jié)環(huán)境對(duì)施工帶來的制約,保證了施工的連續(xù)性,大大縮短了施工工期,提高了施工效率。
2.2.3 工程質(zhì)量有保證
裝配式建筑施工采用集中預(yù)制、統(tǒng)一生產(chǎn),構(gòu)件加工方面的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)都是經(jīng)過試驗(yàn)確定的,沒有現(xiàn)場(chǎng)的各種外界因素影響,精度更高。生產(chǎn)過程是按照嚴(yán)格的作業(yè)流程采用自動(dòng)化、信息化的機(jī)械操作,避免人為因素對(duì)質(zhì)量造成的不可預(yù)估的影響。構(gòu)件的材料選擇方面,采用新型輕質(zhì)環(huán)保材料,保溫隔熱、防腐防潮、隔聲耐火性能好。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)連接的預(yù)制構(gòu)件之間留設(shè)有一定量的裂縫寬度,可以及時(shí)釋放應(yīng)力,防止由于地基不均勻沉降、熱脹冷縮等緣故造成外墻出現(xiàn)裂縫,構(gòu)件裝配式連接具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,其也使得裝配式建筑的抗震性能顯著增強(qiáng)。
我國(guó)在建國(guó)初期開始認(rèn)識(shí)和了解裝配式建筑,這一時(shí)期全面向蘇聯(lián)學(xué)習(xí),應(yīng)用領(lǐng)域從工業(yè)建筑和公共建筑,逐步發(fā)展到居住建筑,但因?yàn)楫?dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平較低限制了裝配式建筑的發(fā)展。20世紀(jì)80年代,通過科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,裝配式建筑在我國(guó)的應(yīng)用才有真正的大面積普及,但是在建筑設(shè)計(jì)、施工管理上還存在局限性,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的選擇下,20世紀(jì)90年代的裝配式建筑逐漸被現(xiàn)澆建筑取代。進(jìn)入21世紀(jì),發(fā)展裝配式建筑是世界性的大趨勢(shì),也是改革和發(fā)展的要求。在關(guān)注以往裝配式建筑機(jī)械化程度高、施工速度快和造型多樣化的基礎(chǔ)之上,開始傾向于注重裝配式建筑的綠色、環(huán)保和質(zhì)優(yōu)的性能,從而實(shí)現(xiàn)裝配式建筑的可持續(xù)發(fā)展。為了推動(dòng)裝配式建筑在全國(guó)的發(fā)展,國(guó)家先后發(fā)布了《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》和《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》等文件,明確提出,力爭(zhēng)在未來十年左右的時(shí)間內(nèi),使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)30 %,表明了我國(guó)要全面推動(dòng)裝配式建筑和實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化、信息化的戰(zhàn)略規(guī)劃。此后,全國(guó)各地也陸續(xù)出臺(tái)落地細(xì)則。除了政策紅利外,一些企業(yè)也積極順應(yīng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大趨勢(shì),大力發(fā)展“裝配式建筑”,加速搶占市場(chǎng)份額[6]。裝配式建筑是我國(guó)實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)變革以及發(fā)展的必然趨勢(shì)[7]。
十九大報(bào)告指出,過去5年我國(guó)城鎮(zhèn)化率平均每年提高1.2 %。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,2017年末,城鎮(zhèn)常住人口比重達(dá)到了58.52 %。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的城鎮(zhèn)化經(jīng)驗(yàn),城鎮(zhèn)化率由30 %上升到70 %的過程是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的黃金時(shí)期,而發(fā)達(dá)國(guó)家的城鎮(zhèn)化率在80 %左右,也就是說我國(guó)目前仍處于加快城鎮(zhèn)化的階段。城鎮(zhèn)化不是土地的城鎮(zhèn)化,而是人的城鎮(zhèn)化,按每年城鎮(zhèn)化率提高1.2 %的發(fā)展速度,我國(guó)每年約有2 000多萬(wàn)人從農(nóng)村涌入城市,許多進(jìn)城務(wù)工人員首先面臨的便是居住問題,這必然會(huì)引起城鎮(zhèn)住房等建筑市場(chǎng)需求急劇上升。這種情況下,如何加快提供足夠的住房數(shù)量,解決人民的安居問題,是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)以人為本的重要表現(xiàn)。
裝配式建筑部件在工廠統(tǒng)一預(yù)制生產(chǎn),運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行拼裝連接,工廠流水式生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于手工作業(yè),同時(shí)也避免了惡劣天氣環(huán)境對(duì)施工進(jìn)度造成的影響,方便交叉作業(yè)有序進(jìn)行,大大提高了生產(chǎn)效率,保證了工程工期。工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)也確保了建筑部件的誤差在可控范圍內(nèi),提高了施工精度,有助于建筑質(zhì)量和性能整體提升。
新型城鎮(zhèn)化作為現(xiàn)代化的必由之路,是我國(guó)最大的內(nèi)需潛力和發(fā)展動(dòng)能所在。裝配式建筑在縮短工期的同時(shí)也提高了工程質(zhì)量,這也助力了城鎮(zhèn)化水平和質(zhì)量的不斷提升。
自2009年以來,建筑業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比例始終保持在6.5 %以上。2017年達(dá)到了6.73 %的較高點(diǎn),建筑業(yè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的地位穩(wěn)固。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)建筑業(yè)仍是以勞動(dòng)密集型的現(xiàn)場(chǎng)施工方式為主,不但勞動(dòng)生產(chǎn)率低,而且工人工作條件、施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)質(zhì)量和安全措施均不易得到保證,施工過程的資源和能源消耗較大,環(huán)境污染嚴(yán)重。采用預(yù)制裝配式施工構(gòu)件都是在工廠車間批量生產(chǎn),減少現(xiàn)場(chǎng)手工作業(yè),屬于施工速度快、經(jīng)濟(jì)效益好且施工質(zhì)量高、節(jié)能環(huán)保指標(biāo)高的現(xiàn)代化建筑業(yè)生產(chǎn)方式,可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集約化,特別是隨著預(yù)制構(gòu)件高效生產(chǎn)技術(shù)和構(gòu)件可靠連接關(guān)鍵技術(shù)的不斷發(fā)展,以及國(guó)家相關(guān)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的完善,預(yù)制裝配式建筑將迎來新的發(fā)展階段,這有利于我國(guó)建筑業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式,和國(guó)際建筑業(yè)發(fā)展模式接軌,符合工業(yè)化大生產(chǎn)模式的發(fā)展方向。
建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),也是勞動(dòng)密集型行業(yè)。由于城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模的不斷加大和速度的不斷加快,大量農(nóng)村轉(zhuǎn)移勞動(dòng)力參與到城鎮(zhèn)建設(shè)中,農(nóng)民工在建筑業(yè)一線作業(yè)人員中數(shù)量占到95 %以上,建筑業(yè)成為僅次于制造業(yè)吸納農(nóng)民工的第二大行業(yè)[8]。然而近年來,我國(guó)老齡化問題日益突出,勞動(dòng)年齡人口的增長(zhǎng)率不斷下降,在這種情況下,勞動(dòng)力短缺的出現(xiàn)就將不可避免。
裝配式建筑的部件采用工廠預(yù)制,再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)拼接建造而成,與傳統(tǒng)施工相比節(jié)約人工40 %以上,這將有效緩解“民工荒”問題,保障城鎮(zhèn)化建設(shè)穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí),建造技術(shù)的革新也促使農(nóng)民工不斷學(xué)習(xí)新技能,農(nóng)民工由原來的體力型轉(zhuǎn)型為技術(shù)型,不僅勞動(dòng)強(qiáng)度降低,工作環(huán)境和福利待遇也得到很大改善,真正實(shí)現(xiàn)人的城鎮(zhèn)化。是解決當(dāng)前建筑業(yè)勞動(dòng)力成本提高、勞動(dòng)力和技術(shù)工人短缺以及改善農(nóng)民 工生產(chǎn)、生活條件的必然選擇。
建筑業(yè)一直是我國(guó)的耗能大戶,建筑業(yè)能耗占到全國(guó)總能耗的1/3,還對(duì)周邊環(huán)境污染嚴(yán)重?!秶?guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年》不但指出了“把生態(tài)文明理念全面融人城鎮(zhèn)化進(jìn)程,著力推進(jìn)綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”的發(fā)展原則,更在主要指標(biāo)中明確要求,城鎮(zhèn)綠色建筑占新建建筑的比重要由2012年的2 %增加到2020年的50 %[9]。發(fā)展裝配式建筑,有利于生態(tài)保護(hù)和綠色、低碳發(fā)展,是提高建筑建造技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。相比傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑,裝配式建筑施工方式節(jié)省大量現(xiàn)場(chǎng)的腳手架和模板作業(yè),減少木材的使用量,在降低造價(jià)的同時(shí)也保護(hù)了森林資源,干式作業(yè)取代大部分現(xiàn)場(chǎng)濕式作業(yè),噪音、煙塵污染也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)場(chǎng)施工,最大限度地減少對(duì)周邊環(huán)境的影響,也減少了施工用電。此外工廠車間的施工條件有利于外墻板保溫層的安裝質(zhì)量,避免現(xiàn)場(chǎng)施工易破壞保溫層的情況,對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑使用階段的保溫節(jié)能也非常有利。
裝配式建筑是實(shí)現(xiàn)國(guó)家新型城鎮(zhèn)化發(fā)展、節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措,對(duì)于住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
在新型城鎮(zhèn)化背景下,推動(dòng)裝配式建筑發(fā)展不僅是解決當(dāng)前建筑施工中存在的質(zhì)量、性能、安全、效益、節(jié)能、環(huán)保、低碳等一系列問題的有效途徑,也是解決當(dāng)前建筑業(yè)勞動(dòng)力成本提高、勞動(dòng)力和技術(shù)工人短缺以及改善農(nóng)民工生產(chǎn)、生活條件的必然選擇。在政府引導(dǎo)和市場(chǎng)運(yùn)作的共同作用下,裝配式建筑正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),其利用現(xiàn)代化技術(shù)和工業(yè)化手段,將助力新型城鎮(zhèn)化又好又快地發(fā)展。