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        鄉(xiāng)村振興背景下秦巴山地民居裝配式建筑體系的應(yīng)用研究

        2019-03-15 00:29:54張浩東王帥王東欣王琦唐山雍鵬緱曉劍閆杰黃研
        安徽建筑 2019年1期
        關(guān)鍵詞:巴山村鎮(zhèn)民居

        張浩東,王帥,王東欣,王琦,唐山,雍鵬,緱曉劍,閆杰,黃研

        (陜西理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,陜西 漢中 723000)

        1 現(xiàn)狀

        秦巴山地處于秦嶺巴山之間,坐落于陜西之南,漢水從其間川流而過。秦嶺巴山,九域中分,具有獨(dú)特的自然、地質(zhì)、人文、歷史特征,秦巴山地的人居環(huán)境亦形成了非常典型的地域特色。

        但是秦巴山地也屬于國家級(jí)的扶貧區(qū)域,該區(qū)域地處大陸深處地域,交通基礎(chǔ)薄弱,工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢,貧困面廣、貧困程度深,交通基礎(chǔ)薄弱,自然災(zāi)害頻發(fā),區(qū)域發(fā)展差異大,產(chǎn)業(yè)支撐能力弱,生態(tài)建設(shè)與開發(fā)保護(hù)矛盾嚴(yán)重等諸多原因,導(dǎo)致城鎮(zhèn)化水平低、產(chǎn)業(yè)承載力弱;農(nóng)業(yè)裝備程度差、生產(chǎn)水平低下;鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重,基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展落后尤其是民居建設(shè)沒有合理的規(guī)劃和建設(shè)。

        根據(jù)前期調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前秦巴山地民居建設(shè)中主要存在以下問題。

        1.1 村鎮(zhèn)建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,民居建造混亂

        秦巴山區(qū)很多村鎮(zhèn)住宅缺少統(tǒng)一規(guī)劃和整體意識(shí),整體村落布局零亂,建造比較隨意,耕地管理混亂[1],土地屬性不明,難以滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需要,不便于組織生產(chǎn)生活、節(jié)約耕地,難以形成現(xiàn)代化村鎮(zhèn)體系[2]。

        秦巴山地住房規(guī)模多為低層建筑用房,建造時(shí)卻需要運(yùn)用大量資源,耗費(fèi)大量人力、物力,然而建造的居住空間卻十分有限。因此區(qū)域發(fā)展差距大,建筑質(zhì)量不易控制。

        1.2 住宅建筑節(jié)能效率低下,節(jié)能設(shè)施不完善

        大部分居民外墻都是磚墻,外墻和屋頂無任何保溫構(gòu)造措施,部分居民在屋頂加鋪一層隔熱瓦或隔熱網(wǎng),保溫效果有限,門窗密封性能差,一般采用木門窗或鋁合金門窗,玻璃為單層玻璃;室內(nèi)采暖效率普遍低下。

        秦巴山地屬于國家級(jí)的扶貧區(qū)域,貧困面廣、貧困程度深,交通基礎(chǔ)薄弱,民居不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一取材建設(shè),產(chǎn)業(yè)支撐能力弱,對(duì)建筑原材料的消耗大且循環(huán)利用率低,生態(tài)建設(shè)與開發(fā)保護(hù)矛盾嚴(yán)重,不符合綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)。

        1.3 村鎮(zhèn)住宅結(jié)構(gòu)安全度低,抗震能力差

        秦巴山區(qū)民居建設(shè)比較隨意,缺乏專業(yè)人員的設(shè)計(jì),在戶型和抗震性能上都不盡人意尤其是最為重要的抗震設(shè)計(jì),80%以上的村鎮(zhèn)住宅無抗震設(shè)防措施;在大地震中倒塌率較高;[3]農(nóng)村施工隊(duì)伍是個(gè)體戶“雜牌軍”拼湊而成,施工質(zhì)量難以保證。秦巴山地地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),且傳統(tǒng)民居多為土坯磚砌和素土夯實(shí),結(jié)構(gòu)較為簡單,墻體雖然能承受房屋重量但抗震性能較差,不具有抵御較強(qiáng)自然災(zāi)害的能力。

        1.4 建造工業(yè)化程度低,施工質(zhì)量差、速度慢

        我國有95%以上的村鎮(zhèn)住宅建筑均由傳統(tǒng)建造方式;居民自建自住,分散建設(shè),住宅商品化率極低,功能質(zhì)量差;住宅施工技術(shù)落后,沿襲傳統(tǒng)工藝,勞動(dòng)生產(chǎn)效率低,施工進(jìn)度慢,新工藝應(yīng)用水平低傳統(tǒng)民居構(gòu)造不合理,采光和通風(fēng)質(zhì)量差。此外,秦巴山地建房所需要的有些材料需要長途運(yùn)輸[4]。

        1.5 傳統(tǒng)建材仍是西部地區(qū)村鎮(zhèn)住宅建設(shè)的主要材料,建筑耗能問題尤為突出

        房子保溫能耗很高秦巴地區(qū)的民居普遍屋內(nèi)能耗較大。傳統(tǒng)建材仍是西部地區(qū)村鎮(zhèn)住宅建設(shè)的主要材料,建筑耗能問題尤為突出。粘土磚的使用仍占主導(dǎo)地位。每年燒磚挖土毀田約50余萬畝,消耗標(biāo)準(zhǔn)煤約1億t;采暖地區(qū)每年多耗標(biāo)準(zhǔn)煤1800萬t,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)70億元,多排二氧化碳52萬t;我國村鎮(zhèn)建筑采暖能耗為發(fā)達(dá)國家的3倍以上,生態(tài)墻體材料的應(yīng)用只有發(fā)達(dá)國家的1/4左右。

        裝配式結(jié)構(gòu)體系是一種耗能減震、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能保溫、快速建造、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的裝配式建筑結(jié)構(gòu)新體系。結(jié)構(gòu)主要由多種類型部品構(gòu)件通過可靠連接技術(shù)裝配整合而成。部品構(gòu)件均采用工廠化生產(chǎn)方式,在提高預(yù)制構(gòu)件品質(zhì)的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部品的規(guī)格化與多樣化。復(fù)合部品構(gòu)件內(nèi)填生態(tài)材料,因地制宜、就地取材、生態(tài)節(jié)能,取代傳統(tǒng)粘土磚,可有效的緩解原材料的消耗和部分建筑廢棄物的循環(huán)利用問題[5]。將綠色裝配式建筑體系運(yùn)用到秦巴山地新民居建設(shè)中,通過其工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式,可以大幅縮短施工時(shí)間,繼而減少建設(shè)成本。同時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式可以提高施工質(zhì)量。工廠化的生產(chǎn)混凝土樓板,也可節(jié)約混凝土材料,減少資源浪費(fèi),更為環(huán)保,更為綠色。

        因此,在秦巴山地民居建造過程中應(yīng)用裝配式結(jié)構(gòu)體系可以促使鄉(xiāng)村建筑施工的多樣化發(fā)展。利用綠色裝配式復(fù)合結(jié)構(gòu)體系,建造具有耗能減震、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能保溫、快速建造、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的裝配式民居建筑。將結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、外圍護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備與管線系統(tǒng)、內(nèi)裝系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理的目標(biāo),并結(jié)合功能、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)適宜的原則,從而形成先進(jìn)、科學(xué)的設(shè)計(jì)模式及設(shè)計(jì)方法,以推動(dòng)村鎮(zhèn)建筑向工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)進(jìn)步[6]。

        2 裝配式建筑體系可以解決當(dāng)?shù)刂饕獑栴}

        ①利用多種設(shè)計(jì)資源,在戶型設(shè)計(jì)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),既滿足現(xiàn)代化生活的需求,也能滿足日常農(nóng)耕的生產(chǎn)需要。裝配式建筑綜合成本低,性價(jià)比高(比磚混結(jié)構(gòu)、裝配式框架結(jié)構(gòu)、裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)分別降低0%~5%、15%~20%及20%以上),極大提高傳統(tǒng)村鎮(zhèn)住宅建筑的綜合品質(zhì),在不明顯提高造價(jià)的基礎(chǔ)上,可完全取代傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)[7]。

        ②裝配式建筑很好的解決了就地取材,破壞環(huán)境等問題,在工廠統(tǒng)一生產(chǎn)建筑材料、樓板,生態(tài)節(jié)能。部品構(gòu)件工業(yè)化生產(chǎn)、品質(zhì)高、誤差控制在毫米級(jí)、節(jié)能環(huán)保、低碳減排。

        ③秦巴山地建房所需要的有些材料需要長途運(yùn)輸。裝配式建筑是一次性在工廠生產(chǎn)好,直接在工地組裝,節(jié)省了大量勞動(dòng)力,將運(yùn)輸大量材料的費(fèi)用節(jié)省。

        ④秦巴地區(qū)的民居普遍屋內(nèi)能耗較大,裝配式建筑節(jié)能設(shè)備技術(shù)優(yōu)化集成,有效實(shí)現(xiàn)住宅建筑的高品質(zhì)、低資源消耗。

        ⑤施工周期較長。裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化制造、專業(yè)化配送、裝配化施工、信息化管理,速度快、效率高,裝配化率達(dá)85%以上,建造工期極大縮短,兩層民居主體結(jié)構(gòu)7d封頂。

        因此研究團(tuán)隊(duì)首先通過調(diào)研走訪,了解并掌握秦巴山地目前民居建設(shè)中存在的問題,再針對(duì)這些問題,科學(xué)論證裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系是否可以解決民居建設(shè)中存在的問題,并且采用適宜的方式嘗試將綠色裝配式建筑體系運(yùn)用到秦巴山地的新民居建設(shè)中,以此形成鄉(xiāng)村民居裝配式體系的合理模式。

        3 結(jié)語

        我國首次對(duì)工業(yè)化建筑的嘗試始于20世紀(jì)50年代,直到80年代,對(duì)于各種預(yù)制屋面梁、吊車梁、預(yù)制屋面板、預(yù)制空心樓板以及大板建筑都有諸多嘗試。但由于當(dāng)時(shí)我國整體技術(shù)比較落后,所以當(dāng)時(shí)建造的建筑質(zhì)量偏低,因此在那個(gè)時(shí)期裝配式建筑的發(fā)展并沒有實(shí)質(zhì)性的突破。進(jìn)入90年代后,現(xiàn)澆混凝土技術(shù)迅速發(fā)展,使得裝配式建筑的發(fā)展更是陷入了低谷。直到目前,與發(fā)達(dá)國家相比,我國裝配式建筑仍處于發(fā)展階段,部分地區(qū)甚至徘徊在起步階段。近十年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,勞動(dòng)力成本上升,工業(yè)化程度越來越高,預(yù)制構(gòu)件加工精度與質(zhì)量、裝配式建筑施工技術(shù)和管理水平也不斷提高,國家政策有所傾斜,使其發(fā)展如雨后春筍。而將其推廣應(yīng)用到我國的各個(gè)地域,亦使得技術(shù)本身更為完善,人民的生活質(zhì)量也將得到大幅提升。

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