張藝川 范詩萍 余潤庭

（四川文理學(xué)院 四川達(dá)州 635000）

0 前言

近年來，城市化進(jìn)程逐步加快，建筑行業(yè)作為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，人們對(duì)于建筑產(chǎn)品的要求變得越來越高。目前，國家大力提倡裝配式建筑，它不但可以改善傳統(tǒng)建筑工程質(zhì)量安全低、生產(chǎn)效率低、建設(shè)周期長等缺陷，而且可以更好地引用新材料和新技術(shù)，提高建筑產(chǎn)品的質(zhì)量，以便滿足人們對(duì)于建筑行業(yè)提出的新要求，是一種環(huán)保、節(jié)能、高效的生產(chǎn)方式。裝配式建筑在特色小鎮(zhèn)的發(fā)展中，應(yīng)在扶持政策的激勵(lì)下，完善現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過有效措施降低建設(shè)成本。

1 裝配式建筑基本定義

裝配式建筑是指把在工廠預(yù)制的建筑構(gòu)件運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，通過一定的方式裝配安裝而成的建筑，具有標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化、一體化、信息化、智能化的特點(diǎn)，能夠有效地節(jié)能，節(jié)水，節(jié)材，節(jié)省人工，同時(shí)還能減少大量建筑垃圾，減少揚(yáng)塵，達(dá)到環(huán)保的要求。裝配式建筑并非我們傳統(tǒng)意義上的預(yù)制構(gòu)件建筑，它是一種新型的生產(chǎn)方式，它不僅是建筑工人工作地點(diǎn)的簡單轉(zhuǎn)移，工作身份的簡單改變，更是工作習(xí)慣，方式，標(biāo)準(zhǔn)，效率的提升與優(yōu)化，是建筑生產(chǎn)方式的根本性變革。

2 裝配式技術(shù)在特色小鎮(zhèn)建設(shè)中的必要性

2.1 裝配式建筑發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代，我國開始了對(duì)裝配式建筑的研究，在80年代裝配式建筑進(jìn)入全盛時(shí)期，在此形成從生產(chǎn)到安裝一體化的裝配式建筑模式。直到90年代，由于技術(shù)以及其他因素的影響，裝配式建筑的發(fā)展，陷入停滯狀態(tài)。而近些年，在國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下，勞動(dòng)力成本和施工技術(shù)也隨之提升，裝配式建筑也重新進(jìn)入大家的視野，并以全新的技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。

目前我國大力扶持新農(nóng)村建設(shè)，提倡綠色建筑，而綠色建筑倡導(dǎo)的相關(guān)理念，與裝配式建筑的理念在一定程度上相符。因此，發(fā)展裝配式建筑，也是對(duì)我國農(nóng)村建設(shè)政策的回應(yīng)，這對(duì)于整個(gè)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步都有著至關(guān)重要的意義。

2.2 特色小鎮(zhèn)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國家大力扶持農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建設(shè)“特色小鎮(zhèn)”成為打造農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新平臺(tái)。特色小鎮(zhèn)充分結(jié)合當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民情風(fēng)俗和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，發(fā)揮社區(qū)旅游功能，在很大程度上能夠促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，建設(shè)特色小鎮(zhèn)必將有力推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)。而現(xiàn)階段的特色小鎮(zhèn)，大量農(nóng)宅和配套設(shè)施多為農(nóng)民自發(fā)營建，多處于自由無序的狀態(tài)。農(nóng)宅雖因地制宜，多采用傳統(tǒng)磚木、磚混結(jié)構(gòu)建造，但材料消耗多，多使用粘土磚，平面布局不夠合理，而且價(jià)格高昂、不環(huán)保、不抗震。其次，在建筑形式上，盲目模仿城市，較少考慮建筑風(fēng)貌，不能充分彰顯鄉(xiāng)村特色，新建農(nóng)宅在布局及設(shè)計(jì)風(fēng)格上照搬城市設(shè)計(jì)，極少從農(nóng)民自身的生活需要、行為要求和生產(chǎn)需求考慮。最后，農(nóng)民仍在采用簡易、低效、小作坊式的建造方式，不能達(dá)到舒適、安全與效率的要求。如果將裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)建設(shè)，將規(guī)避以上問題，有效控制成本，助力鄉(xiāng)村振興。

唐昌鎮(zhèn)戰(zhàn)旗村，幅員面積2.06m2，位于都江堰市、彭州市、郫縣交界處，有9個(gè)農(nóng)業(yè)合作社，1704人。該村通過整理復(fù)墾村民原有宅基地的方式，改善村民居住環(huán)境，在2009年初，建成戰(zhàn)旗村新型社區(qū)，規(guī)劃居住人口達(dá)3000人。長期以來，該村大量年輕勞動(dòng)力涌向城市，使得勞動(dòng)力不足，經(jīng)濟(jì)水平普遍低于城市，建筑技術(shù)水平較低，建筑多為村民自發(fā)營建，質(zhì)量難以保證，住宅布局無序，浪費(fèi)大量資源，缺乏鄉(xiāng)村特色。同時(shí)，采用簡易低效、小作坊式的建造方式，導(dǎo)致住房普遍存在工期長，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重，污染環(huán)境等問題，而裝配式建筑可以很大程度地改變這些現(xiàn)狀。

本文以戰(zhàn)旗村為例，以具有代表性的示范村作為研究對(duì)象，不僅看到其積極良好的影響，更在于其存在的問題，幾乎是其他小鎮(zhèn)所具有的通病，所以能夠更直接且全面地把握情況。通過分析采用裝配式建筑技術(shù)如何進(jìn)行小鎮(zhèn)成本控制，進(jìn)而提出建議以更好地在鄉(xiāng)村振興的大背景下進(jìn)行農(nóng)村社區(qū)建設(shè)。

2.3 裝配式技術(shù)在特色小鎮(zhèn)建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)

2.3.1 提升建筑產(chǎn)品質(zhì)量

裝配式建筑不用在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濕作業(yè)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化、集成化的生產(chǎn)方式在工廠預(yù)制，降低現(xiàn)場(chǎng)施工帶來的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提高了建筑品質(zhì)。此外，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)體系滿足抗震設(shè)防要求，彌補(bǔ)傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村農(nóng)房基本無抗震性能的缺陷，有效地保障農(nóng)民生命財(cái)產(chǎn)安全。

2.3.2 節(jié)能減排

目前，農(nóng)村建筑資源利用率低，節(jié)能減排管理存在缺失。而裝配式建筑是一種節(jié)能、環(huán)保、高效的建筑模式，能夠降低建筑垃圾的排放，恢復(fù)農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。

2.3.3 突出鄉(xiāng)村特色

裝配式住宅建筑能將本地傳統(tǒng)特色的建筑元素融入房屋建筑的設(shè)計(jì)中，充分結(jié)合地域性人文，歷史特色，打造特色鮮明的特色小鎮(zhèn)。

2.3.4 縮短工期

裝配式住宅建筑在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等各個(gè)過程中，采用了現(xiàn)代制造業(yè)的模式、社會(huì)大生產(chǎn)的模式及現(xiàn)代信息技術(shù)，大幅度提高了建設(shè)速度，縮短了建設(shè)工期。

2.3.5 提升居住舒適度

裝配式住宅建筑按照現(xiàn)代建筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，平面布局、空間布局合理，具有良好的采光、通風(fēng)條件，提升了居住的舒適度。

2.3.6 降低成本

裝配式建筑的造價(jià)將會(huì)隨著生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、材料的本土化以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和施工人員的熟練程度的提升而進(jìn)一步降低。

3 裝配式技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)旗村的建造成本分析

裝配式建筑建造成本是指發(fā)生在整個(gè)裝配式建筑施工過程中的全部費(fèi)用。它具體可劃分為四類費(fèi)用：設(shè)計(jì)費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用、物流費(fèi)用、安裝費(fèi)用。因此，控制裝配式建筑建造成本的關(guān)鍵是對(duì)這些過程進(jìn)行更好地管理，降低過程成本，裝配式建筑成本構(gòu)成詳情見圖1。

圖1 裝配式建筑成本構(gòu)成

3.1 裝配式建筑建造成本的影響因素

裝配式技術(shù)應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑，因此，我國推出了一系列支持裝配式建筑項(xiàng)目發(fā)展的政策。結(jié)合戰(zhàn)旗村實(shí)際情況，查閱相關(guān)資料，研究相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)裝配式建筑的施工過程，得到裝配式建筑應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)建造成本的影響因素。

3.1.1 設(shè)計(jì)階段

（1）預(yù)制率。

評(píng)價(jià)裝配式建筑的重要指標(biāo)之一是預(yù)制率。在《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 511292015）中，預(yù)制率的定義為預(yù)制混凝土建筑中±0.000以上承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)預(yù)制部分的混凝土體積與相應(yīng)構(gòu)件混凝土體積之比。研究發(fā)現(xiàn)，在特色小鎮(zhèn)的建設(shè)中，預(yù)制率越高，其成本也將增大。

（2）預(yù)制混凝土構(gòu)件拆分的合理性。

預(yù)制構(gòu)件的拆分是根據(jù)構(gòu)件的各項(xiàng)施工要求，對(duì)建筑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)地再次設(shè)計(jì)，將整個(gè)建筑拆分為合理單元。如果構(gòu)件拆分尺寸較大，雖然加快了施工吊裝速度，但相應(yīng)也加大了構(gòu)件生產(chǎn)和運(yùn)輸難度。吊點(diǎn)的位置也是必須考慮的，合理的吊點(diǎn)位置能夠保障構(gòu)件的完整性，可以避免在預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中斷裂，從而進(jìn)行有效的成本控制。

（3）普通常用構(gòu)件重復(fù)使用率。

現(xiàn)如今，我國暫時(shí)還沒有出臺(tái)預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件單一、標(biāo)準(zhǔn)化程度低。如果我們?cè)诮ㄔO(shè)特色小鎮(zhèn)時(shí)，同規(guī)格的預(yù)制構(gòu)件數(shù)量越多，構(gòu)件生產(chǎn)速度越快、小鎮(zhèn)的生產(chǎn)成本也會(huì)越低。同時(shí)，在設(shè)計(jì)特色小鎮(zhèn)時(shí)，設(shè)計(jì)中盡可能地采用普通常用構(gòu)件，增加構(gòu)件的重復(fù)使用率，減少模具更換，從而降低小鎮(zhèn)成本。

3.1.2 采購、運(yùn)輸階段

（1）市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)。

特色小鎮(zhèn)應(yīng)用裝配式模式建設(shè)時(shí)，需要大量標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件材料，而同一種材料在不同時(shí)間和地點(diǎn)的采購價(jià)格均不同。雖然單一材料采購價(jià)格隨市場(chǎng)波動(dòng)的幅度比較小，但是市場(chǎng)對(duì)于材料價(jià)格的敏感程度較高，極小的價(jià)格變化都能引起蝴蝶效應(yīng)，增加采購成本的不確定性。

（2）運(yùn)輸與存儲(chǔ)。

構(gòu)件的運(yùn)輸費(fèi)用主要包括運(yùn)輸工具的選擇、運(yùn)輸時(shí)長以及運(yùn)輸距離三個(gè)方面。安全、便捷、經(jīng)濟(jì)、及時(shí)的運(yùn)輸方式，不僅可以提高工作效率、減少工作周期，還能夠節(jié)約運(yùn)輸成本，降低工程預(yù)算。特色小鎮(zhèn)一般離城區(qū)較遠(yuǎn)，位置較偏，所以在運(yùn)輸過程中應(yīng)合理考慮運(yùn)送距離，避免長距離運(yùn)輸造成過高的運(yùn)輸費(fèi)用及構(gòu)件的損壞，同時(shí)應(yīng)合理選擇構(gòu)件搭配或裝車布置，盡量做到快速、高效運(yùn)輸。預(yù)制構(gòu)件到達(dá)小鎮(zhèn)施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，選擇合適的地點(diǎn)和方式存放構(gòu)件，可以減少人力、物料和資金的投入，降低工程成本。

3.1.3 安裝施工階段

（1）管理因素。

裝配式特色小鎮(zhèn)施工管理包括管理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和工程成本的把控。有序、規(guī)范的施工現(xiàn)場(chǎng)能避免多次搬運(yùn)產(chǎn)生的人力、物料和資金的損耗，提高小鎮(zhèn)施工效率。同時(shí)，在小鎮(zhèn)施工時(shí)，因地制宜，合理規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)布局能降低施工成本。

（2）工人的專業(yè)水平及配合度。

工人的專業(yè)水平關(guān)系到構(gòu)件的質(zhì)量，而工人技能是否熟練更是直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。一般情況下，在應(yīng)用裝配式技術(shù)建特色小鎮(zhèn)時(shí)，要求接縫精度高，因此拼裝難度較大。工作人員高超的技術(shù)能夠保證安裝效率，保障有效處理接縫。而高效的合作配合能力保障構(gòu)件連接可靠的同時(shí)，也確保其他交叉作業(yè)有序進(jìn)行。優(yōu)秀的工人和工種之間良好配合將有效提高安裝效率、降低施工周期。

（3）不可控事件的發(fā)生。

不可控事件是指自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等一系列對(duì)項(xiàng)目施工不利的事件。當(dāng)受到不可抗力事件時(shí)，裝配式特色小鎮(zhèn)在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)受到不可抗力因素的影響，往往會(huì)造成工期延誤，增加工程施工成本。

3.2 基于解釋結(jié)構(gòu)模型（ISM）分析成本影響因素

解釋結(jié)構(gòu)模型法（Interpretative Structural Modeling）是由J.Warfield教授開發(fā)的系統(tǒng)分析模型。旨在將概念系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成鄰接矩陣，然后計(jì)算得出可達(dá)矩陣，繪制層級(jí)圖，再把影響因素以層級(jí)劃分，將拆分成的各種子因素進(jìn)行梳理，最后分析得出因素以及因素之間的直接二元關(guān)系。

對(duì)于裝配式建筑應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)的成本影響因素，樣本少，數(shù)據(jù)少，難以通過明確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)影響因素進(jìn)行定量分析，故用ISM結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行定性分析，通過模型對(duì)裝配式技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)旗村的建造成本影響因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到影響裝配式建筑成本的主導(dǎo)型因素。

3.2.1 構(gòu)建鄰接矩陣

將成本影響因素定義為S，各元素定義為Si，構(gòu)建鄰接矩陣，其中sij賦值：sij=1，Si與 Sj有直接關(guān)系；sij=0，Si與 Sj無直接關(guān)系，經(jīng)咨詢專家，查閱文獻(xiàn)，得到裝配式特色小鎮(zhèn)建造成本影響因素之間的關(guān)系，從而得到結(jié)構(gòu)矩陣，如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)矩陣

3.2.2 計(jì)算得出可達(dá)矩陣

有向連接圖各節(jié)點(diǎn)之間，經(jīng)過一定長度通路后可達(dá)到的程度，可用可達(dá)矩陣來描述。用鄰接矩陣A加上單位矩陣I得到矩陣（S+I），再經(jīng)過若干次布爾運(yùn)算，直到（S+I）n－1≠（S+I）n=（S+I）n+1，便可得出所有構(gòu)成要素之間是否存在影響關(guān)系。經(jīng)計(jì)算可得，可達(dá)矩陣R為：

3.2.3 多層遞階結(jié)構(gòu)圖

把可達(dá)矩陣R轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)型，同時(shí)去掉傳遞關(guān)系和反身關(guān)系，可繪制出裝配式建筑成本影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

3.2.4 成本影響因素層級(jí)劃分（見表2）

由表2可知，影響裝配式建筑成本的主導(dǎo)型影響因素是預(yù)制率、預(yù)制構(gòu)件拆分的合理性、普通構(gòu)件的重復(fù)使用率。所以，在裝配式建筑施工時(shí)，為有效降低成本，應(yīng)重點(diǎn)控制這三方面影響因素。

圖2 裝配式建筑成本影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)

表2 裝配式建筑成本影響因素層級(jí)

4 對(duì)策與建議

針對(duì)三項(xiàng)主要影響因素，結(jié)合戰(zhàn)旗村實(shí)際情況，為能有效控制裝配式技術(shù)應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)的建造成本，特提出以下對(duì)策與建議：

4.1 合理選取預(yù)制率

全國各地預(yù)制率和裝配率的計(jì)算規(guī)則不統(tǒng)一，但普遍存在預(yù)制率越高，成本也越高的現(xiàn)象，所以，建議各特色小鎮(zhèn)根據(jù)地區(qū)要求，因地制宜地采用預(yù)制率，可有效地控制裝配式建筑應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)的建造成本。

4.2 合理拆分構(gòu)件

裝配式建筑因其標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)、工廠化的生產(chǎn)，大大縮短工期，降低建造成本，然而特色小鎮(zhèn)建設(shè)時(shí)構(gòu)件的多樣性造成標(biāo)準(zhǔn)化程度低，減小了這一優(yōu)勢(shì)，所以在相應(yīng)建筑部位，合理拆分構(gòu)件大小，能大幅降低成本。同時(shí)，構(gòu)件被合理拆分的吊點(diǎn)位置能夠保障構(gòu)件的完整性，可以避免在預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中斷裂，安全性得到提高，在很大程度上降低了建造成本。

4.3 提高構(gòu)件重復(fù)使用率

建造特色小鎮(zhèn)時(shí)，采用多樣化的設(shè)計(jì)，使得構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化程度降低，從而導(dǎo)致重復(fù)使用率低，在相應(yīng)的生產(chǎn)階段，造成材料的浪費(fèi)和成本的增加。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，盡量減少裝配式建筑的模具種類，從而提高構(gòu)件的重復(fù)使用率，可以大幅度降低裝配式建筑應(yīng)用于特色小鎮(zhèn)的建造成本。

5 結(jié)語

如今，裝配式技術(shù)是我國發(fā)展大熱，建設(shè)特色小鎮(zhèn)又是實(shí)施鄉(xiāng)村振興的重要著力點(diǎn)之一。戰(zhàn)旗村作為成都地區(qū)特色小鎮(zhèn)之一，如果巧妙地應(yīng)用裝配式技術(shù)建設(shè)，既環(huán)保節(jié)能，又能縮短了施工周期，節(jié)約成本。通過研究發(fā)現(xiàn)，只有合理地選取預(yù)制率、拆分構(gòu)件以及提高構(gòu)件重復(fù)使用率來才能有效降低裝配式建筑建造成本，更省、更快、更簡地建設(shè)特色小鎮(zhèn)。