馬艷陽(yáng) 張敏

(石家莊理工職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊 050061)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)，農(nóng)村土地集約化及產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)鄉(xiāng)村住宅建設(shè)發(fā)展提出新的要求。同時(shí)，人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的美好生活需求和當(dāng)前鄉(xiāng)村住宅質(zhì)量差、功能不完善等的矛盾阻礙了農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展。中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018—2022年)》[1]提出：著力提升村容村貌，科學(xué)規(guī)劃村莊建筑布局，大力提升農(nóng)房設(shè)計(jì)水平。由此可見，要建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，提升鄉(xiāng)村整體風(fēng)貌，農(nóng)村住宅建設(shè)是重要環(huán)節(jié)之一。

我國(guó)鄉(xiāng)村住宅種類多，現(xiàn)有住宅服役年限久，主要有生土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)住宅，不同時(shí)間和地域的住宅差異性較大。生土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和石結(jié)構(gòu)住宅大多是20世紀(jì)60～80年代的農(nóng)村自建房，其取材簡(jiǎn)單、成本低廉、安全性能較低。磚混結(jié)構(gòu)住宅從20世紀(jì)90年代興起，并逐漸成為主流，它集合了前三種結(jié)構(gòu)造價(jià)低、材料易得、建造方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，安全性也有所提升，是目前鄉(xiāng)村住宅建造中運(yùn)用最多的建筑結(jié)構(gòu)類型。近年來，在國(guó)家大力推廣裝配式建筑、綠色建筑的大背景下，裝配式鄉(xiāng)村住宅逐漸進(jìn)入大眾視野。

目前，我國(guó)裝配式鄉(xiāng)村住宅發(fā)展勢(shì)頭較好，但仍處于探索階段。牛禹潼[2]進(jìn)行了裝配式建筑應(yīng)用在北方鄉(xiāng)村的可行性分析，并通過對(duì)此分析施工方式與傳統(tǒng)建筑，得到預(yù)制裝配式建筑在北方鄉(xiāng)村住宅的適配性；張翩翩[3]從結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)分解、構(gòu)件拆分、構(gòu)件運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)施工和單體建筑裝配率等方面探討輕鋼框架結(jié)構(gòu)體系在鄉(xiāng)村住宅建筑中應(yīng)用的可行性；張明帥[4]以鄉(xiāng)村傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)住宅為參照，從全生命周期分析裝配式鄉(xiāng)村住宅的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本；李健[5]提出鄉(xiāng)村住宅建設(shè)應(yīng)順應(yīng)建筑工業(yè)化的發(fā)展，將“裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)”和“輕型板材”兩種系統(tǒng)相結(jié)合來建造鄉(xiāng)村住宅整體結(jié)構(gòu)框架；李芊[6]分別對(duì)普通磚混鄉(xiāng)村住宅和裝配式鄉(xiāng)村住宅進(jìn)行全生命周期的環(huán)境效益分析，指出裝配式鄉(xiāng)村住宅綜合環(huán)境效益優(yōu)于傳統(tǒng)磚混住宅。

上述研究均從不同角度分析了裝配式建筑在鄉(xiāng)村建設(shè)的可行性，但缺乏從建設(shè)工期、造價(jià)成本、環(huán)境效益、居住功能、整體風(fēng)貌等方面對(duì)裝配式鄉(xiāng)村住宅與普通鄉(xiāng)村住宅的差異性分析，缺少對(duì)鄉(xiāng)村住宅建設(shè)的全局性、整體性思考。因此，本文基于價(jià)值工程原理，從多角度對(duì)裝配式鄉(xiāng)村住宅和普通磚混住宅進(jìn)行功能分析，探究不同結(jié)構(gòu)的鄉(xiāng)村住宅在功能和成本方面的配適度，并結(jié)合評(píng)價(jià)對(duì)象的功能重要性和成本投入，對(duì)鄉(xiāng)村住宅成本控制和優(yōu)化提出建議。

1 價(jià)值工程原理

價(jià)值工程是指以提高產(chǎn)品的價(jià)值為目的，通過有組織的創(chuàng)造性工作，尋求用最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需功能的一種管理技術(shù)[7]，其核心是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能分析，將產(chǎn)品價(jià)值、功能和成本作為整體同時(shí)考慮，并且強(qiáng)調(diào)不斷改革和創(chuàng)新。價(jià)值工程的三要素是價(jià)值V、功能F和壽命周期成本C，公式如下

(1)

價(jià)值工程主要應(yīng)用在兩個(gè)方面：一是用于方案評(píng)價(jià)，通過對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行價(jià)值工程分析，選擇價(jià)值較高的方案，或者對(duì)價(jià)值較低的方案進(jìn)行方案改造；二是對(duì)某單個(gè)對(duì)象進(jìn)行價(jià)值工程分析，尋求提高對(duì)象價(jià)值的途徑和方法。由式(1)可知，價(jià)值V與功能F成正比、與周期成本C成反比。因此，需要研究對(duì)象功能與成本的最佳匹配，價(jià)值增加途徑見表1[8]。

表1 價(jià)值增加途徑

價(jià)值工程發(fā)展至今，已逐漸形成一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，并擁有一套規(guī)范化的工作程序，其工作程序一般可以分為準(zhǔn)備階段、分析階段、方案創(chuàng)新階段以及方案實(shí)施階段。價(jià)值工程工作流程如圖1所示。

圖1 價(jià)值工程工作流程

2 基于價(jià)值工程的鄉(xiāng)村住宅建設(shè)方案比選

基于價(jià)值工程原理，對(duì)不同結(jié)構(gòu)的鄉(xiāng)村住宅從建設(shè)工期、造價(jià)成本、環(huán)境效益、居住功能、整體風(fēng)貌等方面進(jìn)行功能分析，選擇適宜農(nóng)村發(fā)展的鄉(xiāng)村結(jié)構(gòu)住宅。主要包括對(duì)象選擇、功能定義、功能整理、功能評(píng)價(jià)及結(jié)果分析。

2.1 對(duì)象選擇

本文以河北省邯鄲市某2層裝配式鄉(xiāng)村住宅為主要研究對(duì)象，住宅占地面積138.02m2，建筑面積258.66m2，采用預(yù)制裝配混凝土結(jié)構(gòu)。此外，為避免區(qū)域性市場(chǎng)環(huán)境的影響，選取當(dāng)?shù)嘏c裝配式建筑面積大小接近的2層磚混結(jié)構(gòu)住宅用于對(duì)比分析。

2.2 功能定義

裝配式鄉(xiāng)村住宅和普通磚混鄉(xiāng)村住宅在社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等方面存在差異，結(jié)合政府和村戶對(duì)鄉(xiāng)村住宅的關(guān)注內(nèi)容，可將項(xiàng)目功能劃分為工期功能、居住功能、環(huán)境功能、成本功能和外觀功能。

2.3 功能整理

功能整理是通過將已經(jīng)定義的功能加以系統(tǒng)化，分析各功能之間存在的邏輯關(guān)系。裝配式鄉(xiāng)村住宅建設(shè)工期并不僅是施工工期，還包括構(gòu)件定制工期；居住功能包括住宅的抗震性和舒適性；環(huán)境效益主要包括建筑物全生命周期碳排放、建造階段固體廢棄物排放、拆除回收階段建筑垃圾排放；成本功能不僅包括房屋建造成本，還包括建成后的使用維護(hù)成本；外觀功能除了包括結(jié)構(gòu)外觀，還包括房屋內(nèi)部的裝飾外觀。鄉(xiāng)村住宅功能系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 鄉(xiāng)村住宅功能系統(tǒng)圖

2.4 功能評(píng)價(jià)及結(jié)果分析

2.4.1 計(jì)算現(xiàn)實(shí)成本C

裝配式住宅占地面積138.02m2，建筑面積242.4m2，單位造價(jià)成本約1350元/m2，普通磚混住宅單位造價(jià)成本約980元/m2。根據(jù)各方案的單方造價(jià)可以計(jì)算出各方案的成本指數(shù)Ci[9]，公式如下

(2)

2.4.2 計(jì)算功能評(píng)價(jià)值F

功能評(píng)價(jià)值F是指能有效實(shí)現(xiàn)用戶要求的最低成本，主要包括以下幾方面。

2.4.2.1 確定功能重要性系數(shù)α

確定功能重要性系數(shù)的關(guān)鍵是對(duì)功能進(jìn)行評(píng)分，本文采用強(qiáng)制打分法中的0～4評(píng)分法對(duì)各功能進(jìn)行評(píng)分，0～4評(píng)分法打分原則見表2。

表2 0～4評(píng)分法打分原則

參與打分的人員主要包括專業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)村居民等。將上述人員的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行分析整理，得到鄉(xiāng)村住宅功能重要性系數(shù)評(píng)分表，見表3。

表3 鄉(xiāng)住宅功能重要性系數(shù)評(píng)分表

2.4.2.2 確定各方案功能得分β

根據(jù)裝配式鄉(xiāng)村住宅和普通磚混鄉(xiāng)村住宅的特點(diǎn)，確定兩種不同結(jié)構(gòu)住宅的各功能得分，功能得分滿分為10分。

(1)工期功能。裝配式建筑的工業(yè)化生產(chǎn)模式可避免因天氣原因?qū)е碌墓て谘诱`，在生產(chǎn)效率方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，其施工工期大約占傳統(tǒng)建設(shè)工期的33%。因此，采用最大公倍數(shù)法，可以得出裝配式住宅的施工工期和普通磚混住宅的施工工期得分分別為9分和3分。根據(jù)是否需要提前定制預(yù)制構(gòu)件，將構(gòu)件定制工期得分記為0分和10分。

(2)居住功能。由于裝配式建筑主要由預(yù)制構(gòu)件拼接，再澆筑混凝土建設(shè)而成，整體性普遍優(yōu)于磚混住宅。因此，在抗震性能方面，裝配式住宅和磚混住宅的抗震指數(shù)分別為4分和3分，則抗震性功能得分為8分和6分，裝配式住宅優(yōu)于磚混住宅。磚混結(jié)構(gòu)住宅存在冬冷夏熱的情況，防火性較差，雨水天氣還會(huì)出現(xiàn)漏雨問題，而裝配式建筑外墻大都裝有隔熱層，保溫、隔音效果優(yōu)于磚混住宅，還具有防火性和防水性。因此，在舒適性方面，裝配式住宅磚混住宅和功能得分別為10分和4分。

(3)環(huán)境功能。裝配式住宅和磚混住宅全生命周期碳排放的環(huán)境效益對(duì)比研究成果表明：裝配式結(jié)構(gòu)住宅碳排放量約341kg/m2[6]，傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)住宅碳排放量約480kg/m2，即裝配式鄉(xiāng)村住宅的全生命周期碳排放低于普通磚混住宅，碳排放比值約為5∶7，兩者得分分別為7分和5分。磚混結(jié)構(gòu)住宅主要以砂漿、磚等為原材料，施工階段固體廢棄物較多，產(chǎn)生固體廢棄物達(dá)0.05t/m2；裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)、運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝，施工階段產(chǎn)生固體廢棄物0.012t/m2。固體廢棄物排放比值約為4∶1，故裝配式住宅和磚混住宅施工階段固體廢棄物排放功能得分分別為8分和2分。拆除階段磚混住宅產(chǎn)生建筑垃圾約0.9t/m2，裝配式住宅產(chǎn)生建筑垃圾約0.12t/m2，減少建筑垃圾約80%。拆除回收階段建筑垃圾排放比值約為8∶1，裝配式住宅和磚混住宅的功能得分分別為8分和1分。

(4)成本功能。由上文所述現(xiàn)實(shí)成本C可知，在建造成本方面，裝配式住宅和磚混住宅單方造價(jià)比值為7∶5，建造成本功能得分分別為5分和7分。在維護(hù)成本方面，通過調(diào)研多家裝配式住宅和磚混住宅，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)問卷可知，約61.5%的居民反映磚混結(jié)構(gòu)住宅的使用維護(hù)費(fèi)高于裝配式住宅，因此，裝配式住宅和磚混住宅的使用維護(hù)成本功能得分分別為8分和5分。

(5)外觀功能。我國(guó)磚混結(jié)構(gòu)住宅風(fēng)格各異，不同的磚混住宅風(fēng)格差別較大，在建造規(guī)模和風(fēng)格上缺乏統(tǒng)一性，不利于鄉(xiāng)村文明建設(shè)，而裝配式住宅由于預(yù)制構(gòu)件采用工廠批量定制，建設(shè)規(guī)模和設(shè)計(jì)風(fēng)格較為統(tǒng)一，因此，裝配式住宅和磚混住宅的結(jié)構(gòu)外觀功能分別為8分和5分。房屋的內(nèi)部裝飾裝修存在很大的個(gè)體差異，居民可以根據(jù)自身喜好定制裝修風(fēng)格，兩種結(jié)構(gòu)住宅的裝飾裝修功能得分均為6分。

將以上分析結(jié)果進(jìn)行整理得到不同結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)村住宅的功能得分βi，見表4。

表4 不同結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)村住宅功能得分

2.4.2.3 計(jì)算功能指數(shù)

根據(jù)表3的功能重要性系數(shù)αi和表4不同結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)村住宅的功能得分βi，計(jì)算不同結(jié)構(gòu)住宅的功能得分值φ[10]，公式如下

(3)

根據(jù)功能得分值，計(jì)算功能指數(shù)Fi

(4)

計(jì)算得到裝配式鄉(xiāng)村住宅功能得分值φ1=7.327，普通磚混鄉(xiāng)村住宅功能得分值φ2=4.882；裝配式鄉(xiāng)村住宅功能系數(shù)F1=0.600，普通磚混鄉(xiāng)村住宅功能系數(shù)F2=0.400。

2.4.3 計(jì)算各方案價(jià)值指數(shù)V

采用相對(duì)值法計(jì)算裝配式鄉(xiāng)村住宅和普通磚混鄉(xiāng)村住宅的價(jià)值系數(shù)Vi

(5)

結(jié)合上文計(jì)算的功能指數(shù)Fi和成本指數(shù)Ci，得出不同結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)村住宅的價(jià)值指數(shù)計(jì)算表，見表5。

表5 價(jià)值指數(shù)計(jì)算表

由表5可以看出，裝配式鄉(xiāng)村住宅的價(jià)值指數(shù)高于磚混鄉(xiāng)村住宅，說明裝配式住宅的建筑功能布局更完善，成本投入也更合理。根據(jù)量化分析結(jié)果可知，相比傳統(tǒng)方式建造的普通磚混鄉(xiāng)村住宅，裝配式鄉(xiāng)村住宅從建造工期、居住功能、環(huán)境效益、造價(jià)成本和外觀功能等方面的綜合價(jià)值優(yōu)于普通磚混鄉(xiāng)村住宅。

然而，我國(guó)裝配式鄉(xiāng)村住宅仍處于探索階段，造價(jià)成本偏高是農(nóng)村居民不愿接受的主要原因之一?；诖?，本文重點(diǎn)關(guān)注裝配式鄉(xiāng)村住宅建筑品質(zhì)與成本管控，通過裝配式住宅品質(zhì)的提升和成本的有效管控，提升裝配式鄉(xiāng)村住宅建筑價(jià)值，進(jìn)而提高居民的接受度。

3 案例分析

3.1 對(duì)象選擇

以河北省邯鄲市某二層裝配式鄉(xiāng)村住宅為研究對(duì)象。

3.2 功能定義

根據(jù)農(nóng)村居民對(duì)鄉(xiāng)村住宅的關(guān)注內(nèi)容，可將該項(xiàng)目功能劃分為居住功能、外觀功能、舒適性功能、環(huán)境功能和休閑娛樂功能。

3.3 功能整理

裝配式鄉(xiāng)村住宅的居住功能主要包括房屋的給排水工程和電氣工程；外觀功能包括戶型結(jié)構(gòu)、裝飾裝修工程；舒適性功能包括屋頂防水工程和外墻保溫工程；環(huán)境工程包括庭院花園和停車棚。裝配式鄉(xiāng)村住宅功能系統(tǒng)圖如圖3所示。

圖3 裝配式鄉(xiāng)村住宅功能系統(tǒng)圖

3.4 功能評(píng)價(jià)

3.4.1 確定現(xiàn)實(shí)成本

采用工程量清單計(jì)價(jià)原則，編制各分部分項(xiàng)工程的工程造價(jià)，住宅總造價(jià)約455 100元，其中實(shí)現(xiàn)上述功能的裝配式住宅功能現(xiàn)實(shí)成本表見表6。

表6 裝配式住宅功能現(xiàn)實(shí)成本表

3.4.2 確定功能評(píng)價(jià)值

采用0～4打分法對(duì)功能重要性程度進(jìn)行評(píng)分，參與評(píng)分的人員主要包括裝配式建筑設(shè)計(jì)人員、施工人員以及農(nóng)村居民，裝配式住宅功能重要性系數(shù)表見表7。

表7 裝配式住宅功能重要性系數(shù)表

以現(xiàn)實(shí)成本為基礎(chǔ)確定功能評(píng)價(jià)值，根據(jù)各功能的功能重要性系數(shù)，重新分配目標(biāo)成本。然而，新分配的目標(biāo)成本和原目標(biāo)成本存在差異，當(dāng)新分配成本大于或等于現(xiàn)實(shí)成本時(shí)，則應(yīng)以現(xiàn)實(shí)成本作為功能評(píng)價(jià)值；當(dāng)新分配成本小于現(xiàn)實(shí)成本時(shí)，則應(yīng)以新分配成本作為功能評(píng)價(jià)值[10]。

3.4.3 確定價(jià)值系數(shù)

基于表6計(jì)算出的裝配式鄉(xiāng)村住宅功能現(xiàn)實(shí)成本和表7計(jì)算出的功能重要性系數(shù)，計(jì)算得到各功能的價(jià)值系數(shù)，見表8。

表8 功能評(píng)價(jià)值與價(jià)值系數(shù)計(jì)算結(jié)果

3.5 結(jié)果分析

由表8可知，研究對(duì)象的戶型結(jié)構(gòu)、裝飾裝修工程、庭院花園功能價(jià)值系數(shù)均小于1，功能和成本投入不合理，需要進(jìn)行改進(jìn)。

(1)戶型結(jié)構(gòu)。戶型結(jié)構(gòu)價(jià)值系數(shù)為0.473，說明該裝配式鄉(xiāng)村住宅實(shí)現(xiàn)戶型結(jié)構(gòu)功能的方法不佳，農(nóng)村居民普遍比較關(guān)注房屋的戶型結(jié)構(gòu)。通過對(duì)該裝配式住宅的戶型結(jié)構(gòu)研究分析可知，該住宅戶型結(jié)構(gòu)局部存在不合理情況，房間數(shù)量多而空間小，房屋整體空間利用率不高，預(yù)制板使用含量偏高，因此，建議該房屋設(shè)計(jì)師對(duì)方案重新進(jìn)行優(yōu)化，在滿足房屋使用功能的前提下適當(dāng)減少預(yù)制板的使用，以節(jié)約預(yù)制構(gòu)件成本。

(2)裝飾裝修工程。裝飾裝修工程價(jià)值系數(shù)為0.351，說明該裝配式住宅的裝飾裝修工程功能實(shí)現(xiàn)條件不佳。調(diào)查得知，該住宅的外墻裝飾采用貼面石材，價(jià)格較昂貴，增加了房屋整體的造價(jià)成本。建議對(duì)房屋的外墻裝飾設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，選擇價(jià)格較低的外墻裝飾材料，在保證美觀的同時(shí)，降低裝修成本。

(3)庭院花園。庭院花園價(jià)值系數(shù)為0.810，說明庭院花園的功能重要性和成本投入不匹配。通過調(diào)查得知，庭院花園采用封閉式柵欄設(shè)計(jì)，內(nèi)部鋪有蜿蜒狀石板路，而大部分農(nóng)村居民喜歡在庭院種植果蔬，石板路設(shè)計(jì)不僅增加了造價(jià)成本，而且降低了庭院空間利用率，因此建議該項(xiàng)目設(shè)計(jì)師將庭院蜿蜒狀石板路改為成本較低的直線型透水磚，在節(jié)省造價(jià)的同時(shí)提高庭院空間利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式鄉(xiāng)村住宅作為提升農(nóng)村整體風(fēng)貌、建設(shè)美麗新農(nóng)村的重要環(huán)節(jié)之一，提高住宅品質(zhì)和成本管控直接影響農(nóng)村居民的接受度。為探究裝配式住宅功能與現(xiàn)實(shí)成本的配適度，從功能價(jià)值角度分析造價(jià)的合理性，使裝配式住宅造價(jià)控制更加科學(xué)有效。

本文采用價(jià)值工程原理和方法，從建設(shè)工期、居住功能、環(huán)境效益、造價(jià)成本和外觀進(jìn)行分析，對(duì)具體案例進(jìn)行功能分析。結(jié)果表明，在功能與現(xiàn)實(shí)成本配適度方面，裝配式鄉(xiāng)村住宅要優(yōu)于傳統(tǒng)磚混住宅。通過對(duì)具體對(duì)象的居住使用、房屋外觀、舒適性、居住環(huán)境等改進(jìn)功能分析，給出了功能和成本投入的合理性建議，以期為裝配式鄉(xiāng)村住宅的推廣發(fā)展與成本控制提供新思路。