农村低层装配式混凝土住宅建筑发展探索

宋小辉 刘有为 江兆南 廖晓 陈果

[摘  要]：国家大力推进社会主义新农村建设，农村对改善型住房的需求也在不断增加，农村绿色住宅建设作为村容整洁、改善农村环境的重要一环，急需改变。装配式混凝土住宅结构简单，具有节能环保、舒适经济、抗震性能高、耐久性能高等特点，是社会主义新农村建设中农村绿色住宅的发展方向。文章基于装配式混凝土结构的特点，结合我国农村装配式住宅的发展现状，对农村低层装配式混凝土住宅产业化发展进行探索，并针对住宅产业化过程中的问题提供可以借鉴的建议。

[关键词]：农村绿色住宅; 装配式混凝土; 住宅产业化

TU241.4A

农村住宅作为国家整个建筑产业中的重要组成部分，农村住宅建筑质量的提升势在必行。传统的农村自建房多为砖砌体结构或砖混结构，多存在功能分区不合理、墙体开裂、保温性能差、资源浪费、抗震性能差等问题，而低层装配式住宅的优势恰好符合我国的农村地区的发展建设，随着部分地方农村装配式低层住宅的产业化探索不断取得突破，对于装配式住宅的研究对于农村建设具有重大意义。本文基于装配式混凝土结构强度高、刚度大、抗震性能好、耐久性好的特点，结合我国农村装配式住宅的发展现状，对农村低层装配式混凝土住宅产业化发展进行探索，并针对住宅产业化过程中的问题提供可以借鉴的建议。

1 装配式建筑的概念及特点

1.1 装配式建筑的概念

装配式建筑结构的主要组成构件为预制构件，经工厂生产、运输至工地现场，装配、连接或部分现浇连接最终成型混凝土结构[1]。农村低层装配式混凝土住宅一般为2～3层框架结构，主要预制构件为独基、条基、柱、梁、板和维护墙体、门窗等，预制构件根据业主委托需求进行设计，在工厂生产，将生产好的预制构件运输到工地现场，省去了现浇或者传统砌筑中的大量湿作业流程，在现场通过可靠的节点连接方式结合稳固的支撑系统拼装为整体结构，待主体稳定后拆去支撑，形成一个规整的住宅体系，节点和接缝处理是装配式结构体系的重点，关系结构安全和质量。

1.2 装配式建筑的主要特点

（1）装配式建筑的大部分的建筑構件都是在工厂中统一进行工业化生产，构件种类主要有基础构件、主体受力构件、围护构件，基础构件主要包括独基和基础梁，结构构件主要包括预制柱、梁和板等，围护构件包括外墙板和内墙板等构件。

（2）构件运送到施工现场后，采用机械化吊装设备对其进行拼装，当前节点连接主要为现浇或钢筋套筒连接，多为湿作业，这种机械式装配施工的工程进度快于原始现浇作业，施工速度快，工期短，构件质量易保证。

（3）装配式建筑的构件可以在前期进行设计和预制，有利于整个施工效率的提高和建造成本的降低，同时可以避免不利的施工天气，便于现场技术管理。

2 农村装配式住宅建筑发展影响因素

我国从20世纪60年代逐步应用和发展现代装配式建筑，发展初期，受制于预制构件制作技术和构件拼接组装技术的不成熟，导致建筑物的使用性能、抗震性能有许多局限，并未形成一种体系，装配式建筑整体质量不高，未能跟上社会需求和建筑市场的发展。建设部1996 年在政策层面明确了建筑施工工业化及装配式住宅的发展思路，2005 年明确了在我国推广“住宅产业化基地”，以“基地”作示范以点带面全面推动住宅集成化、产业化现代化，随着各地方政府的推进和支持，装配式住宅的研究投入不断增加，一时间多个产业化基地诞生，并且经过发展评定出了多个示范工程项目。2019 年住建部提出开展乡村住宅建设试点，探索装配式建筑[2]。随着各级政府装配式混凝土建筑推广与执行力度的不断加大，农村装配式建筑的规模化发展迎来了新的机遇。

我国的装配式住宅产业化处于发展的起步阶段，根据现有局部地区发展现状，农村装配式低层住宅常出现不节能、不经济、设计与施工不匹配的问题，建筑装配式深度及层次还处于比较低级的处境，存在无法适应、满足人们对新生活的需要和追求的情况。具体体现在：

（1）建设不规范。国内现有低层装配式住宅建筑结构规划设计、施工、监理和验收标准还未形成完整体系[3]，由于大多数乡村装配式住宅建设没有可以依据的规范标准，装配式住宅施工现场仍然属于粗放型管理，农村住宅缺少规划、设计、监管机构等，就容易产生工厂生产构件尺寸不够精确，施工现场拼装不到位，部分施工需要重复返工等常见问题，尤其是缺乏有效的监督和管理，后期容易产生因局部房间或构件改造所引起的安全问题。

（2）成本较高。我国低层装配式住宅还处于高成本、小市场的状态，具备系统生产体系的厂家数量少，构件模数化和标准化程度低，可供选择的产品范围不大，且当前施工现场需要耗费的人工、机械和材料量比较大，预制构件养护及运输成本高。对于目前实际应用的装配式住宅进行统计发现，农村装配式低层住宅相比现浇整体费用相差不大。基于我国大部分农村农民收入来源单一且收入较少，很难主动打破传统思维定式去接受费用相当的建筑形式。

建筑论坛与建筑设计宋小辉， 刘有为， 江兆南， 等： 农村低层装配式混凝土住宅建筑发展探索

（3）认知度不足。农村住宅的建造者大都是农村传统的施工队伍，工种单一主要是砖瓦匠、木工和电工，缺乏对现有建筑结构、施工质量和施工材料等方面的技术知识;缺乏对农村住宅安全性、抗震性、能源消耗、建筑功能的评估;缺乏对装配式住宅的安全性、抗震性、墙体防水性等性能的认识[4];缺乏对乡村层住宅安全性、建造质量、后期居住体验等方面的认知，居住环境存在较大隐患而不自知，居住安全系数较低。因无法全面认知建筑标准结构体系，也不具备对农村经济水平和现有资源条件综合考量的经验和水平[5]。

（4）质量隐患。乡村住宅施工队伍的专业素质较差，在设计、施工的过程中专业技术人才较为缺乏，有建筑经验又接受过专业培训的装配式技术人才更少。乡村住宅施工队伍中的绝大多数人并不了解装配式住宅构件的设计、生产与施工等建设过程中的工艺流程，也无法凭借过硬的专业知识和积累的实践经验有针对性的解决施工期间随时可能出现的问题。施工现场参与的施工队伍几乎都没有正式的施工图纸，仅靠以往修建各类住宅的经验，没有专业知识作为积淀，所建建筑物的建筑结构安全性和可靠性在地震灾害面前难以保证，近年来我国的地震灾害中发现震区倒塌的房屋多为村镇自建房。建筑材料选择方面更是鱼龙混杂，无法满足节能环保的要求，各类材料的配比及施工工艺缺少相应的技术指导，据统计，整个建筑市场的材料检验合格率不到40%[6]。

（5）技术不成熟。农村住宅多为2～3层框架结构体系，预制构件主要为独立基础、柱、梁板、维护墙等构件，生产厂家模数化和标准化程度低，同时设计和施工技术水平有待提高，要提高工厂预制构件产量，优化构件间节点连接方式，如果构件连接处存在缺陷，结构体系不稳定，不能达到既有设计功能，就会给装配式住宅的安全性和可靠性埋下隐患[7]。大部分施工现场还达不到建设施工现场文明施工标准，现场构件现浇量较大，施工围挡、支撑模板和脚手架消耗大，建筑垃圾、施工扬尘、噪声等现象未得到明显改善。

（6）装配化程度低。当前装配式预制构件多为梁、叠合板和维护墙体等，较少地使用到预制竖向受力构件，构件预制率低。因装配式程度低，导致装配式住宅在施工过程中既存在传统的湿作业，又存在机械设备参与的干作业，2种作业方式衔接时间不好把控，导致建设周期长，同时造成资源浪费。现场湿作业如混凝土配合比及振捣等工作主体多为农村施工队伍，仅凭传统的砖瓦匠经验操作，容易出现混凝土浇筑质量参次不齐等质量问题[8]。

农村装配式住宅建筑发展较为缓慢与上述问题关系巨大，现阶段国家和政府在积极推进农村低层装配式住宅方面相继加大了政策扶持力度。越来越多的建筑和科研企业参与到装配式住宅建筑的研发生产、科技创新中来，进行农村低层装配式住宅的技术攻关，推进工业生产与施工技术方面的成套技术应用，不断地追求生产节能和质量提升。万科企业集团、远大住宅工业有限公司和远大可建科技有限公司等作为较早的一批参与装配式建筑研发的范围，经过多年的不断实践，通过装配式项目的试点在建筑结构形式、施工方式、施工组织等方面的探索，都已取得了变革性的成果，积累了宝贵的经验[9]。现有的已完工装配式住宅构件预制率还是比较低，但是随着我国的建筑行业和装配式建筑的发展，同时碳达峰、碳中和工作给农村建设带来的机遇，我国装配式住宅产业化发展质量会不断提高。

3 农村低层装配式住宅建筑产业发展建议

3.1 市场推进、政府引导

当前形势下，由于在农村装配式住宅处于推广初期，建造成本高，民众认知度不够，依靠民众自发产生的市场需求量少，所以除了依靠市场进行推进以外，政府应该加强做好规划、引导和服务，可以在全国范围内不同区域重点选择几个村镇作为农村低层装配式住宅建设的示范基地，发挥示范基地的模范带头作用，以点带面，在工程项目全寿命周期内梳理建造成本、使用维护与建筑耗能，积极向外界推广项目经验和装配式住宅居住优势，推动装配式住宅实现跨越式发展。针对民众对装配式住宅认识度不足的问题，政府应针对民众的认知不足和顾虑担忧通过媒体积极宣传和答疑，引导民众认识发展装配式住宅的意义，做好舆论导向工作。

建筑产业化发展过程中，政府应该加大对装配式住宅的宣传力度，培育市场需求，有针对性地设计相应的激励政策，给予优惠的土地政策和税费减免，对于推进低层装配式住宅市场化取得优异成果的建筑企业给予适当的扶持政策，不断提高其发展积极性和市场活力，对于在装配式住宅领域取得优异科技成果的科研企业给予直接的经济补贴，鼓励将专利技术成果转化为生产力。

3.2 规范立法

就目前来看，我国装配式建筑规范、完整的建筑技术体系尚未形成，关键技术标准缺位，装配式建筑技术应用尚未纳入立法内容，随着政府相关指导意见的陆续出台，部分地方和地区通过制定城镇新建装配式住宅建筑面积的比例目标，加快了装配式建筑的发展，可以借鉴应用到新农村建设上来，对新建农村住房面积中低层装配式建筑面积比例制定目标。因此结合农村装配式住宅建筑发展情况，国家可以积极制定低层装配式混凝土结构相应的规范标准，对装配式住宅产业化整个生命周期进行全覆盖，为产业化发展提供技术支撑。国家应建立相应的产业化机制，并将其纳入法治化过程中，落实高标准农村低层装配式建筑强制性规范标准，提高建设底線控制水平，还可以借助互联网技术来做好建设管理，不断提高管理覆盖面，促进产业综合发展。

3.3 加强科研投入与专业人才培养

装配式住宅产业化不断发展，减少了混凝土结构现场浇筑施工环节中的人工和材料消耗，但是装配式住宅的核心技术应用与研究不够完善，尤其是对构件连接节点进行使得各构件能够较少的依赖模板和支架的前提下能够快速成型方面的研究，针对装配式建筑能够缩短建设周期和加快施工进度的特点，着力研究干作业施工节点的技术，进一步提高施工效率。尽量减少相应的支撑系统布设，充分发挥大型机械的现场使用效率和预制装配式体系的自稳定功能。装配式住宅的发展需要专业性很强的复合型人才，传统的现浇工程工种设置不能满足装配式建筑建设需求，需要装配式专业人员懂管理、懂施工、懂材料、懂机械、懂设计，对专业技术人员进行相关的培训至关重要，企业之间应加强技术沟通与协作，可以联合建立对技术人员的培训机制，政府也应从职业准入方面制定相应的岗位审核制度。

3.4 发展新产业链

针对我国农村低层装配式住宅建造成本较高、市场较小的情况，可另辟蹊径，着重考虑培育和发展装配式住宅新产业链。政府应加强引导和政策支持，提升建筑企业、科研单位、金融机构等对装配式住宅项目投资开发的力度，鼓励企业引进专业的人才团队和科研设备进行科技创新和新材料的研发，根据外部市场需要和自我技术提升积极调整业务结构，增强企业在装配式住宅项目上的开发、运营能力。引导预制构件厂引入懂市场、懂专业的人才对设计和生产环节合理布局，提升预制构件的生产水平和能力，改进现有装配式建筑体系中的不足，形成可持续高质量发展。当今乡村旅游行业发展迅猛，装配式建筑企业应积极与政府合作，紧跟政府政策，扩大市场份额，在实践中不断改进生产技术适应市场需求，在市场上逐步形成装配式住宅研发设计、预制构件深化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、工程检测、运营和维护的完整产业链。一旦形成完整的产业链，装配式住宅将大规模实施，在新农村建设中遍地开花。

4 结束语

总体来说，农村住宅建设作为建筑行业市场中的重要组成部分，农村住宅建设需求也越来越多样化，装配式建筑作为一种新型房屋建筑，基本能够满足农村住宅建筑的需求，具有很大的发展潜力，在不久的将来能带来巨大的社会经济效益。对此相关预制构件厂家、地产开发及施工企业要把握机会，努力推进农村装配式住宅工业化、标准化进程的升级，政府应积极出台有利于农村低层装配式住宅发展的相应方针政策，共同促进农村装配式住宅产业化高质量发展。

参考文献

[1] 匡志平， 方旭，李检保. 住宅产业化在中国的发展[J]. 结构工程师，2013，29（3）：164-169.

[2] 仇多宏， 汪德. 改善农村住宅结构 助推美丽乡村建设——国瑞装配式绿色农房[J]. 居舍，2019（8）：105.

[3] 任红梅.上海市装配式建筑推进现状研究[J]. 结构工程师，2016，32（2）：170-175.

[4] 杨闯，刘香.我国装配式住宅现存问题及应对策略分析[J]. 建筑技术， 2016， 47（4）：301-304.

[5] 王振坡. 中国农村住宅发展趋势探讨[J]. 城市，2009 （6）：9-14.

[6] 周灵娜. 乡村装配式住宅发展优势与影响因素探索[J].研究成果，2019（18）：4-5.

[7] 彭丽莉， 黄世清. 装配式住宅的技术瓶颈与发展探究[J].四川建材， 2017， 43（10）： 51-53.

[8] 赵士永，褚少辉. 村镇绿色住宅工业化实现路径研究[J].建设科技，2020（6）：90-93.

[9] 任凭，牛凯征，庄建英，等.浅议新型建筑工业化 [J]. 建材发展导向，2014（12）：11-15.