我国农村装配式建筑发展对策研究

时间：2020-08-12 11:06:41 来源：《工程管理学报》肖帅

目前, 我国农村住房普遍采用的是砖混结构, 其建造成本高、质量差、资源浪费严重, 而装配式建筑恰好具有生产效率高、质量好、节约资源、保护环境等优点, 可以有效地解决我国农村住房建设中存在的问题。基于我国农村住房建设的现状以及装配式建筑在我国农村的发展概况, 运用SWOT分析方法, 分析了装配式建筑在我国农村发展的自身优势和劣势、外部机会和威胁等因素。在此基础上, 提出了我国农村装配式建筑的发展对策和建议。

长期以来, 农村大量年轻劳动力涌向城市, 使得农村劳动力不足, 同时, 由于农村经济水平普遍落后于城市, 建筑技术水平较低, 导致农村用房建设普遍存在着工期长、质量差、经济负担重、浪费资源、污染环境等严重问题。而装配式建筑具有生产效率高、质量好、建造成本低、节约资源、保护环境等优点, 可以很大程度上改善农村住房所存在的问题。因此, 装配式住宅是未来新农村建设的一种非常好的建筑模式。

目前, 关于我国发展农村装配式建筑的相关研究还比较少, 提出由于川西地区劳动力老龄化严重、经济水平低、技术落后, 特别是在"5·12"大地震后, 农房质量要求进一步提高, 川西地区应结合装配式混凝土结构技术, 探索一条适合新农村建设的新思路;随着新农村建设的逐步进行, 山东省农村需要建造高水平、高质量、布局合理、真正满足农村舒适度需求的装配式住宅, 列举出了装配式住宅剪力墙连接、外挂墙板、内隔墙、叠合板连接的具体做法;针对吉林省农村发展的装配式住宅模块体系, 提出了对厨房模块、卫生间模块、火炕模块进行精确化、标准化的设计, 进而产生多种多样的尺寸和规模, 通过排列组合, 从而形成多种多样的装配式住宅。

虽然国家在政策上已经对装配式建筑的发展做出了具体要求, 全国也已经建立了57个国家住宅产业化基地, 但是, 针对农村装配式建筑的研究、设计和制造的产业化基地还很少, 需要对装配式建筑在我国农村发展的问题进行系统的梳理, 整理出发展农村装配式建筑的策略和建议。

本文拟运用SWOT分析法, 对我国农村装配式建筑发展进行分析。

1 我国农村装配式建筑发展的SWOT分析

SWOT分析法是对项目内部的优势 (Strength) 和劣势 (Weakness) 、外部的机会 (Opportunity) 和威胁 (Threat) 进行分析识别的一种环境分析方法。运用SWOT分析法, 分析我国农村装配式建筑发展自身的优势和劣势、外部的机会和威胁, 主要分为3个步骤: (1) 分析内外部环境因素; (2) 建立SWOT分析矩阵; (3) 提出我国农村装配式建筑发展的策略和建议。

1.1 发展农村装配式建筑的主要优势 (S)

(1) 生产效率高, 提升农房建设速度。装配式建筑是由工厂采用机械化设备生产预制构件, 然后运输到建设现场进行安装而成。由于工厂可以采用机械化设备进行流水线生产预制构件, 这就提高了生产效率。同时, 在安装过程中, 只需要对关键节点进行浇筑, 减少了现场工作量, 降低了施工难度。此外, 由于在建造现场施工程序较少、工作量少, 所以受气候、季节等约束较小, 这就提升了建设速度, 缩短了建设工期, 从而为降低建造成本奠定了基础。

(2) 标准化生产, 提升农房质量。由于预制构件是在工厂进行统一生产的, 可以精确、严格地对混凝土配合比、砂石粒径、钢筋配筋等进行控制, 保证预制构件在生产过程中的质量。同时, 工厂采用机械化设备进行流水线生产, 其生产工艺比现浇工艺更简单, 质量更容易得到保障。此外, 在预制构件生产时, 可以将抗震设防要求直接置入建筑结构体系中, 整体提升农房的抗震等级, 提高抵御地震、台风等自然灾害能力。最后, 由于采用标准化生产, 预制构件尺寸误差较小, 这就保证了在现场安装过程中可以进行精确安装, 最大限度地减少现场施工带来的质量问题, 从而保证农房的质量。

(3) 节约资源, 减少消耗, 保护环境。目前, 我国农村地区的建筑节能减排管理尚处于监管盲区, 而在传统农房建设过程中, 由于建筑材料的运输、堆放和装卸而产生大量的扬尘和固体垃圾, 建筑施工过程中由于技术水平落后, 浪费大量的水资源和砂浆, 污染农村原有的生态环境。而装配式建筑的预制构件则是在工厂生产, 然后直接运输到施工现场进行安装, 这期间有效减少了固体垃圾和扬尘的产生。同时, 在施工现场只需要进行关键节点的浇筑, 减少了施工现场湿作业, 降低了污水的排放, 保护了生态环境。此外, 在现场进行安装时, 很大程度上减少了脚手架和模板的使用, 从而节省了钢材和木材, 降低了建造成本, 减少了资源消耗。

(4) 改善农房风貌, 增加居住舒适度。在设计农村装配式建筑时, 可以考虑将民族特色建筑元素、地域文化和现代建筑设计理念相融合, 打造具有良好风貌和居住舒适的农村住房。民族特色建筑元素和地域文化使得农房的立面和装饰部件彰显独特的建筑风格, 提升农房文化内涵品味, 塑造乡村魅力, 从而可以大力发展具有民族特色和地域文化的乡村旅游, 提高农村经济水平。同时, 与现代建筑设计理念相融合可以合理地布置农房位置和室内空间, 使得农房在保温隔热、采光通风等方面具有良好的性能, 从而增加居住舒适度。

(5) 拉动农村经济增长, 增加就业, 化解过剩产能。目前, 我国已经进入了经济发展新常态, 经济从高速发展转向中高速发展, 而发展农村装配式建筑将会给农村经济发展提供新动力。农村装配式建筑的构件都是在工厂采用机械化设备进行流水线生产, 然后运输到施工现场进行安装, 其产业链条长、产业分支众多, 涉及到构件部件、机械设备生产等众多其他新型产业, 这就会很大程度上拉长和扩展产业链条, 从而衍生许多新的农村产业, 增加农村人口就业机会, 拉动农村经济增长。同时, 在我国广大农村发展装配式建筑, 可以大量消耗钢铁、水泥等过剩产能, 从而带动区域经济的快速增长。

1.2 发展农村装配式建筑的主要劣势 (W)

(1) 国家政策扶持力度不够。目前, 国家制定了许多与装配式建筑相关的政策, 对装配式建筑的发展提出了一些具体的要求, 也取得了一定的成绩。但是针对发展农村装配式建筑的相关法规政策仍是空白, 同时, 对详细、系统的政策制度研究基本没有开展, 也没有相关的激励措施去推动农村装配式建筑的发展。

(2) 缺乏完善的标准体系。2015年5月, 住房和城乡建设部出台了我国首个建筑产业现代化设计标准体系——《建筑产业现代化国家建筑标准设计体系》, 为我国装配式建筑的发展提供了有力的技术支撑, 但目前国家和地方政府没有对农村装配式建筑进行系统的研究, 没有建立农村装配式建筑的标准和体系, 其构件制作、运输、安装及质量验收的标准和规程也没有实施细则, 绝大多数配套的服务和产品都处于产品质量标准的空白区。

(3) 建造成本偏高。由于我国农村幅员辽阔, 发展参差不齐, 经济落后, 技术水平较低, 所以农村装配式建筑的发展还无法全面展开, 市场规模很小, 对预制构件的需求量较低, 使得构件生产企业无法形成产业规模, 而构件生产企业的一次性投资太大, 导致预制构件的摊销费用偏高;再加上运输、安装等其他费用, 所以农村装配式建筑的建造成本要远远高于传统的混凝土结构、砖石结构等, 这对装配式建筑在农村的推广和发展是十分不利的。

(4) 缺少专业人才。装配式建筑的产业链条长、产业分支众多, 涉及到构件部件、机械设备生产等众多其他产业, 而对于每个产业来说, 都需要大量具有专业技能的人才去进行管理, 而目前我国还是围绕着传统的建筑施工去培养相关专业人才, 这无法满足装配式建筑发展对人才的需求, 所以专业人才特别稀缺。同时, 预制构件的运输、拆卸、安装都有严格的要求, 都需要专业技术人员进行操作, 而普通的施工工人不具备专业技能, 不能保证装配式建筑的质量。

1.3 发展农村装配式建筑的主要机会 (O)

(1) 国家政策的大力支持。2016年2月, 中共中央国务院在《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中要求大力推广装配式建筑, 加快对装配式建筑设计、施工和验收规范的制定。同时加大政策支持力度, 积极稳妥地推广钢结构建筑, 倡导发展现代木结构建筑, 鼓励建筑企业装配式施工, 现场装配, 力争用10年左右时间, 使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。

(2) 大力建设节能和绿色建筑。2017年3月1日, 住房城乡建设部印发《建筑节能与绿色建筑发展"十三五"规划》, 规划提出加快提升建筑节能标准、大幅提高城镇新建建筑中绿色建筑的比例, 同时要求到2020年, 城镇新建建筑能效水平比2015年提升20%, 城镇新建建筑中绿色建筑面积比重超过50%, 绿色建材应用比重超过40%。而装配式建筑具有节约资源、减少环境污染、节能减排等优势, 能够改变传统的能源利用结构, 广泛利用清洁能源 (风能、太阳能、沼气和地热等) 。其发展空间巨大, 特别是还处在发展空白期的农村装配式建筑。

(3) 农村劳动力成本高, 经济负担重。由于我国农村经济水平相对落后, 所以农村年轻劳动力基本都外出务工, 导致农村劳动力老龄化问题严重, 所以在农房建设中, 劳动力成本逐渐上涨, 增加了农村的经济负担, 加快了农村建筑产业结构调整为人工需求少、经济负担轻的建筑模式, 而装配式建筑具有生产效率高、人工需求少等特点, 这就加快了农村装配式建筑的发展步伐。

(4) 国外农村装配式建筑实践经验丰富。目前, 国外各工业大国在住宅建筑方面, 都已大部或全部走向工业化的道路, 其装配式建筑的经验很丰富, 值得借鉴。发达国家农村住房大部分都是木结构、装配式混凝土结构和轻钢结构, 而一些经济欠发达国家如牙买加等, 也在农村大量发展装配式住宅。从国外丰富的经验来看, 装配式建筑使得从生产、施工到竣工的全过程工期很大程度上的缩短, 并且减少污染, 保护环境, 降低建造成本。

1.4 发展农村装配式建筑的主要威胁 (T)

(1) 对装配式建筑的接受度较低。由于我国农村分布范围太广, 广大农村居民对农村装配式建筑这一新型建造方式可以说是一无所知, 也无法了解和体会装配式建筑的优势和带来的好处, 所以在广大农村居民眼里, 他们更愿意相信和接受传统建造方式的质量, 而不愿意去进行新的尝试。因此, 农村居民对装配式建筑的接受度较低, 不利于农村装配式建筑的推行和发展。

(2) 配套产业链不完善, 企业缺乏主观能动性。农村装配式建筑的产业链条长、产业分支众多, 涉及到研发、设计、生产、运输、安装、运营及维护等众多其他产业, 然而目前广大农村居民没有采用装配式建筑的意识, 设计单位又缺乏相应的设计经验, 预制构件工厂也比较少, 无法形成一条完整的产业链, 导致农村装配式建筑的成本增加, 无法大范围的推广。同时, 目前我国农村还是采用传统建造方式, 装配式建筑的市场基本没有, 这就对企业的利益驱动小, 企业缺乏主观能动性, 装配式建筑产业链上如设计单位、构件工厂等相关企业, 都不愿意参与农村装配式建筑配套产品生产, 这就很大程度上制约了农村装配式建筑的发展。

(3) 交通不便, 运输困难。装配式建筑的预制构件都是在工厂直接生产, 然后运输到现场直接进行安装, 这就对道路和运输设备有很高的要求。虽然目前我国农村在大力建设基础设施, 道路也在慢慢实现"户户通", 然而由于装配式建筑的预制构件相对来说体积较大、质量较重, 农村道路的规格和质量满足不了预制构件运输的要求, 导致运输存在很大的困难, 无法大力发展农村装配式建筑。

(4) 管理模式落后。目前我国农村的房屋基本上都是自建, 没有设计图纸、合理规划、抗震设计等, 也没有系统的、科学的管理, 仍处于原始、粗放的建设阶段, 施工过程中房屋的质量得不到控制。而装配式建筑在现场的施工主要是预制构件的安装, 需要精确、高效率的管理来实现准确传递、实时交互共享信息, 而传统的管理模式根本无法满足农村装配式建筑的安装要求, 不利于农村装配式建筑的发展。

2 我国农村装配式建筑发展的SWOT矩阵

通过上述分析可以建立我国农村装配式建筑发展的SWOT矩阵, 如表1所示。

表1 我国农村装配式建筑发展的SWOT矩阵

我国农村装配式建筑发展对策研究

3 我国农村装配式建筑的发展对策

(1) 国家出台农村装配式建筑指导意见, 营造发展环境。国家及地方政府应加大力度对农村装配式建筑的研究, 发布专门针对农村装配式建筑发展的指导意见, 制定与农村装配式建筑相关的法律法规。同时, 在装配式建筑发展、农村住房改造等相关政策文件中加入大力提倡在农村发展装配式建筑的相关内容, 要明确发展目标, 如新建、竣工的农村装配式建筑面积标准等。

(2) 加大研发力度, 建立技术标准体系。一是建立系统化、多层次的农村装配式建筑标准体系架构, 包括农村装配式建筑的研发和设计, 预制构件的生产、运输和安装;二是编制农村装配式建筑整体的结构设计标准和预制构件和关键节点的施工图集, 出台预制构件制作、施工质量验收标准, 保证农村装配式建筑的质量;三是对农村装配式建筑的部品部件规格进行标准化, 形成通用部品体系, 主要是农村厨房、卫生间、楼梯的标准化设计, 提高施工效率。

(3) 完善上下游产业链, 形成产业规模。把农村装配式建筑所涉及到的研发、设计、生产、运输、安装、运营及维护等众多其他产业整合成完整的产业链, 形成产业规模, 降低建造成本。同时在发展过程中不断整合产业链上企业的优势资源, 提高预制构件的生产、运输效率, 加快施工速度, 缩短工期, 促进农村装配式建筑的发展。

(4) 采取轻小型装配式结构, 便于运输。当前的装配式建筑预制构件普遍偏大型化, 可以简单、快捷的进行装配, 减少工作量, 提高施工效率, 但考虑到我国农村交通不便, 公路质量不足以承载大型运输设备的基本国情, 我国农村装配式建筑应采用轻小型装配式结构。所以研究轻小型预制构件拆分与连接的技术就显得特别重要, 在预制构件生产时, 采用科学、合理的方法对预制构件进行拆分, 运输到安装现场后, 再对拆分的预制构件进行连接, 减少运输过程中的困难。

(5) 出台激励措施, 提高企业主观能动性。国家和地方政府应注重农村装配式建筑的市场培育, 加快制定适合本地的土地、财政、税收等方面的激励措施, 鼓励装配式建筑相关企业引进先进的生产技术, 研发新产品、新材料, 提高生产、施工工艺, 提高生产效率和质量, 降低建造成本。同时鼓励企业将先进的技术、工艺和经验编造成册, 逐步纳入相关技术规程和建设标准, 完善农村装配式建筑的标准和规程实施细则, 加快装配式建筑在农村的发展。

(6) 结合地域文化, 塑造特色风貌。不同地区的农村装配式建筑要结合本地域的民族文化, 建造独特的建筑, 塑造特色风貌, 应就地取材, 充分应用具有地方特色的建筑材料, 发展与绿色建筑、被动式低能耗房屋相结合的农村装配式建筑, 降低成本。同时要将民族建筑元素, 地域性人文、历史特点融入农房的立面和装饰部件, 统一规划村镇的布局, 发展具有民族特色的乡村旅游, 拉动农村经济的发展。

(7) 继续推进产学研建设, 加大专业人才培养。农村装配式建筑的发展需要大量涉及到研发、生产、运输、装配等多个方面的专业人才, 所以国家及各级地方政府需要不断增加对产学研建设的投入力度, 重视农村装配式住宅所需人才的培养, 完善农村装配式住宅人才培养体系。国家应在各类高校开设与农村装配式住宅的相关的专业, 培养高素质、高水平人才;相关企业可以就提高工人的专业技能为目的, 针对具体的施工工艺、安装技能开展一系列的专项培训, 提高建造效率, 保证工程质量。同时, 国家、各级政府和相关企业应制定完善的激励制度和福利制度, 以防止专业人才流失。

(8) 大力运用BIM信息化技术。BIM (Building Information Modeling) 是一种信息技术, 其全称为建筑信息模型, 它可以通过数字信息仿真模拟建筑设计、生产、建造等所有环节的真实信息, 贯穿于工程的全过程。在农村装配式住宅的全过程管理中, 利用大量的BIM软件和技术, 可以搭建一个实时的信息交流平台, 工程的各参与方可以准确、快速地获得与自己相关的数据, 经过统计分析, 对设计进行优化, 模拟现场施工, 提高管理效率, 从而降低建造成本。

4 结语

随着我国经济的发展, 国家越来越注重保护环境, 提倡发展节能减排、节约资源、降低消耗的绿色建筑。而目前我国农村用房处于自由无序、粗放的建设状态, 其建造过程消耗大量能源资源, 污染环境, 破坏生态, 所以在农村发展装配式建筑是未来农村住房建设的必然趋势。面对农村装配式建筑发展的外部机会与威胁, 并结合自身的优势和劣势, 国家应制定适合在我国农村发展的装配式建筑发展策略, 出台相应的指导意见、标准和规范, 加快农村装配式建筑的发展, 实现农村建设的可持续发展。

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