乡村振兴背景下村镇装配式建筑技术发展演变刍议

2021-12-10 13:44方满鑫常中权谷伟杨康
科技资讯 2021年26期
关键词:碳中和绿色发展乡村振兴

方满鑫 常中权 谷伟 杨康

摘  要:随着我国乡村振兴如火如荼地开展,碳中和规划与绿色环保的迫切需要,乡村装配式混凝土结构技术正面临着发展的关键时期。该文通过系统梳理国内乡村装配式建筑结构技术的文献,总结了学者们从传统的乡村结构体系到装配式结构的建议措施,从大型的乡村装配式到轻小型结构的发展理念,从现有的乡村装配式到绿色发展的技术展开综述,并就未来乡村装配式混凝土结构提出几点看法。

关键词:乡村振兴   村镇装配式   轻小型构件   碳中和   绿色发展

中图分类号:TU982.29;F301.3         文献标识码:A文章编号:1672-3791(2021)09(b)-0054-04

On the Development and Evolution of Village Prefabricated Building Technology under the Background of Rural Revitalization

FANG Manxin1  CHANG Zhongquan1  GU Wei1  YANG Kang2

(1.Urban Construction School of Jiaxing Vocational & Technical College,; 2.Design Department, Zhejiang Leen Engineering Design Consulting Co., Ltd., Jiaxing, Zhejiang Province, 314000 China)

Abstract: With the vigorous development of rural revitalization in China and the urgent needs of carbon neutralization and green environmental protection, rural prefabricated concrete structure technology is facing a critical period of development. In this paper, by systematically combing the literature of domestic rural prefabricated building structure technology, it summarizes the proposed measures of scholars from traditional rural structure system to prefabricated structure, and the development concept from large rural prefabricated structure to light and small structure, and the technology from existing rural prefabricated structure to green development. Some views are given on the future rural prefabricated concrete structure.

Key Words: Rural revitalization; Village prefabricated technology; Light and small components; Carbon neutralization; Green development

装配式建筑是指将工厂批量生产的结构部件运往施工现场拼接装配而成的建筑,作为建筑工业化發展的标志,引领建造方式的重大变革,为新型城镇化发展迎来绿色契机,为“双碳”政策带来积极贡献。2019年2月,住房与城乡建设部发布《关于开展农村住房建设试点工作的通知》,鼓励装配式建筑的技术探索,打造一批结构安全、成本经济、绿色环保和风貌乡土的宜居农房。2021年,全国两会首次于政府工作报告中强调“碳中和、碳达峰”,并制定2030年前碳排放达峰措施。受益于我国城镇化建设的政策支持,装配式建筑的研究应用正在不断发展[1-4]。图1为村镇装配式建筑技术发展驱动闭环图。

1  从传统的乡村结构体系到装配式

我国传统农村住宅结构体系形式,包括砖木、砖混、木、石、生土结构等,这些结构体系存在着抗震性能差、布局不合理、存在质量隐患、不节能环保、功能不完善等问题。有效解决这些问题的方法是将装配式建造工艺合理运用到农村住宅建设中来[5-7]。李卫军等研究者[8]详细列出几种装配式体系的特点与经济性分析,包括CL建筑结构体系、预制钢筋砼空心模剪力墙体系、装配式复合墙体系、预制“凹槽板”体系[8]。并详述了阻碍农村装配式住宅发展的因素,包括造价较高、农村居民接受程度低、标准不完善、产业链未形成;从生产、设计、施工方面分析了农村装配式住宅成本增加的原因。

武振等研究者[9]就农村装配式建筑的发展提出建议:首先,建议出台指导意见,落实目标责任,培育市场需求;其次,建立标准体系构架和通用部品体系,编制农村装配式整体、节点设计标准和施工图集,开发设计软件和菜单选择式网络平台;再次,塑造特色建筑风貌,结合农村装配式建筑特点,就地取材,推进小型化、定型化与易安装的部品生产工艺;最后,推进试点省市县建设,摸索推广经验,培育龙头企业,提升供给能力。总结出三大类结构技术体系,包括低层轻钢结构体系、装配式混凝土结构体系、现代木结构体系,并就样本企业在结构类型、构造特点、工程造价、优势和劣势等方面进行了调查分析,为其他企业在农村装配式建筑的发展提供了范例。

2  从大型的乡村装配式到轻小型

装配式建筑在乡村推广遇到的问题中,普通装配式建筑需要大型运输设备运输大型预制构件到现场,同时也需要大型安装设备,但大多农村地区的乡级、村级公路不能承受大型设备通过。占美森等研究者[10]引入了轻小型装配式建筑应用到农村的理念,采用轻小型预制构件搭建装配式建筑的方法。提出了村镇发展小型装配式建筑的策略与措施,即:完善相关技术标准,壮大产业链,加大力度培养专业人才;结合地方文化,探索建造富有特色的建筑。

潘瑜[11]对国内外轻小型钢结构装配式建筑的研究展开了综述,并且在建构学的视角下研究了轻型钢结构材料和结构表达,解释了Archi-Neering理论的由来与专业协同的策略;对小型轻型钢结构在建造主导因素、工业化程度、标准化设计、在地性表达上进行了模式分析;对小型轻型钢结构的场地环境、平面空间、结构体系化、工业化建造、气候环境、内装集成化需求的适应性设计进行了分析;并以三清山精品酒店的建筑设计为例进行了实际设计分析,反思了小型轻型钢结构建筑技术措施与设计方法的优缺点,具有为同类型的设计项目提供技术价值判断与方法论的参考价值。

肖帅等研究者[12]运用SWOT分析法,对我国村镇装配式建筑发展的优势、劣势、外部的机会和威胁进行矩阵式研究(见表1);最后,提出发展策略和建议:(1)国家出台指导意见和激励政策,营造村镇装配式建筑发展环境,提高企业能动性;(2)建立技术标准,加强研发;(3)完善产业链,形成规模;(4)采用便于运输装配的轻小型结构;(5)结合地域文化,塑造特色风貌;(6)继续推进产学研建设,加大专业人才培养;(7)大力运用BIM信息化技术。

3  从现有的乡村装配式到绿色发展

在碳中和背景下,绿色装配式建筑的发展理念应运而生,即装配式建筑全生命周期绿色化。刘亮俊等研究者[13]提出了从设计上尽可能利用清洁能源、环境资源;从选材上尽量选择可循环、可回收、可再生的绿色建材,涉及废弃物的回收利用、可回收建材的研发利用,以及采用节约能源的生产技术;从建造方面上控制好扬尘污染、噪声污染,做好水资源的循环利用、给水管路设备的及时检修、排水的收集处理;在电力欠发达地区,考虑光伏发电的合理利用。在后期运营方面,在坚持绿色发展理念下降低运营成本,将经济效益、社会效益以及环保效益有机结合在一起。

叶林滨[14]对近期已有的国内外村镇住宅装配式混凝土结构体系进行了总结,具体如表2所示;并对村镇住宅装配式混凝土结构体系的多种新型研制的工艺做了详细讲解,其特点如表3所示。

4  结语

(1)有效解决传统农村住宅结构体系不足的方法是将装配式建造工艺合理运用到农村住宅建设中来。然而,造价较高、农村居民接受程度低、标准不完善与产业链未形成阻碍了农村装配式住宅发展。因此,学者们建议出台农村装配式指导意见,落实目标责任,培育市场需求,建立标准体系,编制施工图集,塑造特色建筑风貌等措施。

(2)作为装配式建筑在农村推广的路径,发展轻小型装配式建筑较为有效。但仍需完善相关技术标准,壮大产业链,加大力度培养专业人才,结合地方文化,探索建造富有特色的建筑等措施。

(3)随着国家碳中和规划与绿色发展的需要,新型装配式村镇住宅混凝土结构体系具备了相关优势,包括:装配式全干接抗震墙结构体系、预制凹槽板结构体系、CS板式结构、EPS模块混凝土剪力墙结构等,均有乡村装配式绿色发展的潜力。

参考文献

[1] 吴刚,冯德成.装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J].建筑结构学报,2018,39(2):1-16.

[2] 常中权,李松波,谷伟.装配式混凝土结构抗震研究综述[J].科技创新导报,2019,16(7):39,42.

[3] 刘美霞.国外发展装配式建筑的实践与经验借鉴[J].住宅产业,2016(10):16-20.

[4] 赵倩.国内外装配式建筑技术体系发展综述[J].广州建筑2018,46(4):3-5.

[5] 黄小坤,田春雨.我国装配式混凝土结构的研究与实践[J].建筑科学,2018,34(9):50-54.

[6] 住房和城乡建设部科技与产业化发展中心.中国装配式建筑发展报告(2017)[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[7] 本刊编辑部.推动装配式建筑快速发展,助力碳中和碳达峰[J].建筑机械化,2021(4):8-10.

[8] 李卫军,苏衍江,张磊,等.基于新农村建设的装配式建筑结构体系研究与思考[J].结构工程师,2018,34(2):173-179.

[9] 武振,刘洪娥,武洁青.推进我国农村装配式建筑发展的建议[J].住宅产业,2016(12):42-46.

[10] 占美森.探讨轻小型装配式建筑在农村中的发展前景[J].时代农机,2018,45(12):182-183.

[11] 潘瑜.小型轻型钢结构装配式建筑设计研究[D].杭州:浙江大学,2020.

[12] 肖帅,郝生跃,任旭.我国农村装配式建筑发展对策研究[J].工程管理學报,2018,32(1):7-11.

[13] 刘亮俊,李朋飞,秦志浩.碳中和背景下绿色装配式建筑发展前景展望[J].绿色环保建材,2021(6):132-133.

[14] 叶林滨.新型装配式村镇住宅混凝土结构体系综述[J].水利与建筑工程学报,2018,16(3):14-19.

基金项目:浙江省大学生新苗人才计划项目(项目编号:2020R440003);嘉兴市公益性研究计划项目(项目编号:2019AY11015)。

作者简介:方满鑫(1999—),男,专科在读,研究方向为建筑工程。

通信作者:常中权(1987—),男,硕士,讲师,研究方向为土木建筑,E-mail:634432706@qq.com。

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