建筑工業(yè)化在新農(nóng)村住宅建設(shè)中的應(yīng)用研究
一、背景
1政策導向
2016年3月5日，李克強總理在政府工作報告中提出：在深入推進新型城鎮(zhèn)化過程中，要“積極推廣綠色建筑和建材，大力發(fā)展裝配式建筑?！眹鴦?wù)院印發(fā)《關(guān)于深入推進新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的若干意見》（國發(fā)〔2016〕8號）中提出：“新型城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的必由之路，是最大的內(nèi)需潛力所在，是經(jīng)濟發(fā)展的重要動力，也是一項重要的民生工程。包括：推動基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)向農(nóng)村延伸；帶動農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展等?！笨梢娊ㄖI(yè)化與新農(nóng)村住宅建設(shè)的結(jié)合是必然趨勢。
2我國新農(nóng)村住宅建設(shè)中存在的問題
改革開放以來，我國在城鎮(zhèn)人口增加3倍的情況下，城鎮(zhèn)人均住宅建筑面積從改革開放初的6.7平方米提高到目前的33平方米左右，增加了近4倍。在快速的城鎮(zhèn)化進程中，也存在著一些問題：城市建筑風格一味西化；農(nóng)村住宅盲目抄襲城市，使農(nóng)村特有的地域性特征嚴重喪失，文化傳承堪憂。
在全國各地的農(nóng)村被西化的房子處處可見，頗受當?shù)厝说臍g迎。這些外來的“現(xiàn)代民居”采用了現(xiàn)代材料，如磚、鋼筋混凝土、瓷磚等，從立面上看起來更現(xiàn)代，滿足了當?shù)厝讼蛲F(xiàn)代生活，追求新鮮事物的心理需求。 此外，新材料的使用大大改善了當?shù)厝司幼『托l(wèi)生條件，層高增加，采光、防潮、防火也有改善。然而從文化角度思考，這些現(xiàn)代民居建設(shè)破壞了人文和自然融為一體的古城風貌。缺少文化傳承，長此以往，村落文化會逐漸喪失。
除了城市和農(nóng)村，我國還存在著大量的城鄉(xiāng)結(jié)合部。城鄉(xiāng)結(jié)合部位于中心城區(qū)與農(nóng)村地區(qū)之間，既不同于城市社區(qū)、又異于農(nóng)村社區(qū)，兼具城鄉(xiāng)二元屬性。其住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展也兼具兩種性質(zhì)地區(qū)的屬性特征，使得城鄉(xiāng)結(jié)合部的住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展不穩(wěn)定。極易隨著經(jīng)濟發(fā)展中心的轉(zhuǎn)變而淪為“城中村”，從而帶來大量的社會問題不可估量。
3國外新農(nóng)村建設(shè)經(jīng)驗
日韓等發(fā)達國家也經(jīng)歷了我國出現(xiàn)的這些問題。上世紀70年代，韓國城市工業(yè)和農(nóng)村的差距很大，農(nóng)村無法擺脫貧困狀態(tài)，所以為了解決城市與農(nóng)村之間的差距，開展了新村運動。運動背景：1.傳統(tǒng)文化、倫理和秩序受到?jīng)_擊。2.貧富差距過大，導致城鄉(xiāng)矛盾加劇。3.重工輕農(nóng)。核心措施：1.政府積極引導與農(nóng)民自主精神相結(jié)合。2.增加農(nóng)民收入與鼓勵觀光農(nóng)業(yè)相結(jié)合。3.基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城鎮(zhèn)文明建設(shè)相結(jié)合。主要成果：1.初步實現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化。2.鄉(xiāng)村民宿業(yè)蓬勃發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn)之后，日本經(jīng)濟遭受沉重打擊，故致力于重建城市，把主要的資本集中在東京、大阪、神戶等大都市上,因而導致巨大的城鄉(xiāng)差距。日本從上世紀50年代開始農(nóng)業(yè)勞動力大批外流,農(nóng)村人口大大減少。核心策略：不搞推倒重來和大量投資的工程建設(shè)，而是“從生長的地方尋求文化的根源”。主要成果：地域文化與農(nóng)村經(jīng)濟的雙贏。1.因地制宜，形成特色產(chǎn)業(yè)基地。2.特色產(chǎn)品既包括特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，也包括特色文化資源和旅游項目、特色旅游景點。
城鎮(zhèn)化發(fā)展充分的國家，鄉(xiāng)村社區(qū)的早期規(guī)劃建設(shè)都已基本完成，鄉(xiāng)村公共設(shè)施比較完善，城鄉(xiāng)生活差距縮小，隨著規(guī)劃發(fā)展，其生態(tài)環(huán)境也已提升并且進入一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)。20世紀中葉以來，針對經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程加快、鄉(xiāng)村社會受到極大沖擊的情況，以日、韓為代表的亞洲各國廣泛開展了各種形式的鄉(xiāng)村改造運動，極大改善了農(nóng)村的生產(chǎn)、生活及生態(tài)系統(tǒng)，并帶動促進了當?shù)剜l(xiāng)村旅游的發(fā)展。這也是任何國家希望推進工業(yè)化進程的必經(jīng)之路。
二、建筑文化
中華民族的偉大復(fù)興包含中國傳統(tǒng)文化的復(fù)興。我們的祖輩們居住在鄉(xiāng)村，我們的文化起源于鄉(xiāng)村，它是我們過去、現(xiàn)在、未來文化的根源。鄉(xiāng)村傳統(tǒng)民居就是活著的歷史，裝著地域傳統(tǒng)文化。我們要幫助老房子里傳統(tǒng)文化的火種不要熄滅，重新燃燒起來。鄉(xiāng)愁，是住在房子里的人對房子里曾經(jīng)的人、曾經(jīng)發(fā)生的事、曾經(jīng)的習慣、曾經(jīng)的民俗、曾經(jīng)的文化的一種念念不能忘。這種深入骨髓的念念不能忘或是一種現(xiàn)實或是一種幻想，而民居是載體、容器和催化劑.....能體會這種情感的建筑師開始關(guān)注民居，關(guān)注這種情愫的回歸。從文化角度思考民居，其內(nèi)容包括風土人情、傳統(tǒng)習俗、生活方式、文學藝術(shù)、行為規(guī)范、思維方式、價值觀念等。每一部分都是新民居設(shè)計者需要認真研究和學習的，才能做到再次設(shè)計時候?qū)鹘y(tǒng)文化的足夠理解和尊重。建筑是文化的重要載體，大到建筑形制，小到室內(nèi)物件，傳統(tǒng)文化體現(xiàn)在民居建筑各個層面。
我們選擇了云南普洱作為民居研究和設(shè)計工作的起點。在這里，有14個世居民族、少數(shù)民族人口占61％，不同種族、文化進行碰撞而后交融、和諧、精彩地存在著。各民族民俗融合當?shù)刈匀粴夂蚝偷孛蔡卣?，形成多元化、繽紛獨特的民俗、建筑、文化聚集區(qū)。傳統(tǒng)文化對于民居的建設(shè)猶如木之根、水之源，傳統(tǒng)文化演變的漫長過程中形成的建筑型制、營造工法仍值得我們?nèi)パ芯?、尊重、?fù)興、傳承。
“禮制”文化層面，“禮制”文化規(guī)定的社會人際關(guān)系的等位序列決定建筑的營造秩序。社會倫理等級制體現(xiàn)了建筑核心空間觀，在封建禮制觀念（或核心空間觀念）下，民居本身的建筑語言成為等級化的符號，同時也決定了空間的秩序（主次、內(nèi)外、先后、大小）。比如，傳統(tǒng)民居堂屋與主人的房間通常位于最佳朝向，設(shè)計最大開間，結(jié)構(gòu)上柱子使用最優(yōu)良、最粗的木材。
地域文化層面，材料的選擇上因地制宜，優(yōu)先選擇可得性高的材料，如土、木、竹等。而這些地域性材料能很好的適應(yīng)當?shù)氐赜驓夂蚺c居民居住習慣。建筑空間上，北方居民享受北方的大院子里的充足的光照；南方居民使用南方的小院子來調(diào)節(jié)微氣候。
村落規(guī)劃層面，傳統(tǒng)村落規(guī)劃主要受地形、地貌、氣候等自然條件影響，形成適宜人類居住的村落空間。我們研究研究對象之一，距昆明25公里的樂居村就是一個優(yōu)秀的村落規(guī)劃典范?！吧嫌刑斐?，下有地海；左獅右象，七星伴月亮”是當?shù)厝藢ψ约壕幼…h(huán)境滿足的最好的總結(jié)。
建筑結(jié)構(gòu)層面，云南木結(jié)構(gòu)民居采用承重和圍護的分離機制，使得木結(jié)構(gòu)可以充分運用土材料特性（圍護和穩(wěn)定梁架的加固作用）。兩種傳統(tǒng)材料相得益彰。
可見，不同地域文化上的差異在民居建筑上充分體現(xiàn)。但是隨著西方建筑形式與材料進入，這種差異也在逐漸縮小。而這個過程目前看來是革命性地、斷崖式地轉(zhuǎn)變。當我們面對新事物的時候應(yīng)該是汲取式地、線性地演變。傳統(tǒng)民居的演變是連續(xù)的，當代民居的建設(shè)也需要建立在尊重、傳承、復(fù)興民族與民俗文化，結(jié)合當前社會、經(jīng)濟、科技的發(fā)展狀況對不合時宜的部分進行創(chuàng)新。值得傳承的、好的東西，一定要留??；同時持審慎的態(tài)度，選用適宜當代工業(yè)化產(chǎn)品、新的建造工法，對民居不符合當前社會、經(jīng)濟、科技發(fā)展現(xiàn)狀的各個部分進行更新?lián)Q代，進行創(chuàng)新性的提升。
三、建筑產(chǎn)品
我們的工作指導思想是在尊重傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上融合工業(yè)化技術(shù)手段進行創(chuàng)新。我們民居建筑產(chǎn)品延續(xù)了傳統(tǒng)文化所形成的建筑空間布局、外立面形式和部分建筑材料，從而不破壞當?shù)鼐用竦纳盍晳T。我們的創(chuàng)新工作主要是優(yōu)化民居的結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇與選型。
傳統(tǒng)民居的建筑結(jié)構(gòu)是由地域性材料和傳統(tǒng)工藝工法決定的，當?shù)貧夂虻孛矝Q定了建筑對結(jié)構(gòu)強度的需求。民居建筑結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用材料是木、石、土，而抬梁式和穿斗式為木結(jié)構(gòu)的主要兩大結(jié)構(gòu)形式。近現(xiàn)代混凝土、鋼材等新建筑材料由于相比較原木結(jié)構(gòu)材料與人工成本低廉、施工時間短、材料可得性高等優(yōu)勢，這類結(jié)構(gòu)迅速占據(jù)了中國主流建筑結(jié)構(gòu)體系。
結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新之處是我們提出了一套完整體系，適用于不同用戶需求。在結(jié)合了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)和新型結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，我們提出了三大結(jié)構(gòu)體系應(yīng)對農(nóng)宅規(guī)模的低多層建筑，分別是裝配式砼結(jié)構(gòu)體系、裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系、裝配式木結(jié)構(gòu)體系?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的各種類型以及相關(guān)的配套技術(shù)日臻完善，已發(fā)展成為一個完善、獨立的體系。隨著人們住房理念的改變與住房需求的更新，木結(jié)構(gòu)就其輕質(zhì)、綠色環(huán)保、質(zhì)感好、舒適，越來越占據(jù)住宅建筑材料市場。美國、加拿大、芬蘭等國在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑從樹木的種植取得到裝配生產(chǎn)、制作加工集成等一系列產(chǎn)業(yè)鏈已非常成熟。中國古代木結(jié)構(gòu)建筑有最為悠久的歷史與文化底蘊,但在建筑類型和技術(shù)發(fā)展上表現(xiàn)出相對落后的狀態(tài)。近幾年我國已有相關(guān)政策扶持新型木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展，有關(guān)部門已經(jīng)認識到新型木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的重要性，發(fā)展木結(jié)構(gòu)的意義可歸納為以下幾點：1.節(jié)能減排效益（降低建筑全生命周期能耗、減少礦石資源消耗等）2.氣候變化效益（抑制全球變暖、降低厄爾尼諾影響等）3.人居環(huán)境效益（利于視覺、聽覺、觸覺、安神、殺菌等）4.經(jīng)濟效益（可促進人工林資源的開發(fā)和利用等）。只要科學地規(guī)劃，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)一定能帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)，形成優(yōu)良的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈條。
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我們的三大結(jié)構(gòu)體系又可以細化為六種結(jié)構(gòu)選配方案，裝配式異形柱框架結(jié)構(gòu)、裝配式低層剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式鋼框架結(jié)構(gòu)、裝配式輕型鋼結(jié)構(gòu)、裝配式膠合木小梁柱框架結(jié)構(gòu)、裝配式輕型木結(jié)構(gòu)。這六種結(jié)構(gòu)體系選擇方案，若以建筑材料劃分，分為混凝土材料、鋼材、木材共三類；以受力方式來劃分，分為框架梁柱承重方式以及墻體承重方式共兩類；針對現(xiàn)場施工建造過程而言，均為全裝配化施工的方式，盡可能取消濕作業(yè)與現(xiàn)場焊接施工。全部主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件與零配件均采用標準化設(shè)計與工廠化生產(chǎn)的方式，通過交通運輸或物流的方式運抵施工現(xiàn)場。僅針對結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)本身而言，六種結(jié)構(gòu)體系均屬于成熟可靠的類型，且均按照“標準化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修以及信息化管理”的五化一體概念來實施，為消費者的選擇提供了更多、更全面、更系統(tǒng)的技術(shù)解決方案。消費者決定選擇何種結(jié)構(gòu)體系的原因有很多。如果從居住習慣的角度考慮，可能會傾向于混凝土材料的結(jié)構(gòu)體系；如果從建造周期的角度考慮，可能會傾向于鋼材的結(jié)構(gòu)體系；如果從綠色、節(jié)能、環(huán)保的角度考慮，可能會傾向于木結(jié)構(gòu)的住宅體系。中國的消費市場巨大，消費者總體數(shù)量眾多，在龐大的群體中，個體觀點之間存在著巨大的差異。如果僅提供單一或少量的解決方案，不能與滿足眾多的選擇需求相適應(yīng)。因此我們提供了全面性、系統(tǒng)性的解決方案，眾多解決方案中，“總有一款適合您”。我們在研究傳承的同時，也注重尋找創(chuàng)新點，之后提出可行性建筑與結(jié)構(gòu)體系。
通過材料和結(jié)構(gòu)形式改變，農(nóng)村住房的耐久性和安全性得到極大提高，而這種結(jié)構(gòu)形式的建筑設(shè)計是來源于傳統(tǒng)形式的。在此需要強調(diào)的是，新結(jié)構(gòu)形式不等于新建筑形式，文化的、傳統(tǒng)的、地域的、傳承下來的，都要貫穿于我們對新民居的再設(shè)計。
四、加工制造
從房屋建造的傳統(tǒng)來看，中國農(nóng)村或者歐美鄉(xiāng)村具有很多相似性之處。中國農(nóng)村的村落文化中，每逢一戶需要建房，同村的鄉(xiāng)鄰一般都會提供無償?shù)姆?wù)，出人出力共同協(xié)助建屋，而所謂的“主家”需要提供的僅是施工過程中的餐食而已，沒有額外的報酬。這種社會關(guān)系其實是一種相互協(xié)助模式下的自發(fā)行為，你建房時我出手相幫，我建房時你自然也會來幫我，相互幫忙，即節(jié)省了工錢，還增進了鄉(xiāng)鄰之間的情感。歐美鄉(xiāng)村中的建房過程在很多地區(qū)同中國農(nóng)村建造房屋過程非常相似，從人類群居性的表現(xiàn)來講，國內(nèi)和國外具有很多類似的地方。
建筑工業(yè)化模式下的房屋建造與構(gòu)件加工的過程，是完全區(qū)別于傳統(tǒng)的建造模式的。無論選擇何種建筑材料，建筑構(gòu)件的加工與房屋的建造過程，從傳統(tǒng)模式的建筑工地，轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)代化構(gòu)件加工工廠；從建房師傅一磚一瓦的層層砌筑，演變?yōu)榱斯I(yè)化流水生產(chǎn)線；從瓦匠、木匠們的引繩切墨，變換為了機械化起重吊裝與精準化的裝配拼裝。每一種的變革與進步，都會引發(fā)生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的進步。
實際上，無論是現(xiàn)代化加工與建造，還是人情味十足的相互協(xié)助建屋，這兩者之間是存在傳統(tǒng)與現(xiàn)代相互碰撞與相互融合的關(guān)系?，F(xiàn)代化的建造并不意味著高科技含量，通過合理的技術(shù)設(shè)計與接口設(shè)計，并輔助以完備、詳細的說明書，完全可以將建造難度降低為零。類似于“傻瓜相機”的例子完全可以說明問題，經(jīng)過高效、簡短的安全與施工培訓，任何一個普通人都具備成為建筑工人的實用技能。當代的新農(nóng)村房屋建造過程需要注重對于鄉(xiāng)村協(xié)助文化的傳承，讓現(xiàn)代化的建造模式與傳統(tǒng)文化相互結(jié)合，相互包容。
法國的某建筑公司提出過一種裝配式木結(jié)構(gòu)的房屋模型PopUp House。只需要一把螺絲刀將積木堆積起來就能建造出這種具有宜家風格的房屋，就像搭樂高一樣簡單。地上一層，建筑面積1614平方英尺（約149平方米），包括客廳、廚房、餐廳和露臺，還包括了兩間浴室一件辦公室一間主臥和兩間次臥。它的施工周期只需要4天，而且工具只需要一把螺絲刀。
我們曾經(jīng)做過裝配式混凝土的房屋的虛擬集成化運輸測試以及虛擬建造周期測試：一棟500平方米地上三層的建筑，全部建筑構(gòu)件需要七輛裝載車輛即可運輸至施工現(xiàn)場，經(jīng)過12天的吊裝安裝即可完成主體結(jié)構(gòu)的施工。
建筑工業(yè)化模式下的構(gòu)件加工與房屋建造，必將會對傳統(tǒng)建筑模式產(chǎn)生革命性的影響，對于科技的進步與文化的傳承所帶來的改變，我們目前的設(shè)想與展望還都僅停留在想象之中或字里行間里，生產(chǎn)力的進步會對生產(chǎn)關(guān)系與社會關(guān)系帶來怎樣的改變，現(xiàn)階段尚無定論，但是每一種文化的發(fā)展與消亡都有其自身的規(guī)律。我們應(yīng)努力去繼承與發(fā)展，對于文化的演變也應(yīng)坦然面對。
五、經(jīng)濟策略
工業(yè)化新農(nóng)村住宅建設(shè)主要有兩個方面的經(jīng)濟策略，即發(fā)展傳統(tǒng)民居產(chǎn)業(yè)，同時進行全面成本管理。傳統(tǒng)民居產(chǎn)業(yè)將是一個新興產(chǎn)業(yè)，面臨諸多需要亟待解決的問題，而這些問題當中，全面成本管理是核心，它與傳統(tǒng)民居產(chǎn)業(yè)相輔相成。
傳統(tǒng)民居產(chǎn)業(yè)將有以下一些特征，第一，是地域分布廣，地方性強，區(qū)域功能完整。我國幅員遼闊，地理特征復(fù)雜，民族眾多，每一塊地域都有其獨特的地理人?