装配式农房技术体系分析

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近年来，随着乡村振兴战略和“双碳”工作的实施，国家高度重视装配式建筑发展。2016年9月，国务院办公厅发布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》；2019年2月，住房和城乡建设部办公厅发布了《关于开展农村住房建设试点工作的通知》，都明确提出了推广应用农房现代建造方式，要应用绿色节能的新技术、新产品、新工艺，探索装配式建筑建筑应用技术，实现在传统基础上应用好现代建造方式[1-2]。在国家和地方政策法规的推动下，装配式建筑发展迅速，但在农村住宅建筑上的应用占比较少[3-4]。目前，已有学者提出随着新农村建设的逐步推进，农村需要建造满足农村舒适度需求的装配式住宅，并介绍了装配式农房预制构件连接的具体做法[5-6]；还有学者基于装配式钢结构房屋的结构性能特点，结合我国农村条件，对装配式钢结构体系房屋在农村住宅建筑中的应用进行分析[7-8]。装配式农房技术体系较为成熟，已具备大批量生产装配式低层房屋的能力。轻钢结构技术体系在小型公共建筑、临时建筑及居民自建房中得到应用；现代木结构与传统木结构并行发展，已广泛应用于文旅、民宿项目，其中现代木结构所占市场份额不断增加；PC结构主要用于居民自建房和电梯加装。随着装配式农房技术体系的不断完善，社会对装配式农房的认识不断加深，认可度也不断提升。

1装配式农房技术体系的分类

根据主体结构材料的不同，装配式农房技术体系可分为预制钢筋混凝土（PC）结构体系、轻钢框架结构体系、冷弯薄壁型钢体系、现代轻型木结构体系以及EPS空腔模块体系等。在农村危房改造、灾后重建、乡村风貌修复等新农村建设中开展装配式农房试点，通过试点建设过程中的问题，完善各类技术体系，形成高质量发展路径，为新农村装配式建筑发展打开新局面。虽然装配式农房具有施工速度快、工程质量优、环保效益好等优点，但各种装配式农房技术体系各有其使用条件和特点，下面重点就五种装配式农房技术体系进行阐述。

2装配式农房技术体系的应用

2.1预制钢筋混凝土（PC）结构体系

预制钢筋混凝土（PC）结构体系是由预制钢筋混凝土构件（墙体和楼板）组成建筑结构体系。施工方法一般是将工厂预制的钢筋混凝土部品部件运至现场，通过现场后浇混凝土或水泥基灌浆料等节点部分湿作业连接方式，组合成建筑主体，如图1所示。虽然，PC结构装配式农房中预制构件尺寸和重量较大，不利于运输，生产制造的成本依赖于标准化重复率。但其结构技术体系和市场条件较成熟，生产和施工安装效率高，住户体验类似传统砖混结构，主体建造工期短。同时，标准化重复率越高成本相对较低。

2.2轻钢框架结构体系

轻钢框架结构体系是由轻型型钢作为梁、柱形成建筑主体框架结构，内外墙体采用轻质蒸压加气混凝土板材（ALC）或其他轻型成品墙板，支撑结构和围护结构在现场进行快速干作业施工，如图2所示。轻钢框架结构装配式农房技术含量偏高，生产环节目前较割裂，全体系成套生产的企业较少，大多部分承重结构和围护结构分别由不同企业生产。其技术体系基本成熟，通过投入研发和产业链不断健全，有较大的发展空间；主体结构性能好，受力和围护结构分工清晰以充分发挥材料的不同特性；可选用多种产品和技术体系，分别适应不同的市场条件和需求；住户体验基本取决于墙体材料的选择，类似传统砖混结构。

2.3冷弯薄壁型钢（龙骨）体系

冷弯薄壁型钢（龙骨）体系是由高强防腐的热镀锌钢卷板，轧制成截面为D或U型钢骨，通过工厂化规模生产组成复合式墙板、楼板、屋架等构件，在现场进行快速干作业施工，如图3所示。冷弯薄壁型钢（龙骨）装配式农房的住户体验相比传统砖混结构有差异，需要技术熟练的工人安装，不利于建筑主体改造和管线改造，改造灵活性较差。但是，其造型美观，基本能实现室内外一体化装修；保温隔热性能较好，这与其龙骨空腔可填充材料有关；主要材料尺寸重量较小便于运输，现场加工和安装比较简单，建造工期较短；技术体系和市场条件较成熟，具备成套生产能力的厂家较多，已形成较大市场规模。

2.4现代轻型木结构体系

现代轻型木结构体系可分为轻型木结构、胶合木结构、方木原木结构及木混合结构等，比较有代表性的是SPF木材（云杉-松木-冷杉），经过窑干的SPF木材质量轻，稳定性强，加工性好，纹理漂亮，如图4所示。现代轻型木结构装配式农房不能利用本地资源就地取材，虽然传统木结构普遍采用杉木，但其天然性能不足，工业化加工体系空白，目前国内现代木结构用材基本依赖进口。安装工艺不同于传统榫卯结构，常用专门的钢连接节点，有一定技术含量，需要专业技术工人进行施工，缺乏相应的技术标准和规范。但其保温隔热和抗震性能好，便于运输和现场安装，生态环保属碳循环可再生材料，实际上发达国家（美、日、欧）在独立住宅建造上普遍采用木结构体系。区别于传统原木结构，现代轻型木结构是工业化的体系。2.5EPS空腔模块体系EPS空腔模块体系是采用可发性聚苯乙烯珠粒加热发泡，通过工厂进行标准化生产的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料空腔模块构件，在其空腔内配置钢筋和浇筑混凝土形成复合型墙体的装配式农房，如图5所示。EPS空腔模块装配式农房防火性能、耐久性稍差，现场施工湿作业较多，墙体透气性较差，改造灵活性较差。但其保温性能极高、抗震性能好，构件轻型便于运输，建造工艺和过程简单，节省人工，对施工机械要求低，施工速度快，造价合理，适用于建造低层房屋。

3农房技术体系发展方向的建议

3.1建筑品质

农房品质首先要求确保承重结构的安全可靠，同时围护结构、装修上也要保证使用安全。随着农村社会经济的快速发展，人们对居住品质的要求日益提高，加上新技术、新产品不断应用到农村建设中，农村住宅理所应当在通风采光、保温隔热、防水防潮等品质方面得到显著提升。同时，需要加强装配式农房技术体系的建造和使用全过程的节能减废和可再生能源利用等方面研究。3.2建设要求农房一定是农民买得起、住得起的经济适用房子，装配式农房更经济实用。通过工业标准化生产，提高农房的结构体系、围护系统、装修体系等方面的技术水平，加快农村住房的建造效率，从而降低成本，满足农民的经济实用要求，这也决定了农房的建设必须要完善农房技术体系和建造模式。

4结语

随着乡村振兴战略成为新农村建设的主旋律，国家越来越注重低碳环保，提倡超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展，装配式农房在农村得到了大力推广和应用，促进了各种装配式农房技术体系的发展。但各种技术体系都有其使用条件和特点，因地制宜合理选用技术体系是非常重要的。当前，装配式农房仍处于初步发展阶段，积极加大技术体系的研究，建立科学合理设计思想，有助于推动装配式农房在新农村建设的可持续发展。

参考文献：

[1]关于大力发展装配式建筑的指导意见[Z].国办发〔2016〕71号.

[2]关于开展农村住房建设试点工作的通知[Z].建办村〔2019〕11号.

[3]武振，刘洪娥，武洁青.我国农村装配式建筑发展状况概述[J].住宅产业,2016(12):37-41.

[4]肖帅，郝生跃，任旭.我国农村装配式建筑发展对策研究[J].工程管理学报,2018,32(01):7-11.

[5]孙显状，吴献，黄薪硕,等装配式住宅在山东省农村推广研究[J].土木建筑工程技术,2015(04):101-104．

[6]慕丽晓.装配式建筑在山西省农房建设中的应用及发展[J].山西建筑，2021，47（08）:28-30.

[7]张旭东，张利君，刘敬疆.装配式冷弯薄壁型钢结构房屋在农房建设中的应用研究[J].建筑科学,2020,36(S2):422-431.

[8]卢凌寰，谢小利，刘东群.轻钢轻质墙板复合保温系统在装配式农房上的应用研究[J].工程质量,2021,39(11):91-94.

作者:杨春辉 刘学军 陶源 谢东 单位:广西壮族自治区建筑科学研究设计院