劉新月 楊繼華 楊繼清 李 鳳 賽曉曉

(1.云南農業(yè)大學建筑工程學院，云南 昆明 650201；2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設計研究院有限公司，云南 昆明 650051； 3.云南農業(yè)大學國際學院，云南 昆明 650201)

0 引言

隨著美麗鄉(xiāng)村建設的推進，我國鄉(xiāng)村民居的建造逐漸增加，但廣泛存在建造上的質量問題，甚至一些地區(qū)的民族特色被肆意亂改亂建，不符合我國建設美麗鄉(xiāng)村的理念和鄉(xiāng)村振興的策略。同時，傳統(tǒng)民居實際使用年限短、需要不斷翻新改建，既浪費資源又破壞環(huán)境，阻礙了鄉(xiāng)村人居環(huán)境的提升、制約了美麗鄉(xiāng)村建設的發(fā)展。

目前，裝配式建筑已經廣泛應用在我國城市建設中，但是在廣大農村地區(qū)卻很少使用。相較于傳統(tǒng)農村自建房，將裝配式建筑應用在鄉(xiāng)村特色民居中，“拼裝”完成后即可入住，有利于鄉(xiāng)村長遠發(fā)展同時符合住房和城鄉(xiāng)建設部、工業(yè)和信息化部關于開展綠色農房建設的相關工作要求。

1 農村自建民居的現(xiàn)狀分析

農村自建房基本不受《建筑法》約束和調整，房屋建設存在一定的質量問題與安全隱患。農戶缺乏專業(yè)知識，對擬建房屋地質條件不具備專業(yè)認識能力，無法從專業(yè)角度進行評估并采取相應的避險措施；沒有房屋結構體系的概念，憑經驗建房，結構不合理，施工粗糙、材料浪費現(xiàn)象嚴重；缺乏房屋節(jié)能環(huán)保專業(yè)知識，保溫性能差，能耗大，舒適性差；房屋設計與建造太隨意，民俗文化的延續(xù)脫節(jié)，近幾年新建的民居與周圍環(huán)境的協(xié)調性越來越差，鄰里建筑的風格差異越來越大，村落傳統(tǒng)居住文化的影子越來越遠，與目前國家提倡的美麗鄉(xiāng)村建設理念不符。

以大理白族民居為研究對象，隨著現(xiàn)代混凝土建筑的興起，很多白族民居原來的面貌已經被改變，甚至被現(xiàn)代洋房同化，與傳統(tǒng)民居形成混雜的局面，村鎮(zhèn)失去了原有的韻味。

大理白族民居傳統(tǒng)民族文化保存困境：

1)材料費用高，雇工費用高。白族傳統(tǒng)民居用土木結構或石木結構，木材價格昂貴且浪費嚴重。

2)結構混亂，安全問題明顯。

3)工程花費時間長，傳統(tǒng)建造速度太慢。

4)村民對現(xiàn)代居住條件的追求日益提高，迫切走出傳統(tǒng)民居狹窄落后的生存空間。

5)現(xiàn)代建筑文化的沖擊。

2 裝配式建筑在民居建設中的應用優(yōu)勢

裝配式建筑與傳統(tǒng)一磚一瓦的修建形式不一樣的是把現(xiàn)場施工搬到裝配式建筑的工廠，改變原有的生產模式。特色民居的墻體、地面樓板和樓梯等結構構件都在工廠制作完成，施工現(xiàn)場的工人們用搭積木的方法建造起一棟棟民居。這樣就可以節(jié)約勞動力，減少工序，節(jié)約時間，減少污染從而推動鄉(xiāng)村建筑行業(yè)成功轉型升級和供給側改革，將國家混亂的鄉(xiāng)村民居建設規(guī)范化。

裝配式建筑應用在鄉(xiāng)村民居的發(fā)展優(yōu)勢：

1)解決建筑質量的通病，提高構件精度，減少“肥梁胖柱”的問題，全面提升民居的綜合品質。

2)發(fā)揮工業(yè)化優(yōu)勢，在能源使用率和節(jié)能方面的效果顯著。

3)彌補勞動力短缺，施工方式不再受作業(yè)面和氣候的影響，可以一年四季全天候在工廠里批次地生產，提高了勞動生產率，建設周期縮短40%以上，建筑用工減少50%，改善了建筑業(yè)“用工荒”的狀況。

4)減少施工事故，提高抗震性能，改善民居建筑布局。

3 BIM技術在民居建設中的創(chuàng)新應用

1)BIM實現(xiàn)模擬施工，及時更正施工設計錯誤，與VR技術結合，實現(xiàn)可視化模擬施工。將以往的平面式的構件變成一種三維的立體模擬圖形和視頻，提前看見3D效果圖，甚至可以模擬裝配式特色民居的適用性和安全性。

2)采用BIM技術建立模型，通過BIM模型檢測工具發(fā)現(xiàn)特色民居中圖元之間的沖突，及時改進和調整；通過視頻預先演示民居施工現(xiàn)場的現(xiàn)有條件、施工順序及重難點解決方案；通過計算機分析得出一個裝配式建造與民族特色融合的環(huán)境友好型民居模型。

3)BIM信息分享平臺聯(lián)合RFID技術，將民居建設過程中使用的構件的尺寸信息、安裝位置等融入RFID芯片中，從而進行構件的管理，提高特色民居項目現(xiàn)場信息提取的效率，實時掌控構件在設計、生產、運輸、施工過程中的信息，實現(xiàn)全過程信息共享、協(xié)同工作。通過計算機設備關聯(lián)BIM信息平臺引導構件現(xiàn)場組裝，提高現(xiàn)場施工效率，保證了工程施工質量。

4 裝配式建筑在民族特色民居中的實際應用

設計外觀極具民族特色、內部裝飾結構現(xiàn)代簡約環(huán)保的裝配式民居，實現(xiàn)裝配式建筑與民族特色有機結合的目標。將該設計理念運用于其他少數民族地區(qū)，以推進民族文化更廣泛的傳承和更好的延續(xù)。

現(xiàn)階段裝配式建筑較少應用于農村的主要原因是模具攤銷費用高、前期投入大以及抗震的整體性和設計施工管理的專業(yè)化研究不夠。相較于普通裝配式建筑來說，研發(fā)綠色裝配式民族特色民居結構體系，根據各個民族不同傳統(tǒng)文化特色，為每個民族設計一套專門的建筑方案，形成民族特色民居可復制性建設。建筑的結構體系可選擇SI體系，民居的主要承重結構的骨架具有很高的耐久性，而且骨架模式基本不變(可復制性)，民居的分隔構件則可以根據不同民族農戶的不同要求實現(xiàn)規(guī)?；?，提高勞動效率，解決模具攤銷問題同時應用越來越成熟的BIM技術，可以彌補常規(guī)設計施工管理技術缺陷。采用帶有民族特色的可原狀拆除循環(huán)利用的裝配式結構代替?zhèn)鹘y(tǒng)結構(木質結構、磚混結構和現(xiàn)澆混凝土結構等)取消了支模、拆模工序，節(jié)省了人工；方便農民運輸材料，同時縮短了建設周期；保護了森林資源，減少了磚用量和現(xiàn)澆混凝土方量，實現(xiàn)了材料效率最大化，降低了造價，減少了噪聲污染，低碳環(huán)保。

以大理白族的建筑為例，白族人大多是群居，適合統(tǒng)一規(guī)劃管理。其修建格調有“一正兩耳”“兩房一耳”“三坊一照壁”“四合五天井”“六合同春”和“走馬轉角樓”等類型。在延續(xù)傳統(tǒng)建造風格的前提下，可以結合裝配式技術來建造民居，在房屋整體的建造上用裝配式建筑材料替換傳統(tǒng)的鵝卵石墻面，院落規(guī)劃和立面造型裝飾則延用白族格調，飛檐、照壁等用其傳統(tǒng)的建造工藝，保護其民族特色和非物質文化遺產。

1)在裝修體系中的應用。

農戶傳統(tǒng)白族特色文化要求進行顏色、材料、風格的選擇，設計制定相應的帶有民族文化的裝配式建筑部品，直接在工廠實現(xiàn)預制，再運輸到現(xiàn)場施工，各種構件集中生產，減少環(huán)境污染。民居內部采用裝配式建筑作為主干結構，外部延用白族風格制作裝飾粉彩繪畫、題字、勾勒圖案。

2)在施工技術中的應用。

采用裝配式建筑施工體系，運用現(xiàn)代化的機械設施進行施工，使用單元吊裝、單元連接、陽臺和樓梯施工等施工技術，實現(xiàn)大理白族民居建筑主體與建筑內裝一起施工，現(xiàn)場的施工人員數量就能夠大幅度減少，不僅提高了施工效率、縮短了工期，而且降低了能耗，減少污染，提高經濟效益。

3)在預制結構體系中的應用。

大理白族民居的外墻墻板、樓梯、陽臺等，在工廠完成制作后，直接運到施工現(xiàn)場，與現(xiàn)澆梁柱連接，構成了框架或剪力墻結構，減少墻面磚體脫落和裂縫問題出現(xiàn)。將裝配式建造技術用到預制構造體系中，直接采用工廠預制構件，提高了產品利用率和水資源利用率。

5 結語

近幾年來，無論大都市、小城鎮(zhèn)或是地勢偏遠的鄉(xiāng)村，都無一例外地以一種競賽的速度，生產出一批大同小異的水泥盒子，施工復雜，造價高，污染大，最重要的是一些具有民族特色的建筑正在消失。而將裝配式建筑融入特色民居中，既保證效率高、速度快、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地，還能保留民族特色。為每個民族設計一套專門的建筑體系，可復制性強，降低了裝配式建筑超高的模具攤銷費用，采用可原狀拆除循環(huán)利用的裝配式構件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結構，提高居民舒適度和抗震性。規(guī)范民居建設，推動美麗鄉(xiāng)村的建設。