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日本住宅工業(yè)化PC技術(shù)的中國(guó)式思辨

中國(guó)建設(shè)報(bào) · 2011-04-26 00:00

  近日,在中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院舉行的“可持續(xù)建筑與住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)系列論壇”第二場(chǎng)分論壇上,來(lái)自日本早稻田大學(xué)、明治大學(xué)、藤田建設(shè)、國(guó)土交通省的專(zhuān)家,以圖文并茂的方式,深入淺出地介紹了日本建筑工業(yè)化與PC(預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu))的發(fā)展歷程、技術(shù)與工法、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等,吸引了來(lái)自全國(guó)各地的百余位業(yè)內(nèi)人士參加。

  “住宅PC化技術(shù)在我國(guó)仍處于探索時(shí)期,和日本等成熟國(guó)家的差距主要在于技術(shù)理念”,論壇主要負(fù)責(zé)人中國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究院執(zhí)行總建筑師劉東衛(wèi)向記者表示:“論壇邀請(qǐng)一批國(guó)內(nèi)外學(xué)者和專(zhuān)家授業(yè)解惑,傳播先進(jìn)的技術(shù)理念和前沿實(shí)踐,展示國(guó)內(nèi)外最新的技術(shù)解決方案,以推進(jìn)我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也為相關(guān)管理者、建造者、研究者提供技術(shù)信息交流的互動(dòng)平臺(tái)?!?/FONT>

  這場(chǎng)以日本PC技術(shù)為主題的論壇上,不僅勾勒出半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)日本政府、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)動(dòng)的全景圖,中外專(zhuān)家還針對(duì)不同問(wèn)題展開(kāi)了深度對(duì)話與熱烈探討。

  政府領(lǐng)路公租房力推

  早在20世紀(jì)50年代后期,日本便開(kāi)始了住宅的PC化生產(chǎn)。當(dāng)時(shí),由于第二次世界大戰(zhàn)后住宅出現(xiàn)嚴(yán)重的供給不足,加之青壯年勞動(dòng)力緊缺,于是,日本建設(shè)省、公團(tuán)(公營(yíng)公司)便開(kāi)始主導(dǎo)PC技術(shù)的研究,并在公租房等政府項(xiàng)目中強(qiáng)力實(shí)施。在隨后的數(shù)十年間,政府引導(dǎo)貫穿始終,PC技術(shù)也從政府項(xiàng)目、公共住宅走向市場(chǎng)化的商品化住宅、醫(yī)院商場(chǎng)、學(xué)校倉(cāng)庫(kù)等各類(lèi)建筑,最終得到全面推廣。

  “PC的應(yīng)用正是從政府主導(dǎo)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)主導(dǎo)的”,日本結(jié)構(gòu)一級(jí)建筑師、國(guó)土交通省JICA項(xiàng)目專(zhuān)家三瓶昭彥介紹道,日本政府在一開(kāi)始便制定出了發(fā)展政策,以國(guó)家為主體,一方面聯(lián)合企業(yè)與研究所,一方面在政府項(xiàng)目中強(qiáng)制推廣?!熬拖裰袊?guó)做保障房一樣,政府宣布要建造幾千棟此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的房子,開(kāi)發(fā)商因此覺(jué)得有這么大的市場(chǎng)和訂單,建一個(gè)工廠是值得的。于是,一個(gè)又一個(gè)的工廠建造起來(lái),市場(chǎng)與研究得到了同步推進(jìn)?!?/FONT>

  對(duì)這種發(fā)軔于政府政策的推廣模式,深圳市建筑科學(xué)研究院副總建筑師劉丹頗有感觸。她對(duì)記者表示,我國(guó)的住宅PC化生產(chǎn)存在許多制約,其中最主要的,一是標(biāo)準(zhǔn)缺失,二是產(chǎn)業(yè)鏈難以銜接?!拔覀?cè)趯?shí)踐中便發(fā)現(xiàn),要找到配套產(chǎn)品十分困難。在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)參照、沒(méi)有市場(chǎng)規(guī)模的情況下,大多數(shù)企業(yè)都會(huì)顧慮,如果加大投入進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制模等,誰(shuí)能保證做完這一單還有下一單?”而解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵在于,“像日本早期一樣,仍有賴于政府大力推進(jìn)。”

  她認(rèn)為,首先需要政府牽頭制定一些標(biāo)準(zhǔn),為所有開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、評(píng)價(jià)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)提供依據(jù);再推出一系列循序漸進(jìn)的措施,并對(duì)不同實(shí)施程度的企業(yè)給予差別化獎(jiǎng)勵(lì),給企業(yè)吃下一顆“定心丸”,方能形成整體氛圍,真正促進(jìn)住宅PC化發(fā)展。

  此外,大多數(shù)專(zhuān)家的共識(shí)是,我國(guó)正大力建設(shè)的保障房應(yīng)是實(shí)現(xiàn)住宅工業(yè)化生產(chǎn)的良好契機(jī),日本從公共住宅開(kāi)始強(qiáng)推PC技術(shù)的作法,值得借鑒。

  從剪力墻到框架

  記者了解到,日本PC住宅的技術(shù)路線也幾經(jīng)變遷。不難發(fā)現(xiàn),早期的PC技術(shù)以WPC施工法為主,即墻式預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種對(duì)承重墻、地板、樓梯等進(jìn)行PC化的剪力墻結(jié)構(gòu)在一開(kāi)始占據(jù)主要地位,但多用于低層或多層住宅,隨后,因?yàn)閸u國(guó)地震頻發(fā)等因素,框架結(jié)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn),并逐漸與剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)合應(yīng)用,直至單獨(dú)成為主流,在住宅、醫(yī)院、商鋪、倉(cāng)庫(kù)等各種建筑中得到大量運(yùn)用。

  在我國(guó),剪力墻是現(xiàn)有新建建筑的主流結(jié)構(gòu)形式,而面對(duì)住宅PC生產(chǎn)的路線選擇時(shí),剪力墻與框架結(jié)構(gòu)各有擁躉。不過(guò),更多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,框架結(jié)構(gòu)大梁大柱的特點(diǎn)并不符合中國(guó)人的居住習(xí)慣,因而更傾向于剪力墻結(jié)構(gòu)。

  但是,劉東衛(wèi)對(duì)記者表示,框架體系其實(shí)更具靈活性,也更有利于提高抗震性能。他介紹道,“目前,國(guó)內(nèi)一些企業(yè)所嘗試的住宅PC化生產(chǎn),多類(lèi)似于WPC施工法,也就是日本在PC的最初始階段所采用的體系。”記者同時(shí)也了解到,在萬(wàn)科和日本鹿島聯(lián)合打造的沈陽(yáng)春河項(xiàng)目中,也正存有體系選擇的分歧:萬(wàn)科堅(jiān)持做剪力墻,而鹿島堅(jiān)持做框架。

  是剪力墻還是框架,在這個(gè)特殊的探索時(shí)期,仍無(wú)定論。

  構(gòu)件連接推陳出新

  而在論壇現(xiàn)場(chǎng),更多的人被日本企業(yè)的種種技術(shù)模型、圖紙照片所吸引,其中最引人注目也是專(zhuān)家介紹最多的,是各式PC構(gòu)件的連接方式。

  三瓶昭彥介紹道,比起地震較少的歐美各國(guó),日本要求更復(fù)雜的接合法。在經(jīng)過(guò)早期研究后,1988年 1993年,日美進(jìn)行了關(guān)于預(yù)制混凝土框架結(jié)構(gòu)的共同研究,其成果之一就是做出了接合部位設(shè)計(jì)手冊(cè),此后,各種接合方式得到開(kāi)發(fā)。目前,日本各大型建設(shè)企業(yè)都進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)化研究,創(chuàng)造出了形形色色、豐富多樣的連接技藝和產(chǎn)品,形成了自己的專(zhuān)利技術(shù),更好地保證了PC住宅的質(zhì)量。

  “可以說(shuō),構(gòu)件連接是住宅PC化生產(chǎn)的最核心技術(shù)?!弊》亢统青l(xiāng)建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心技術(shù)與產(chǎn)品處處長(zhǎng)葉明告訴記者:“很多人對(duì)這種住宅工廠化預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組裝形式的安全性感到疑惑,認(rèn)為大塊的構(gòu)件如果連接不牢固遇到地震破壞怎么辦?這種擔(dān)憂并非多余,事實(shí)上,科學(xué)合理的連接正是確保PC住宅安全性的重要因素,同時(shí),不同的連接方式也決定了住宅不同的預(yù)制化率、不同的構(gòu)件形式與排列組合等?!?/FONT>

  目前,國(guó)內(nèi)幾大預(yù)制構(gòu)件廠正加大對(duì)構(gòu)件連接的研究與實(shí)驗(yàn),日本企業(yè)的一些做法與創(chuàng)意,提供了某種參考。

  綜合考量的成本觀

  對(duì)于國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)關(guān)注的成本問(wèn)題,三瓶昭彥介紹了日本的情況:“同樣的建筑物測(cè)算起來(lái),肯定是傳統(tǒng)工法比PC生產(chǎn)要便宜。但是,現(xiàn)在施工方、甲方追求的并不僅僅是單純成本的高低,而是要對(duì)工期長(zhǎng)短、質(zhì)量?jī)?yōu)劣等因素進(jìn)行綜合考慮。因此,一般而言,如果PC生產(chǎn)的成本與傳統(tǒng)施工的成本持平或略高,大多數(shù)施工方與甲方更傾向于選擇PC,因?yàn)槟軌颢@得更高的綜合利益?!?/FONT>

  當(dāng)然,PC化生產(chǎn)的成本也不一定總是高于傳統(tǒng)施工。如商鋪、超市等尺寸、形狀都十分確定、變化不大的建筑,由于構(gòu)件生產(chǎn)等已經(jīng)十分成熟,PC便占據(jù)成本優(yōu)勢(shì)。“比如一個(gè)3萬(wàn)平方米的商鋪采用PC工法就會(huì)比傳統(tǒng)工藝便宜”。

  北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)建筑節(jié)能與建筑材料管理處副處長(zhǎng)李祿榮,時(shí)常遇到不少企業(yè)因?yàn)槌杀究紤]而對(duì)PC望而卻步,他表示:“日本企業(yè)的這種成本觀念帶來(lái)了一個(gè)啟示,對(duì)PC的成本考量一定要綜合看待,要從住宅全生命周期、從整體效益來(lái)考慮。當(dāng)務(wù)之急,是要盡快推廣,只有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化,才能使成本問(wèn)題的制約得到降低?!?/FONT>

  日本的困惑

  一個(gè)有意思的現(xiàn)象是,在許多國(guó)內(nèi)企業(yè)甚至專(zhuān)業(yè)人士眼中,日本的住宅工業(yè)化技術(shù)、體系、體制都已十分完善。與這種盲目的美好印象不同的是,日本住宅PC化生產(chǎn)也面臨多重瓶頸。

  首先,各大企業(yè)的自行研究導(dǎo)致設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)。記者了解到,雖然起到了不可估量的重要作用,但是,各企業(yè)的專(zhuān)業(yè)化研究也形成了一個(gè)個(gè)封閉的技術(shù)系統(tǒng),這種狀況的弊端在多個(gè)公司合作同一項(xiàng)目時(shí)便顯露明顯。

  三瓶昭彥解釋道,一個(gè)大型建筑不可能由同一個(gè)公司獨(dú)立完成,但不同公司都形成了各自不同的技術(shù)體系,當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)行到施工環(huán)節(jié)時(shí),設(shè)計(jì)單位與施工單位、不同施工單位之間便時(shí)常出現(xiàn)沖突。沖突的結(jié)果,或者是好的設(shè)計(jì)難以得到工法支持,或者是好的工法得不到實(shí)施,“這個(gè)矛盾到現(xiàn)在也沒(méi)有解決,施工與設(shè)計(jì)方法的研究的脫節(jié),造成了很多人力物力的浪費(fèi)?!?/FONT>

  其次,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法方面的問(wèn)題。PC結(jié)構(gòu)由于其特殊性,有時(shí)會(huì)與日本建筑基準(zhǔn)法相抵觸,尤其是在目前日本沒(méi)有確立抗震設(shè)計(jì)法的情況下,一些項(xiàng)目需要另行經(jīng)過(guò)財(cái)團(tuán)法人日本建筑中心的結(jié)構(gòu)評(píng)定或結(jié)構(gòu)評(píng)估,并為此進(jìn)行多項(xiàng)試驗(yàn),由此導(dǎo)致增加投入、程序效率低下。

  最后,性價(jià)比問(wèn)題仍是焦點(diǎn)。PC技術(shù)是在日本經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)及勞動(dòng)力不足、工期縮短等背景下出現(xiàn)的,而在經(jīng)濟(jì)繁榮與蕭條的不斷變化中,性價(jià)比問(wèn)題便長(zhǎng)期受到討論,尤其是在泡沫經(jīng)濟(jì)崩潰后。

  盡管問(wèn)題尚難解決,但是,“沒(méi)有人會(huì)否認(rèn)PC作為一種建筑技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展”,三瓶表示。事實(shí)上,作為一個(gè)PC技術(shù)較為成熟且應(yīng)用廣泛的國(guó)家,日本的這些體制、管理、市場(chǎng)等多方面的問(wèn)題,對(duì)于正處在探索過(guò)程中的我國(guó)住宅PC化而言,同樣面臨,且更值得思考。


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