深度分析日本建筑工業(yè)化發(fā)展經(jīng)驗(yàn)
前言
目前,大力發(fā)展建筑工業(yè)化已經(jīng)成為我國推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大戰(zhàn)略。鑒于目前我國裝配式建筑還處于試點(diǎn)示范到全面推廣的過渡階段,發(fā)展過程中還存在一些技術(shù)問題有待進(jìn)一步研究解決;而日本建筑工業(yè)化及裝配式建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系較完善,技術(shù)水平也較先進(jìn),可供我國建筑工業(yè)化發(fā)展及裝配式建筑研究和實(shí)施借鑒。
日本住宅建筑工業(yè)化歷程
第二次世界大戰(zhàn)之后,日本住房普遍不足,為了解決“房荒”問題,日本政府制訂了一系列住房建設(shè)規(guī)劃。其規(guī)劃規(guī)格、實(shí)施效果均值得學(xué)習(xí)。
第一階段
1955~1964年,普及新的居住方式,開始進(jìn)行社區(qū)開發(fā)。
為了解決當(dāng)時(shí)住宅不足的燃眉之急,開始大規(guī)模的集合住宅建設(shè)。隨著工業(yè)化技術(shù)的進(jìn)步,20世紀(jì)50~60年代形成了一系列施工工法(SPH、HPC),極大地提高了建造效率。
第二階段
1965~1974年,大規(guī)模開發(fā)和大量供應(yīng)。
這個(gè)時(shí)期是日本經(jīng)濟(jì)高度成長期,大量人口向城市集中。工業(yè)化生產(chǎn)完成了高度經(jīng)濟(jì)增長期增加的建設(shè)數(shù)量,解決了勞動(dòng)力不足。
第三階段
1975~1984年,對應(yīng)多樣化的需求,綜合開發(fā)居住環(huán)境。
這一時(shí)期,人口向大城市集中的趨勢放緩。開始按社會(huì)的個(gè)別需求、地域環(huán)境進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)。從“公共住宅用標(biāo)準(zhǔn)部品”(KJ部品)制度轉(zhuǎn)向了“優(yōu)良部品(BL)認(rèn)證制度”。
第四階段
1985~1994年,從社區(qū)回歸市區(qū),建設(shè)綜合多功能新城市。
日本經(jīng)濟(jì)泡沫期,城市功能重新調(diào)整,許多大工廠搬出城市,30~50層的超高層住宅在各大城市迅速增加,結(jié)構(gòu)形式是純框架結(jié)構(gòu)或由梁柱構(gòu)成的筒體結(jié)構(gòu),不配置剪力墻。設(shè)備設(shè)計(jì)以同層排水的方式消除上下層的制約,實(shí)現(xiàn)自由的住宅分割和室內(nèi)布置。
第五階段
1995~2004年,創(chuàng)造未來城市。
這個(gè)時(shí)期日本社會(huì)進(jìn)入高齡少子化的時(shí)代,開始注重老人院和幼兒園等設(shè)施的配套,普及了通用設(shè)計(jì)、無障礙設(shè)計(jì)。
第六階段
2005年至今,從城市建設(shè)走向城市再生。
提出了城市再生、居住環(huán)境再生、災(zāi)害復(fù)興、郊外環(huán)境的4個(gè)領(lǐng)域從城市建設(shè)走向城市再興的方針。
日本公共住宅標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和工業(yè)化生產(chǎn)
SPH和NPS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
1950年以后,日本經(jīng)歷了二戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)復(fù)興期并隨后進(jìn)入高速增長期。住宅的短缺日益成為大城市嚴(yán)重的社會(huì)問題。由于住宅數(shù)量的嚴(yán)重不足,日本出現(xiàn)并實(shí)施了以政府為主導(dǎo)的公營住宅和公團(tuán)住宅為核心、規(guī)格化的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)、保證工業(yè)化建造思路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案,逐步形成了通用化規(guī)格型住宅部品的開發(fā),既降低了生產(chǎn)成本,也提高了住宅質(zhì)量。
隨著1950年代住宅部品產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,為住宅供給奠定了工業(yè)化的基礎(chǔ)?;谂炕蟮纳a(chǎn)方式而進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法,完成了高度經(jīng)濟(jì)增長期增加的建設(shè)數(shù)量,滿足了長期短缺的住宅建設(shè),解決了勞動(dòng)力的不足。
在有效利用20世紀(jì)50年代大型PC版住宅工業(yè)化建設(shè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研發(fā)了基于大型PCa工法的SPH(Standard of Public Housing,公共住宅標(biāo)準(zhǔn)),并在日本全國大規(guī)模建設(shè)。
1964年住宅公團(tuán)建立了批量生產(chǎn)試驗(yàn)場,開發(fā)了使用水平鋼模板、蒸汽養(yǎng)護(hù)的工廠制作技術(shù),開始大力推廣PCa工法,為了向高層發(fā)展,也進(jìn)行了PCa板中結(jié)合H型鋼(工字鋼)的HPCa工法的開發(fā)。
集合住宅的工業(yè)化包括構(gòu)成整個(gè)住宅的每個(gè)部分的部品化。只有通過住宅所有構(gòu)成的部品的集成,才會(huì)從根本上解決住宅生產(chǎn)合理化的問題。
隨著住宅數(shù)量趨于飽和,在公共住宅中,出現(xiàn)了NPS(New Planning System,新標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)系列)多樣化系列等寬松的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法。日本開始了來自各種方向上的對提高住宅建設(shè)質(zhì)量的探索。
經(jīng)歷了石油危機(jī)后,大量建設(shè)的時(shí)代已結(jié)束,更為靈活的NPS取代了SPH。SPH是標(biāo)準(zhǔn)化戶型,而NPS是設(shè)計(jì)規(guī)則,既能維持PCa的有效性和生產(chǎn)效率,又能充分地對應(yīng)各種具體要求。
1970年代后研發(fā)的NPS的公共住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化方式,規(guī)定了重要的模數(shù)尺寸規(guī)則。對全國統(tǒng)一的做法進(jìn)行修改。從劃一型向多樣化、從單品多量化向少量多品種化進(jìn)行調(diào)整,這種思路一直延續(xù)至今。
與此同時(shí),把戶型類型種類和戶型可變性供給作為技術(shù)開發(fā)的亮點(diǎn)進(jìn)行推進(jìn)。設(shè)計(jì)時(shí)注重考慮入住后的可變性和設(shè)備、住宅部品的更新與互換性。
80年代后,PCa工法的目的和方法也發(fā)生了很大的變化。與純剪力墻PCa工法的不同,高層住宅的PCa化不是成套的固定工法,而是根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、建筑物的特點(diǎn),具體進(jìn)行梁、柱、樓板等各部位的工法選擇。
預(yù)制件的形式也多半為半PCa化,留出現(xiàn)澆的部分有利于保證建筑物的整體性。這與純剪力墻少品種、大批量的生產(chǎn)方式有很大的區(qū)別。
另一特點(diǎn)是預(yù)制組裝工法也不限于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),也可用于鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。目前還發(fā)展出預(yù)應(yīng)力組裝工法(PCPCa工法),構(gòu)件與構(gòu)件之間不需要連接的鋼筋或鋼材,通過鋼索施加的預(yù)應(yīng)力保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和整體性。
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CHS住宅
CHS(Century Housing System,百年住宅系統(tǒng))是日本建設(shè)省(現(xiàn)為國土交通省)于1980年作為“提高居住功能開發(fā)項(xiàng)目”的一個(gè)重要環(huán)節(jié)而提出并致力開發(fā)的,并于1988年開始了“百年住宅建設(shè)體系認(rèn)定事業(yè)”,并持續(xù)至今。
此外,還制定了《百年住宅建設(shè)系統(tǒng)認(rèn)定基準(zhǔn)》,在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)及使用材料實(shí)現(xiàn)長壽化以外,還要求對維護(hù)管理進(jìn)行計(jì)劃,確立從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)及售后服務(wù)等一條龍?bào)w制。
《百年住宅建設(shè)系統(tǒng)認(rèn)定基準(zhǔn)》主要由六個(gè)要點(diǎn)組成:可變性原則、連接原則、獨(dú)立和分離原則、耐久性原則、保養(yǎng)和檢查原則、環(huán)保原則。這些原則在明確住宅的必要性能和促進(jìn)住宅長壽化上起了非常重要的先導(dǎo)作用。
CHS住宅體系重視耐久性,強(qiáng)調(diào)部品互換性的模數(shù)尺寸規(guī)則和可變性,并且按照部品使用年限的級別來設(shè)定接口規(guī)則。CHS住宅是一種強(qiáng)調(diào)考慮主體與設(shè)備、內(nèi)裝分離,要求住宅維護(hù)和部品、設(shè)備更新,以追求實(shí)現(xiàn)住宅長久使用為目的的住宅體系。
SI住宅體系
SI(Skeleton Infill,支撐填充體)住宅是指在建造過程中骨架體與內(nèi)裝體完全分離的一種住宅形式,也可以叫做可變住宅,開放住宅等。
SI住宅體系的骨架體主要是指住宅的結(jié)構(gòu)體部分,填充體主要是指設(shè)備管線和內(nèi)裝修等。外部結(jié)構(gòu)體部分采用高耐久性材料,可以顯著地延長其使用壽命;住宅內(nèi)部的分隔墻、各類管線、地板、廚衛(wèi)等內(nèi)部填充體,通過標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的方式實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)和規(guī)模供應(yīng)。
SI住宅的建筑框架部分獨(dú)立建設(shè),而內(nèi)部部件則由工廠化生產(chǎn)后再安裝,這種住宅形式把住宅建設(shè)的現(xiàn)場制造部分減到最少,而把減下來的部分拿到工廠去制造,只在現(xiàn)場安裝,提高了整個(gè)住宅的建造效率,增強(qiáng)了干作業(yè)水平,也實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部空間的可變化。同時(shí)避免傳統(tǒng)住宅二次裝修帶來的浪費(fèi),并且可以隨著住戶生活方式以及生活習(xí)慣的變化而進(jìn)行改變。
住宅部品的工業(yè)化
發(fā)展歷程
部品的發(fā)展與集合住宅有密切的關(guān)系。20世紀(jì)60年代是部品開發(fā)時(shí)代,70年代是集成化時(shí)代,80年代是系列化時(shí)代。
60年代,以開始成熟的部品制造商為主力,對部品進(jìn)行開發(fā)。1966年日本建設(shè)省在《住宅建設(shè)的工業(yè)化構(gòu)想》中指出,為了順利地達(dá)到住宅建設(shè)的五年計(jì)劃,必須大力推進(jìn)住宅建設(shè)的工業(yè)化,材料和部品實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)化。1969年日本建設(shè)省工業(yè)技術(shù)院開始實(shí)行《關(guān)于推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的五年計(jì)劃》,同年,制訂了《推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化五年計(jì)劃》。到目前,日本各類住宅部件(構(gòu)配件、制品設(shè)備)工業(yè)化、社會(huì)化生產(chǎn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已十分齊全,占標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)的 80%以上,部件尺寸和功能標(biāo)準(zhǔn)也已形成體系。各生產(chǎn)廠家按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出構(gòu)配件以及各種標(biāo)準(zhǔn)制品,在裝配建筑物時(shí)都可以通用。
70年代是住宅建設(shè)由量向質(zhì)轉(zhuǎn)變的時(shí)期,裝修和設(shè)備部品的生產(chǎn)量和種類都急劇增加,而且部品的規(guī)模趨向大型化和集成化。1974年建立的優(yōu)良住宅部品(BL部品)認(rèn)定制度,通過對其性能的認(rèn)證采用民間的部品,促進(jìn)民間企業(yè)的發(fā)展。
80年代,隨著社會(huì)整體富裕程度的提高,住宅以及部品的需求變得更加多樣化,部品趨于系統(tǒng)化、系列化,種類增多。單元式浴室的銷售量已超過單體浴缸的銷售量,現(xiàn)在新建集合住宅的100%、單戶住宅的90%采用的是單元式浴室。
隨著1999年《品確法》的實(shí)施,不但提高了對部品質(zhì)量的要求,而且必須明確地表示其所達(dá)到的性能級別。市場重心轉(zhuǎn)向舊房改造、節(jié)能、環(huán)保、滿足高齡者適應(yīng)性等成為部品開發(fā)的新要求,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,也提出了多功能和智能化的新要求。
相關(guān)政策
① 2009年制定了既存住宅買賣瑕疵保險(xiǎn)制度和既存住宅性能表示制度,并促進(jìn)此項(xiàng)制度的普及;
② 2010年實(shí)施了既存住宅流通活性化等事業(yè),在既存住宅買賣時(shí),若加入既存住宅買賣瑕疵保險(xiǎn),登錄住宅的履歷情報(bào),可以獲得對檢查費(fèi)用、裝修改造的工事費(fèi)用的補(bǔ)助;
③為了提供既存住宅買賣相關(guān)的情報(bào),2007年開始在互聯(lián)網(wǎng)上提供不動(dòng)產(chǎn)買賣信息,可以登錄并查閱住宅的履歷等信息;
④ 2005年修改了住宅貸款減稅的特別條款,政策覆蓋范圍擴(kuò)大為具備一定抗震性能的既存住宅,與建造年限無關(guān)。
改造技術(shù)
①住宅的節(jié)能改造:業(yè)主減少住宅能源消耗的而進(jìn)行的改造,如將普通單層玻璃替換為雙層玻璃。
②住宅的無障礙設(shè)施改造:出于對高齡者和其他特殊需要的居民的考慮,為方便高齡者的生活而進(jìn)行的住宅改造,如臺階處設(shè)置斜坡,設(shè)置扶手,將共用的走廊、樓梯和電梯改造為無障礙設(shè)施,方便出入。
③住宅的災(zāi)害預(yù)防改造:對住宅的防火、防水、防盜等的改造。
編輯:鞠麗
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