深度分析日本建筑工業(yè)化發(fā)展經(jīng)驗

  前言

  目前，大力發(fā)展建筑工業(yè)化已經(jīng)成為我國推動建筑業(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，可供我國建筑工業(yè)化發(fā)展及裝配式建筑研究和實施借鑒。

  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，開始進行社區(qū)開發(fā)。

  為了解決當(dāng)時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)。

  這個時期是日本經(jīng)濟高度成長期，大量人口向城市集中。工業(yè)化生產(chǎn)完成了高度經(jīng)濟增長期增加的建設(shè)數(shù)量，解決了勞動力不足。

  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。

  這一時期，人口向大城市集中的趨勢放緩。開始按社會的個別需求、地域環(huán)境進行多樣化設(shè)計。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)計以同層排水的方式消除上下層的制約，實現(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。

  這個時期日本社會進入高齡少子化的時代，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、無障礙設(shè)計。

  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)計和工業(yè)化生產(chǎn)

  SPH和NPS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計

  1950年以后，日本經(jīng)歷了二戰(zhàn)后的經(jīng)濟復(fù)興期并隨后進入高速增長期。住宅的短缺日益成為大城市嚴(yán)重的社會問題。由于住宅數(shù)量的嚴(yán)重不足，日本出現(xiàn)并實施了以政府為主導(dǎo)的公營住宅和公團住宅為核心、規(guī)格化的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計為基礎(chǔ)、保證工業(yè)化建造思路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方案，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)的進一步發(fā)展，為住宅供給奠定了工業(yè)化的基礎(chǔ)。基于批量化要求的生產(chǎn)方式而進行的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法，完成了高度經(jīng)濟增長期增加的建設(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年住宅公團建立了批量生產(chǎn)試驗場，開發(fā)了使用水平鋼模板、蒸汽養(yǎng)護的工廠制作技術(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)成整個住宅的每個部分的部品化。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)計系列）多樣化系列等寬松的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法。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)歷了石油危機后，大量建設(shè)的時代已結(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行調(diào)整，這種思路一直延續(xù)至今。

  與此同時，把戶型類型種類和戶型可變性供給作為技術(shù)開發(fā)的亮點進行推進。設(shè)計時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)時間、地點、建筑物的特點，具體進行梁、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)項目”的一個重要環(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、結(jié)構(gòu)及使用材料實現(xiàn)長壽化以外，還要求對維護管理進行計劃，確立從設(shè)計、生產(chǎn)、供應(yīng)及售后服務(wù)等一條龍體制。

  《百年住宅建設(shè)系統(tǒng)認(rèn)定基準(zhǔn)》主要由六個要點組成：可變性原則、連接原則、獨立和分離原則、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住宅是一種強調(diào)考慮主體與設(shè)備、內(nèi)裝分離，要求住宅維護和部品、設(shè)備更新，以追求實現(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，提高了整個住宅的建造效率，增強了干作業(yè)水平，也實現(xiàn)了內(nèi)部空間的可變化。同時避免傳統(tǒng)住宅二次裝修帶來的浪費，并且可以隨著住戶生活方式以及生活習(xí)慣的變化而進行改變。

  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)時代，70年代是集成化時代，80年代是系列化時代。

  60年代，以開始成熟的部品制造商為主力，對部品進行開發(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)的五年計劃，必須大力推進住宅建設(shè)的工業(yè)化，材料和部品實現(xiàn)工廠生產(chǎn)化。1969年日本建設(shè)省工業(yè)技術(shù)院開始實行《關(guān)于推進住宅產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的五年計劃》，同年，制訂了《推動住宅產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化五年計劃》。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，在裝配建筑物時都可以通用。

  70年代是住宅建設(shè)由量向質(zhì)轉(zhuǎn)變的時期，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，促進民間企業(yè)的發(fā)展。

  80年代，隨著社會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制度和既存住宅性能表示制度，并促進此項制度的普及；

  ② 2010年實施了既存住宅流通活性化等事業(yè)，在既存住宅買賣時，若加入既存住宅買賣瑕疵保險，登錄住宅的履歷情報，可以獲得對檢查費用、裝修改造的工事費用的補助；

  ③為了提供既存住宅買賣相關(guān)的情報，2007年開始在互聯(lián)網(wǎng)上提供不動產(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。