深度分析日本建筑工业化发展经验
水泥 施工技术 2017-08-04
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前言
目前，大力发展建筑工业化已经成为我国推动建筑业转型升级的重大战略。鉴于目前我国装配式建筑还处于试点示范到全面推广的过渡阶段，发展过程中还存在一些技术问题有待进一步研究解决；而日本建筑工业化及装配式建筑标准规范体系较完善，技术水平也较先进，可供我国建筑工业化发展及装配式建筑研究和实施借鉴。
日本住宅建筑工业化历程
第二次世界大战之后，日本住房普遍不足，为了解决“房荒”问题，日本政府制订了一系列住房建设规划。其规划规格、实施效果均值得学习。
第一阶段
1955~1964年，普及新的居住方式，开始进行社区开发。
为了解决当时住宅不足的燃眉之急，开始大规模的集合住宅建设。随着工业化技术的进步，20世纪50~60年代形成了一系列施工工法（SPH、HPC）,极大地提高了建造效率。
第二阶段
1965~1974年，大规模开发和大量供应。
这个时期是日本经济高度成长期，大量人口向城市集中。工业化生产完成了高度经济增长期增加的建设数量，解决了劳动力不足。
第三阶段
1975~1984年，对应多样化的需求，综合开发居住环境。
这一时期，人口向大城市集中的趋势放缓。开始按社会的个别需求、地域环境进行多样化设计。从“公共住宅用标准部品”（KJ部品）制度转向了“优良部品（BL）认证制度”。
第四阶段
1985~1994年，从社区回归市区，建设综合多功能新城市。
日本经济泡沫期，城市功能重新调整，许多大工厂搬出城市，30~50层的超高层住宅在各大城市迅速增加，结构形式是纯框架结构或由梁柱构成的筒体结构，不配置剪力墙。设备设计以同层排水的方式消除上下层的制约，实现自由的住宅分割和室内布置。
第五阶段
1995~2004年，创造未来城市。
这个时期日本社会进入高龄少子化的时代，开始注重老人院和幼儿园等设施的配套，普及了通用设计、无障碍设计。
第六阶段
2005年至今，从城市建设走向城市再生。
提出了城市再生、居住环境再生、灾害复兴、郊外环境的4个领域从城市建设走向城市再兴的方针。
日本公共住宅标准化设计和工业化生产
SPH和NPS标准设计
1950年以后，日本经历了二战后的经济复兴期并随后进入高速增长期。住宅的短缺日益成为大城市严重的社会问题。由于住宅数量的严重不足，日本出现并实施了以政府为主导的公营住宅和公团住宅为核心、规格化的标准设计为基础、保证工业化建造思路的标准设计方案，逐步形成了通用化规格型住宅部品的开发，既降低了生产成本，也提高了住宅质量。
随着1950年代住宅部品产业的进一步发展，为住宅供给奠定了工业化的基础。基于批量化要求的生产方式而进行的标准设计方法，完成了高度经济增长期增加的建设数量，满足了长期短缺的住宅建设，解决了劳动力的不足。
在有效利用20世纪50年代大型PC版住宅工业化建设技术的基础上，研发了基于大型PCa工法的SPH（Standard of Public Housing，公共住宅标准），并在日本全国大规模建设。
1964年住宅公团建立了批量生产试验场，开发了使用水平钢模板、蒸汽养护的工厂制作技术，开始大力推广PCa工法，为了向高层发展，也进行了PCa板中结合H型钢（工字钢）的HPCa工法的开发。
集合住宅的工业化包括构成整个住宅的每个部分的部品化。只有通过住宅所有构成的部品的集成，才会从根本上解决住宅生产合理化的问题。
随着住宅数量趋于饱和，在公共住宅中，出现了NPS（New Planning System，新标准设计系列）多样化系列等宽松的标准设计方法。日本开始了来自各种方向上的对提高住宅建设质量的探索。
经历了石油危机后，大量建设的时代已结束，更为灵活的NPS取代了SPH。SPH是标准化户型，而NPS是设计规则，既能维持PCa的有效性和生产效率，又能充分地对应各种具体要求。
1970年代后研发的NPS的公共住宅设计标准化方式，规定了重要的模数尺寸规则。对全国统一的做法进行修改。从划一型向多样化、从单品多量化向少量多品种化进行调整，这种思路一直延续至今。
与此同时，把户型类型种类和户型可变性供给作为技术开发的亮点进行推进。设计时注重考虑入住后的可变性和设备、住宅部品的更新与互换性。
80年代后，PCa工法的目的和方法也发生了很大的变化。与纯剪力墙PCa工法的不同，高层住宅的PCa化不是成套的固定工法，而是根据时间、地点、建筑物的特点，具体进行梁、柱、楼板等各部位的工法选择。
预制件的形式也多半为半PCa化，留出现浇的部分有利于保证建筑物的整体性。这与纯剪力墙少品种、大批量的生产方式有很大的区别。
另一特点是预制组装工法也不限于钢筋混凝土结构，也可用于钢骨钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。目前还发展出预应力组装工法(PCPCa工法)，构件与构件之间不需要连接的钢筋或钢材，通过钢索施加的预应力保证结构的强度和整体性。
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CHS住宅
CHS（Century Housing System，百年住宅系统）是日本建设省(现为国土交通省)于1980年作为“提高居住功能开发项目”的一个重要环节而提出并致力开发的，并于1988年开始了“百年住宅建设体系认定事业”，并持续至今。
此外，还制定了《百年住宅建设系统认定基准》，在设计、结构及使用材料实现长寿化以外，还要求对维护管理进行计划，确立从设计、生产、供应及售后服务等一条龙体制。
《百年住宅建设系统认定基准》主要由六个要点组成：可变性原则、连接原则、独立和分离原则、耐久性原则、保养和检查原则、环保原则。这些原则在明确住宅的必要性能和促进住宅长寿化上起了非常重要的先导作用。
CHS住宅体系重视耐久性，强调部品互换性的模数尺寸规则和可变性，并且按照部品使用年限的级别来设定接口规则。CHS住宅是一种强调考虑主体与设备、内装分离，要求住宅维护和部品、设备更新，以追求实现住宅长久使用为目的的住宅体系。
SI住宅体系
SI（Skeleton Infill，支撑填充体）住宅是指在建造过程中骨架体与内装体完全分离的一种住宅形式，也可以叫做可变住宅，开放住宅等。
SI住宅体系的骨架体主要是指住宅的结构体部分，填充体主要是指设备管线和内装修等。外部结构体部分采用高耐久性材料，可以显著地延长其使用寿命；住宅内部的分隔墙、各类管线、地板、厨卫等内部填充体，通过标准化、系列化的方式实现工厂化生产和规模供应。
SI住宅的建筑框架部分独立建设，而内部部件则由工厂化生产后再安装，这种住宅形式把住宅建设的现场制造部分减到最少，而把减下来的部分拿到工厂去制造，只在现场安装，提高了整个住宅的建造效率，增强了干作业水平，也实现了内部空间的可变化。同时避免传统住宅二次装修带来的浪费，并且可以随着住户生活方式以及生活习惯的变化而进行改变。
住宅部品的工业化
发展历程
部品的发展与集合住宅有密切的关系。20世纪60年代是部品开发时代，70年代是集成化时代，80年代是系列化时代。
60年代，以开始成熟的部品制造商为主力，对部品进行开发。1966年日本建设省在《住宅建设的工业化构想》中指出，为了顺利地达到住宅建设的五年计划，必须大力推进住宅建设的工业化，材料和部品实现工厂生产化。1969年日本建设省工业技术院开始实行《关于推进住宅产业标准化的五年计划》，同年，制订了《推动住宅产业标准化五年计划》。到目前，日本各类住宅部件（构配件、制品设备）工业化、社会化生产的产品标准已十分齐全，占标准总数的 80％以上，部件尺寸和功能标准也已形成体系。各生产厂家按照标准生产出构配件以及各种标准制品，在装配建筑物时都可以通用。
70年代是住宅建设由量向质转变的时期，装修和设备部品的生产量和种类都急剧增加，而且部品的规模趋向大型化和集成化。1974年建立的优良住宅部品(BL部品)认定制度，通过对其性能的认证采用民间的部品，促进民间企业的发展。
80年代，随着社会整体富裕程度的提高，住宅以及部品的需求变得更加多样化，部品趋于系统化、系列化，种类增多。单元式浴室的销售量已超过单体浴缸的销售量，现在新建集合住宅的100%、单户住宅的90%采用的是单元式浴室。
随着1999年《品确法》的实施，不但提高了对部品质量的要求，而且必须明确地表示其所达到的性能级别。市场重心转向旧房改造、节能、环保、满足高龄者适应性等成为部品开发的新要求，数字技术的发展，也提出了多功能和智能化的新要求。
相关政策
① 2009年制定了既存住宅买卖瑕疵保险制度和既存住宅性能表示制度，并促进此项制度的普及；
② 2010年实施了既存住宅流通活性化等事业，在既存住宅买卖时，若加入既存住宅买卖瑕疵保险，登录住宅的履历情报，可以获得对检查费用、装修改造的工事费用的补助；
③为了提供既存住宅买卖相关的情报，2007年开始在互联网上提供不动产买卖信息，可以登录并查阅住宅的履历等信息；
④ 2005年修改了住宅贷款减税的特别条款，政策覆盖范围扩大为具备一定抗震性能的既存住宅，与建造年限无关。
改造技术
①住宅的节能改造：业主减少住宅能源消耗的而进行的改造，如将普通单层玻璃替换为双层玻璃。
②住宅的无障碍设施改造：出于对高龄者和其他特殊需要的居民的考虑，为方便高龄者的生活而进行的住宅改造，如台阶处设置斜坡，设置扶手，将共用的走廊、楼梯和电梯改造为无障碍设施，方便出入。
③住宅的灾害预防改造：对住宅的防火、防水、防盗等的改造。
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