日本装配式建筑发展研究

日本装配式建筑发展研究一、发展历程日本的建筑工业化发展道路与其他国家差异较大，除了主体结构工业化之外，借助于其在内装部品方面发达成熟的产品体系，日本在内装工业化方面发展同样非常迅速，形成了主体工业化与内装工业化相协调发展的完善体系。(一)1960 年 1973 年的满足基本住房需求阶段 经过 1945 年 1960 年的经济恢复阶段，1960 年日本的国民生产总值（GNP）达到人均475 美元，具备了经济起飞的基本条件。随着经济的高速发展，日本的人口急剧膨胀，并不断向大城市集中，导致城市住宅需求量迅速扩大。而建筑业又明显存在技术人员和操作人员不足的问题。因此，为满足人们的基本住房需求，减少现场工作量和工作人员，缩短工期，日本建设省制定了一系列住宅工业化方针、政策，并组织专家研究建立统一的模数标准，逐步实现标准化和部件化，从而使现场施工操作简单化，提高质量和效率。该时期日本通过大规模的住宅建设满足了人们的基本住房需求。1960年，日本政府制定了新住宅建设五年计划，1971 年再次制定了第二期住宅建设五年计划。在 1960 年 1975 年的 15 年间，共计划新建1830 万户，平均每年新建 120 万户左右。根据 1968 年的住宅统计调查，日本的总户数已达到了一户一住宅的标准，人们的基本住房需求得以满足。大规模的住宅建设，尤其是以解决工薪阶层住房的大规模公营住宅建设，为日本住宅产业的初步发展开辟了途径。(二)1973 年 1985 年的设施齐全阶段 1973 年，日本的住宅户数超过家庭户数。1976 年，日本提出 10 年（1976-1985）建设目标，达到一人一居室，每户另加一个公用室的水平。日本的建筑工业化从满足基本住房需求阶段进入完善住宅功能阶段，该阶段住宅面积在扩大，质量在改善，人们对住宅的需求从数量的增加转变为质量的提高。20世纪70年代，日本掀起了住宅产业的热潮，大企业联合组建集团进入住宅产业，在技术上产生了盒子住宅、单元住宅等多种形式，并且为了保证产业化住宅的质量和功能，设立了工业化住宅质量管理优良工厂认定制度，并制定了工业化住宅性能认定规程。该规程规定申请认定的对象应是具备以下条件的工业化建造住宅：具有独立生活所需的房间和设备；价格适中，一般居民图 1 日本建筑工业化发展历程(主体结构 PC+内装工业化)编者按 发达国家和地区在发展装配式建筑领域有着丰富的经验值得我们学习和借鉴。在我国推进装配式建筑的关键时期，本刊对部分典型发达国家和地区的装配式建筑发展情况进行了梳理和总结，是为本刊专题以飨读者。可以负担；符合建筑标准法和其他有关法令；适宜大批量生产并易于施工的工法建造，具有可靠的质量；具有良好的市场，建成一年以上的同类型的住宅超过 100 户。这一时期，产业化方式生产的住宅占竣工住宅总数的 10%左右，平面布置也由单一向多样化方向发展。在推行工业化住宅的同时，70 年代重点发展了楼梯单元、储藏单元、厨房单元、浴室单元、室内装修体系以及通风体系、采暖体系、主体结构体系和升降体系等。到了 80年代中期，产业化方式生产的住宅占竣工住宅总数的比例已增至 15%20%，住宅的质量功能也有了提高。日本的住宅产业进入稳定发展时期。(三)1985 年后的高品质住宅阶段1985年，随着人们对住宅高品质的需求，日本几乎已经没有采用传统手工方式建造的住宅了，全部住宅都采用了新材料、新技术，而且在绝大多数住宅中采用了工业化部件，其中工厂化生产的装配式住宅约占20%。到90年代，采用产业化方式生产的住宅占竣工住宅总数的25%28%。1990年，日本推出了采用部件化、工业化生产方式、高生产效率、住宅内部结构可变、适应居民多种不同需求的“中高层住宅生产体系”，住宅产业在满足高品质需求的同时，也完成了产业自身的规模化和产业化的结构调整，进入成熟阶段。根据日本总务省统计局数据，截至2008年，日本集合住宅占全部住宅总数的 42%，其中木图 2 日本装配式住宅发展情况图 3 日本高层装配式住宅发展情况图 4 不同层高装配式住宅比例发展图 5 装配式住宅与传统住宅的比例发展结构占集合住宅总数的 13%左右。从图 4 可以看出，近年来日本高层装配式住宅的比例逐年提升。二、政策特点(一)政府的主导作用日本政府建立了通产省（现为经济产业省）和建设省（现为国土交通省）两个专门机构来负责住宅产业化的推进工作。这两个政府部门从不同角度引导住宅产业化的发展，各司其职。通产省从调整产业结构角度出发研究住宅产业发展中的问题，通过课题形式，以财政补贴支持企业进行新技术的开发；建设省则着重从住宅生产工业化和技术方面引导住宅产业发展，并设立了专门进行住宅方面工作的机构及组织。其中，日本政府在建设省又设立了住宅局、住宅研究所和住宅整备公团三个机构。三个机构职能不同，互相配合，共同促进住宅生产工业化和技术方面的发展。同时，日本政府在当时的通产省、建设省成立了审议会，作为政府管理部门的决策咨询机构。它要对管理部门大臣（如通产大臣、建设大臣等）提出的课题进行调查并提出建议。60 年代末，在通产省产业结构审议会下，组建了“住宅与都市产业分会”，作为通产大臣的咨询机构。住宅与都市产业审议分会的建议为通产大臣的决策（制订规划、计划）提供了有力的支撑，为引导住宅产业各企业的发展提供了方向。建设省的住宅宅地审议会（现在的社会资本整备审议会）于上世纪 60 年代成立。主要是进行关于住宅产业的相关问题及政策的讨论。(二)促进住宅建设和消费经济政策的制定为了推动住宅产业发展，通产省和建设省相继建立了“住宅体系生产技术开发补助金制度”及“住宅生产工业化促进补贴制度”。通过一系列财政金融制度引导企业，使其经济活动与政府制定的计划目标一致，使既定的技术政策得以实施。对于在建设中体现了实用化、产业化的新技术、新产品，政府金融机关给予低息长期贷款。如涉及中小企业，还可根据 中小企业新技术改造贷款制度，由“中小企业金融公库”发放低息长期贷款。此外，还建立了“试验研究费减税制”、“研究开发用机械设备特别折旧制”等。在鼓励住房消费方面，日本政府成立了国家“住宅金融公库”，以比商业贷款低 30%的优惠利率向中等收人以下的工薪阶层提供购房长期贷款，贷款期限可以长达 35 年。这一举措对解决中低收人者购房和促进住宅建设的发展起到了很大的作用。(三)保障住宅产业发展的技术政策除经济方面的支持外，日本政府制定了一系列的技术政策来保证和推动住宅产业的发展。这些技术政策主要包括以下四个方面：第一，大力推动住宅标准化工作。早在1969 年，日本政府就制定了推动住宅产业标准化五年计划，开展材料、设备、制品标准、住宅性能标准、结构材料安全标准等方面的调查研究工作，并依靠各有关协会加强住宅产品标准化工作。据统计，1971 年至 1975 年，仅制品业的日本工业标准（JIS）就制定和修订了115 本，占标准总数 187 本的 61%。1971 年 2月通产省和建设省联合提出“住宅生产和优先尺寸的建议”，对房间、建筑部品、设备等优先尺寸提出建议。建设省于 1979 年提出了住宅性能测定方法和住宅性能等级的标准。标准化工作是企业实现住宅产品大批量社会化商品化生产的前提，极大推动了住宅产业化的发展。第二，建立优良住宅部品（BL）认定制度。该审定制度于 1974 年 7 月建立，所认定的住宅部品由建设省以建设大臣的名义颁布。1987 年 5 月以后，建设省授权住宅部品开发中心进行审定工作。住宅部品认定中心对部品的外观、质量、安全性、耐久性、使用性、易施工安装性、价格等进行综合审查，公布合格的部品，并贴“BL 部品”标签，有效时间为五年。经过认定的住宅部品，政府强制要求在公营住宅中使用，同时也受到市场的认可并普遍被采用。优良住宅部品认定制度建立，逐渐形成了住宅部品优胜劣汰的机制。这是一项极具权威的制度，是推动住宅产业和住宅部品发展的一项重要措施。第三，建立住宅性能认定制度。为了保证工业化住宅的性能质量，使业主清楚工业化住宅质量情况，保护购房者的利益，建设省于 70年代中期开始实行工业化住宅性能认定。目前已制定了工业化住宅性能认定规程，其目的是为购房者选择住宅提供参考，并保证他们获得更大的利益。第四，实行住宅技术方案竞赛制度。日本将实行住宅技术方案竞赛制度作为促进技术开发的一项重要措施和方式。从 70 年代初起，围绕不同的技术目标，多次开展技术方案竞赛。通过一系列的技术方案设计比赛，不仅实现了住宅的大量生产和大量供给，而且调动了企业进行技术研发的积极性，满足了客户对住宅的多样化需求。(四)协会、社团发挥重要作用日本预制建筑协会（Japan Prefabricated Construction Suppliers and Manufacturers Association）成立于 1963 年，由日本交通建设省和经济产业省主管，为一般社团法人，设有总会（General Assembly）、理事会（Board of Director）、项目管理委员会（Project Management Committee）,下 设 6个分会和 1 个事务所：预制建筑分会（PC Architecture Committee）、住宅分会（Housing Committee）、标准建筑分会（Standardized Architecture Committee）、公共关系分会（Public Relations Committee）、教育分会（Education Committee）、保险与担保推进分会（Committee on Warranties and Insurance against Defects）和一级建筑士事务所（First-Class Architects Office）。协会从 1988 年开始，对 PC 构件生产厂家的产品质量进行认证。截止到 2015 年 8月，共认证了 119 个厂家的项目，每个项目要详细打分。2015 年 4 月，全日本共有 57 家 PC部材厂家的产品品质通过了日本预制建筑协会的认定，国外（中国）有上海住总工程有限公司、东锦株式会社大连东都建材有限公司、上海建工材料工程有限公司第三构件工厂生产的 PC构件产品通过了该协会的品质认定。一般来说，60 米以下的建筑使用 PC 构件，谁都可以做；超过 60 米以上的建筑，使用 PC 构件的，需要交通建设省审查批准。在日本的超高层住宅建筑，可以肯定地说都用了 PC 部材，能够节省工期，对降低成本作用是很大的。一般社团法人日本预制建筑协会这种促进行业自律、行业发展的组织模式，值得我国借鉴。日本预制建筑协会成立 50 多年来，在促进 PC 构件认证、相关人员培训和资格认定、地震灾难发生后紧急供应标准住宅、促进高品质住宅建造、建筑质量保险和担保等方面，发挥了积极作用。在我国建筑产业现代化发展的起步阶段，可以吸收借鉴日本预制建筑协会的经验，尽量少走弯路。三、标准和规范日本在建筑工业化方面的标准规范主要集中在 PC 和外围护结构方面，包括日本建筑学会编制的：JASS10-预制钢筋混凝土结构规范、JASS14-预制钢筋混凝土外墙挂板，同时还包图 6 JAS S 10-日本预制混凝土结构规范含在日本得到广泛应用的蒸压加气混凝土板材(ALC)方面的技术规程(JASS21)。各本规范的主要技术内容包括：总则、性能要求、部品材料、加工制造、脱模、储运、堆放、连接节点、现场施工、防水构造、施工验收和质量控制等。除建筑工业化相关规范之外，日本预制建筑协会还出版了 PC 相关的设计手册，此手册近年经建筑工业出版社引进并在国内出版。相关技术手册包含内容：PC 建筑和各类PC 技术体系介绍、设计方法、加工制造、施工安装、连接节点、质量控制与验收、展望等。日本的钢结构和木结构住宅在主体结构设计中采用与普通钢结构、木结构相同的设计规范，在此就不一一叙述。四、主体结构工业化体系分类日本的主体结构工业化以预制装配式混凝土 PC 结构为主，同时在多层住宅中也大量采用钢结构集成住宅和木结构住宅。日本的 P