像“搭积木”一样造房子——日本的装配式住宅理念
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2024年02月19日 11:50:06
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我们可以把梁、板、柱、墙等事先做好的构件想象成一块块乐高积木,在施工现场只需把他们 组装 在一起。“组装”不只是“搭”,预制构件运到施工现场后,会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑,这种 “产业化”、“工业化”的建筑 在欧美及日本已经广泛采用。


我们可以把梁、板、柱、墙等事先做好的构件想象成一块块乐高积木,在施工现场只需把他们 组装 在一起。“组装”不只是“搭”,预制构件运到施工现场后,会进行钢筋混凝土的搭接和浇筑,这种 “产业化”、“工业化”的建筑 在欧美及日本已经广泛采用。


装配式住宅简介



什么是装配式住宅


装配式住宅,是将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场, 通过可靠的连接方式组装而建成



装配式住宅与传统住宅的区别


传统住宅所有的施工都必须在工地完成,而 装配式住宅 ,则可以 在工厂生产,工地安装。

比如,你家的阳台、飘窗、楼梯,都成了工厂的零件, 提前一体化做好 ,等到盖房子的时候直接吊上去拼接好就行了。

甚至,连楼板、柱子、梁也都提前在工厂制作好,到工地上只需要安装就行了, 但这更考验的是精度,不能有分毫的误差。

预制的楼梯、外墙等运到施工现场后,也需要进行钢筋混凝土的搭接,并不是简单地连接。 每个楼板、柱子等结构件内都贯穿着钢筋,房屋结构非常结实。


装配式住宅的优点


装配式建筑有 施工质量 ,工程进度快,环保 等优点,因而备受欢迎。



日本装配式住宅


 


日本装配式住宅发展史


日本的建筑工业化是在满足住宅市场需求、不断提高住宅品质的过程中逐步发展起来的。

二战后日本面临的最大问题就是住房紧缺。

据不完全统计, 20世纪40年代日本当时缺房户达420万户,占当时人口1/4。

为了解决“房荒”问题,日本政府开始采用工厂生产住宅的方法进行大规模的住宅建造。 直到60年代初住房问题才得到缓解。

此后,日本的住宅建造逐步实现了 从“单纯追求数量”到“数量与质量并重”再到“多方面综合发展” 的转变,并在政府的大力支持下获得了快速发展。

经过近60多年的发展,日本的住宅产业已形成“一套较完整体系”,是住宅产业化发展最为成熟的国家之一。


日本装配式房屋分类


日本将装配式房屋分为:铁和钢结构预制房屋、模块化预制房屋、木结构预制房屋、混凝土预制房屋。

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。

PC结构住宅经历了从WPC(预制混凝土墙板结构)到RPC(预制混凝土框架结构)、WRPC(预制混凝土框架-墙板结构)、HRPC(预制混凝土-钢混合结构)的发展过程,具体的发展示意如下图所示。

日本PC构分类和发展示意图

日本PC工法适用范围


装配式房屋在救灾方面的应用


日本住房联合会根据各州省长的要求,为灾民搭建临时住房。如阪神大地震、乌苏山火山爆发、东日本大地震等。

日本住房联合会与日本47个县的签订了灾难时期修建临时房屋的建筑协议。下面表格统计了从1995年起各年修建的救灾房数量。


日本预制建筑案例丨 建筑主体工业化


预制柱安装

运至工地内的预制构件

现场安装支撑的预埋件提前已在工厂留置好


预制梁安装

一组由五名工人协作安装预制梁

预制梁柱构件的节点采取现场后浇混凝土


外墙面砖

外墙面砖已随预制构件在工厂完成,与中国通常外墙外保温的习惯做法不同,外墙面砖是直接粘贴在预制砼构件上。


内保温

保温做在室内,是喷涂的发泡胶,这比我国北方常用的外墙粘贴保温板的做法容易施工多了,不用担心外墙保温脱落,并且使用几十年后也很容易更新。


抗震柱节点

日本是个多地震的国家,抗震技术非常先进,本工程是一座50层的装配式超高层住宅,这是抗震柱节点。

安装好的抗震柱的节点


墙板

运输到楼层准备安装的墙板

安装好的阳台墙板


日本预制建筑案例丨 内装工业化


各楼层施工情况

每层分别进行一道工序的施工,从上至下的流水作业路线清晰,工序衔接紧密,互相干扰少。

分户墙完成,机电管线安装

室内轻质隔墙安装,装修基层施工同步进行

装修龙骨及细部安装调整,安装保温吸音岩棉

面板安装及架空地板的铺设

室内装修饰面及整体卫浴安装


日本预制建筑案例丨 日本SI住宅,同时工业化


SI(Skeleton-Infill)住宅是日本基于荷兰学者约翰?哈布拉肯(John N. Habraken)的“开放建筑(Open Building)”思想(也称支撑体理论或SAR理论)而提出的住宅体系名称,即一种 采用建筑躯体与内装完全分离的预制装配式施工方法建造 的集合住宅,具有长期耐久性和易变更性。

S(Skeleton)即具有百年以上长期耐久性的躯体及公共设备;I(Infill)即对应社会及家庭发展状况,10~30年左右需要更新、变换的内装及户内设备。

日本SI住宅是工业化的住宅,工业化贯穿所有流程始终,无论是住宅整体建筑还是内装,都有良好的运作体系。

这样的住宅,首先,品质得到了很好的控制;其次,对于家庭来说,把内装产品放在工厂生产,就是把所有的物品设备化,使房间布局和装修的变更简易。可以 针对不同家庭结构进行不同的功能和风格设计 ,按照产品的原理设计住宅,实现用户更方便的诉求。


日本装配式建筑技术为什么领先


推动装配式建筑发展技术标准化


以批量化规模发展装配式建筑



约0.5%的营业额用于研究


日本建筑产业供养着巨大的产品研究与开发部门,日本最知名的六家建筑公司占据了全国的装配式住宅75%的份额。六个最大的国内建筑公司需要依照法律投入大约0.5%的营业额到研究与开发上。

这六家公司每家每年的净销售额都有几十亿美金,因而拥有相当可观的研究费用。企业努力加上政府基金协会,使得日本成为世界上最大的建筑研究基地。


日本人的“工匠精神”


以一家大型预制构件厂为例:

尽管该预制构件工厂生产的都是诸如预制梁、预制柱、预制楼板之类的大型构件,但是日本人对最细微的细节也毫不含糊,哪怕再小的裂缝都会有专人负责填补。

工厂里每个人都分工明确,职责分明,钢筋怎么摆放、构件怎么运输等等都有规范的流程,因此工作效率很高。

尽管这家预制构件工厂已经有40年的历史,但是内部看起来就像新建工厂一样,这多亏了日本人悉心的维护和对生产工艺流程的严格把控。



   


单就装配式建筑而言,中国距离日本还有一段路要走,目前中国正在大力推广装配式住宅,期待更多的中国项目也能成为装配式住宅领域技术和质量的标杆。

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