文 / 张 辛 郭家康 张庆阳
发达国家的建筑产业化经历了三个阶段。20世纪50~60年代是建筑产业化形成的初期,重点是建立产业化生产体系;20世纪70~80年代是建筑产业化的发展期,重点是提高建筑生产的质量和性能;20世纪90年代后,是建筑产业化发展的成熟期,重点转向节能、降低住宅的物耗和对环境的负荷、资源的循环利用,倡导绿色、生态、可持续发展。目前,在发达国家的建筑工程建设中,工厂化生产建筑部品部件已经占据相当的市场份额:日本达到20%~25%,美国为31%,瑞典在60%以上。
联合国提出“住宅产业化”的6条标准:生产的连续性,生产物的标准化,生产过程的集成化,工程建设管理的规范化,生产的机械化,技术生产科研的一体化。
日本最先提出了“住宅产业化”的概念。目的是通过产业化方式生产建筑产品,以提高建设效率、降低成本。
日本的住宅产业化起源于二战之后。由于绝大部分房屋被摧毁,住宅的需求量巨大,日本需要快速地解决房荒问题,而建筑技术人员和熟练工人明显不足。为了使现场施工简化,提高产品质量和效率,日本对住宅实行部品化、批量化生产,催生了住宅建筑产业化。日本认为住宅产业是继汽车、家电行业之后的新生主导产业,可以进行产业化生产。所以,住宅产业化作为日本国家产业结构调整和经济发展的重要举措很受重视。从1966年到2000年,经历七个五年计划,每一阶段都提出了明确的基本设想和计划目标。日本原通产省(现名经济产业省)1968年提出了住宅产业的概念和推进住宅产业的设想。20世纪70年代是日本住宅产业的成熟期。20世纪90年代,日本采用产业化方式生产的住宅已占竣工住宅总数的25%~28%。日本目前90%的建筑采用产业化方式建设。
日本住宅产业化水平世界领先。日本是世界上率先在工厂里生产住宅的国家,已经可以做到“如生产汽车一样生产房屋”,在住宅产业化方面走在了世界的前列。在工厂,每一条生产线8个小时可以生产10到11栋住宅,48分钟一栋!运到现场一天就可以组装完成。
住宅产业化,多指住宅生产方式的产业化。在这方面,日本已达到了很高的水平,例如日本积水化学工业株式会社设在崎玉县的一座住宅工厂,是用工业流水线的方式生产房子,他们把住宅分拆成一个个盒子式的构件,在生产线上制造完成一栋住宅所需要的全部构件,只需要花费四十多分钟,然后运到施工现场,在一天之内组装完毕。
在住宅标准化方面,日本各类住宅部件(构配件、制品设备)产业化、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;在住宅部件化方面,全套的卫生洁具(浴缸、坐厕、洗脸盆)、地板、墙面,由在工厂生产的一个个整体部件组装而成;在住宅智能化与节能方面,新建的建筑物中60%以上是智能化的;住宅的建造通常采用新型的绿色节能材料,以减少采暖降温的费用、节省能源。整体卫浴设备、厨房整体设备、干式架空地板铺装、新型轻钢龙骨安装、建具(门、门套、窗、窗套、门厅组合柜、楼梯、收纳柜、收纳柜门)等实现工厂化标准模式生产;同层排水系统、卫浴节水系统、地热系统、墙面保温系统、太阳能发电系统等节能系统也实现了完善。
日本已具有完整、标准化、系列化的住宅结构体系及与之配套的成套技术。在住宅标准化方面,日本各类住宅部件(构配件、制品设备)产业化、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。从2000年末,日本将其住宅产业发展重点集中于4个方面:适应国民需求,配备优质的住宅;推进安全而舒适的城市居住条件,完善居住环境;为了实现生气勃勃的长寿社会,完善居住环境;完善住宅以及居住环境。日本住宅产业化特点:建筑物结构施工与精装修同步进行,建筑结构构件在构件厂预制,统一模数化、标准化,现场进行精细化的安装施工。
政府积极扶持是住宅产业化发展的保证,日本政府强有力的政策支持和干预对住宅产业化发展起到了很大的推动作用。1966年日本政府颁布了“住宅建设产业化的基本设想”,政府建立完善的产业政策,通过设立住宅银行、实施住房金融储蓄抵押政策等来扶持,通过税收、法律、制度等杠杆来规范与监督,通过设立产业化的实施机构建设省、住宅局,从组织上保障其贯彻实施等。把住宅产业化与经济发展协调起来,带动了经济的增长。建立规范住宅市场和有效的住宅产业化促进机制。20世纪70年代后,日本陆续出台了一系列的住宅产业促进机制来推进住宅产业化的发展。陆续制订了《住宅性能标准》《住宅性能综合评价体系》《产业化住宅性能认可制度》《住宅性能测定方法》《住宅性能等级的标准》《住宅性能标识制度》等。这些有效的机制在促进住宅产业化发展方面发挥了举足轻重的作用。
政府为促进住宅产业化发展制定了一系列的法律法规; 颁布了《公营住宅法》《住宅金融公库法》《建筑基本法》《新住宅市街区开发法》《住宅建设规划法》《公营住宅法》《地方住宅供给公社法》《住宅质量确保促进法》《关于促进供应优质出租住宅的特别措施法》《关于确保高龄者居住安定法》等十多部法律,明确了中央政府和地方政府在住宅产业化方面的责任,为日本住宅产业化提供了法律保障。日本制定了科学合理的技术政策:一方面在政府政策立法等方面支持住宅产业化的发展,另外一个方面在技术政策方面也推出了很多科学合理的技术政策,其中包括推动住宅标准化工作,始终把住宅标准化、模数化放在优先位置;建立了优良住宅部品认定制度。1974年实施以来,日本大力推动住宅产业和住宅部品的发展;住宅性能保证制度,通过来自第三方的住宅性能的认定和保证制度,确保住宅的质量和性能,极大地保护了住宅拥有者的利益,促进了住宅产业健康有序的发展。为了推动住宅产业的发展,通产省和建设省都采取了一系列的财政金融政策。为了促进住宅部品的发展,通产省自1974年就开始实行《住宅体系生产技术开发补助金制度》。这项制度规定,对经同意进行的开发项目,向开发研究的企业提供50%的研究经费补助。建设省于1972年开始了《住宅生产产业化促进补贴制度》以促进住宅生产产业化所需的技术开发项目的实施。对建设省在技术开发计划中提出的课题,通过公开招标后对承担企业给予一定的研究经费或补贴。根据《企业合理化促进法》,企业为其生产合理化而制定的研究开发课题,经审查后给予补贴。对于新技术、新产品在方案竞赛后在建设中实施产业化时,政府金融机关给予低息长期贷款。
日本政府在实施产业化的过程中,把科技进步放在了关键位置。在推动住宅产业化的过程中,制定了技术进步扶持政策,提高住宅产业化的科技含量,支持住宅产业化发展。注重科技进步与技术创新,通过实行住宅技术方案和产品认证制度,提高住宅产业化规划设计水平。20世纪60年代实施“住宅建设产业化设想”行动,进行建筑材料和构配件的产业化生产技术研发,使现场作业转移到工厂,实施生产产业化技术开发长期计划等提高生产效率。日本住宅产业中的大集团企业也十分重视科研投入,注重对住宅全方位的研究,为适应市场需求不断改进住宅的文化和科技含量。日本每个五年计划都确定了一两个住宅产业技术开发研究的重点方向和目标,从高层住宅产业化体系、节能化体系到现在的智能化住宅体系和生态住宅体系,集中优势兵力协同攻关,各个击破,可以在较短的时间内达到目标。
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、结构安全标准等方面的调查研究工作,依靠各有关协会加强住宅产品的标准化工作,并对房间、建筑部件、设备等尺寸提出了建议,分别制定了“住宅性能标准”“住宅性能测定方法和住宅性能等级标准”以及“施工机具标准”“设计方法标准”等。目前日本各类住宅部件(构配件、制品设备)产业化的产品标准十分齐全,占标准总数的80%以上。部件尺寸和功能标准都已成体系。只要厂家是按照标准生产出来的构配件,在装配建筑物时都是通用的。生产方式产业化,建造过程精细化:生产方式产业化是指将建筑产品形成过程中需要的中间产品(包括各种构配件等)生产由施工现场转入工厂化制造,用工业产品的方式控制建筑产品的建造,实现以最短的工期、最小的资源消耗,保证住宅最好的品质。住宅部件化程度很高:由于有齐全、规范的住宅建筑标准,建房时从设计开始,就采用标准化设计,产品生产时也使用统一的产品标准。因此,建房使用部件组装应用十分普及。如东京的东急酒店的客房卫生间。全套的卫生洁具―浴缸、坐厕、洗脸盆,包括地板、墙面,是由一个整体部件安装而成,没有混凝土和瓷砖,所用材料都是复合塑料材料,全部在工厂生产,达到了经济而不失舒适、节俭又具现代化的效果。
日本钢结构建筑的历史有100年左右。目前日本的各种建筑结构中,钢结构的建筑数量最多,占住宅建筑总面积的20%左右,其中多数为低层独立住宅。使用轻型钢的低层小规模住宅已系统化,并已推广。钢结构住宅的主要特点是:与钢混凝土结构相比,有着更好的抗震、防腐、耐久、环保和节能效果,可减小构件断面,增加柱间跨度,能将使用面积增加5%~8%,并得到较高的层高空间;可实现构架的轻量化和构件大型化,运送简便,加工性能优异,质量稳定,便于实现系统化,提高生产率,降低基础成本;吊装施工较为简便,比混凝土施工所需的现场劳动量小,不需要钢混凝土结构的养护期,可提高施工效率。一般房屋的龙骨现场装配包括所有的精装修和设备安装,整个建造过程大约只需要3个月时间。如果工厂预制程度更高,就只需1个半月左右的时间。
住宅产业化的预测工作大致包括三个方面:一是住宅现状调查评价与住宅需求预测;二是住宅建设经济能力的评价和预测;三是住宅建设技术途径的评价与预测。日本住宅产业的发展在一定程度上得益于充分的住宅需求预测。日本分别于1973年、1982年和1988年三次提出《今后的住宅产业及应采取的政策措施》,并针对居民居住需求的提高和多样化等问题,又进一步提出《面向21世纪的住宅产业展望》等报告。这些有关住宅产业发展的预测工作,不仅使日本制定出更有效的政策措施来促进住宅产业的发展,而且为住宅建设计划的制定提供了科学依据,使住宅产业化与建筑智能化发展相吻合:日本住宅产业化体系包括住宅建筑标准化、住宅部件化、钢结构住宅建筑体系、住宅智能化、住宅节能化等内容。在日本新建的建筑物中60%以上是智能型的,日本住宅产业化与智能化高科技的发展相吻合。
在2020年之前,日本将其住宅产业发展重点集中于四个方面:适应国民需求,配备优质的住宅,推进安全而舒适的城市居住条件,为了实现生气勃勃的长寿社会完善居住环境;完善住宅以及居住环境,有助于住宅产业化发展。