我國住宅工業(yè)化發(fā)展及其新型工業(yè)化體系的課題

從20世紀(jì)的世界建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展歷程來看，住宅工業(yè)化發(fā)展都是以先進的建筑工業(yè)化技術(shù)轉(zhuǎn)型和革新為基礎(chǔ)，通過采用新型工業(yè)化生產(chǎn)建造方式，實現(xiàn)了建設(shè)發(fā)展從數(shù)量階段到質(zhì)量階段的劇變。目前我國建筑需求量巨大且住宅建設(shè)發(fā)展迅速，建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化與工業(yè)化生產(chǎn)建造方式的轉(zhuǎn)型升級成為新時期人們關(guān)注的焦點課題，傳統(tǒng)建筑業(yè)正值促進建筑生產(chǎn)建設(shè)方式轉(zhuǎn)型與發(fā)展的有利時機。近年來由于國家住宅產(chǎn)業(yè)化政策的引導(dǎo)和住宅市場的需求，我國住宅的生產(chǎn)工業(yè)化研究與實踐已經(jīng)到了迫在眉睫的地步，雖然住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化與住宅的生產(chǎn)工業(yè)化得到國內(nèi)同行的普遍關(guān)注，但是對住宅生產(chǎn)工業(yè)化課題的認識并非十分清晰，也缺乏對住宅生產(chǎn)工業(yè)化方面的系統(tǒng)性體系化研究和實踐。

住宅工業(yè)化生產(chǎn)是世界發(fā)達國家住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的標(biāo)志之一，西方發(fā)達國家采用住宅建筑通用體系與住宅部品的集成化生產(chǎn)達到住宅生產(chǎn)工業(yè)化。采用新型工業(yè)化建筑通用體系建造的工業(yè)化住宅，既能滿足居民多樣化的住房需求，更能從根本上提高住宅的綜合性能。加快研發(fā)攻關(guān)我國住宅新型工業(yè)化的住宅建筑通用體系及其集成技術(shù)，既可扭轉(zhuǎn)粗放生產(chǎn)模式，也會極大地解決居住品質(zhì)問題，將使我國住宅建設(shè)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。

推動我國建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，走中國特色的新型工業(yè)化道路，是關(guān)系到住房和城鄉(xiāng)建設(shè)全局緊迫而重大的戰(zhàn)略任務(wù)。當(dāng)前，我國建筑業(yè)與國外同行業(yè)相比，手工作業(yè)多、工業(yè)化程度低、勞動生產(chǎn)率低、工人工作條件差、建筑工程質(zhì)量和安全問題時有發(fā)生，建造過程的能源和資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、建筑壽命短，建筑業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式仍占據(jù)主導(dǎo)地位，傳統(tǒng)建筑業(yè)模式積累的問題和矛盾日益突出。推動建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，要促進我國建設(shè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，改變我國建筑業(yè)現(xiàn)狀，必須要擺脫傳統(tǒng)模式路徑的依賴和束縛，尋求建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化為目標(biāo)的新型建筑工業(yè)化發(fā)展路徑。

當(dāng)前，由于我國建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展基礎(chǔ)性研究工作開展不夠，相關(guān)建筑產(chǎn)業(yè)化的建筑體系與部品技術(shù)的研究與技術(shù)開發(fā)明顯滯后，阻礙了建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的進程。住宅工業(yè)化仍在較低的水平上徘徊，存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不全面、部品之間缺乏接口協(xié)調(diào)、沒有與住宅工業(yè)化相配套的國家推行標(biāo)準(zhǔn)與住宅體系等問題，阻礙了住宅生產(chǎn)工業(yè)化進程，造成住宅普遍存在質(zhì)量問題。

建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的建筑通用體系與部品技術(shù)是工業(yè)化生產(chǎn)建造的基礎(chǔ)和前提。任何建筑都可以使用的子體系稱作子體系的通用化，將通用化子體系集成構(gòu)成的總體系稱為通用體系[1]。大力創(chuàng)建我國新型建筑工業(yè)化的建筑通用體系與部品技術(shù)應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)前我國建設(shè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的科技攻關(guān)目標(biāo)，將突破傳統(tǒng)生產(chǎn)建設(shè)模式，促進建筑產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級換代，對推動建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化具有重大的意義。

█ 1、住宅工業(yè)化生產(chǎn)特征

所謂工業(yè)化，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會的定義包括6個方面的內(nèi)容：

1）生產(chǎn)的連續(xù)性—即需要穩(wěn)定的流程，在建筑工程中意味著現(xiàn)場作業(yè)的全面組織化；

2）生產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)化—要把特定的作業(yè)從現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到工廠生產(chǎn)，在工廠里完成建筑物的大部分生產(chǎn)活動；

3）全部生產(chǎn)工藝的各個階段的統(tǒng)一或集約密集化；

4）工程的高度組織化；

5） 要用機械勞動代替手工勞動；

6）與生產(chǎn)活動一體化的研究和實驗。

住宅生產(chǎn)工業(yè)化就是用“工業(yè)性”的方法建造住宅，這種“工業(yè)性”與“制造業(yè)”基本相同，就是把已經(jīng)在一般工業(yè)領(lǐng)域里建立起來的生產(chǎn)及管理的方式、方法等“引進并應(yīng)用”在住宅領(lǐng)域里。這種“引進并應(yīng)用”主要是引進方法，將住宅需求情況歸納出來，并使之達到標(biāo)準(zhǔn)化。住宅生產(chǎn)工業(yè)化并非只是簡單的施工方法和技術(shù)問題，應(yīng)該既要使住宅的建造方法適應(yīng)生產(chǎn)方法的發(fā)展，也要合理化生產(chǎn)。其生產(chǎn)的工業(yè)化主要體現(xiàn)在合理化、組織化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面。這種生產(chǎn)工業(yè)化的住宅是一種用經(jīng)濟的方法生產(chǎn)出的、質(zhì)量優(yōu)良且品質(zhì)相同的住宅。

█ 2、住宅支撐體與填充體建造

SI住宅體系是指住宅的支撐體S（Skeleton） 和填充體I（Infill） 完全分離的住宅建設(shè)體系，是為了實現(xiàn)住宅長壽化各種嘗試中的基本理念[3]。SI住宅體系在提高了住宅支撐體（Skeleton） 的物理耐久性使住宅的生命周期得以延伸的同時，既降低了維護管理費，也控制了資源的消費，成為今后住宅建設(shè)和設(shè)計的一個方向。SI住宅在結(jié)構(gòu)和主要部品耐久性的提高、設(shè)備部品維護更新性的提高和戶內(nèi)平面變更與改裝適應(yīng)性的考慮三方面具有顯著特征。

█ 3、新型工業(yè)化建筑通用體系

SI住宅體系及其技術(shù)已經(jīng)成為世界住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和新型住宅工業(yè)化通用體系與生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)方向，我國應(yīng)當(dāng)大力推行采用支撐體和填充體的新型工業(yè)化發(fā)展模式，并構(gòu)建建筑支撐體和填充體的新型住宅工業(yè)化通用體系。

▲ 新型工業(yè)化建筑通用體系

建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的新型工業(yè)化建筑體系，是以建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化為目標(biāo)，通過建筑工業(yè)化生產(chǎn)建造方式，將建筑或住宅按照工業(yè)化建造體系劃分為系統(tǒng)性的通用化部品體系。這種建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的新型建筑體系，可實現(xiàn)工業(yè)化部品的工廠化生產(chǎn)，之后在現(xiàn)場進行裝配的工業(yè)化建造方式。住宅從傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式到工業(yè)化生產(chǎn)是住宅建設(shè)現(xiàn)代化的根本轉(zhuǎn)變，需要通過大量性的住宅工業(yè)化生產(chǎn)來提高住宅整體質(zhì)量和生產(chǎn)能效，使研發(fā)新型住宅工業(yè)化通用體系與集成技術(shù)成為住宅建設(shè)與發(fā)展的關(guān)鍵所在。國際上住宅發(fā)展與建設(shè)經(jīng)驗表明，研發(fā)與建立新型住宅工業(yè)化領(lǐng)域的通用住宅體系，是推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。通過構(gòu)建我國建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的新型工業(yè)化建筑體系，可為建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提供堅實的技術(shù)支撐。

█ 4、填充體技術(shù)解決方案

住宅工業(yè)化的核心是住宅體系的系統(tǒng)技術(shù)集成，住宅建筑填充體技術(shù)解決方案的研發(fā)，以SI 住宅體系的新型工業(yè)化的住宅建筑通用體系為基礎(chǔ)，強調(diào)住宅全壽命期和全產(chǎn)業(yè)鏈的整體設(shè)計方法和兩階段工業(yè)化生產(chǎn)體系與技術(shù)集成。

住宅建筑填充體技術(shù)解決方案的研發(fā)，構(gòu)建新型工業(yè)化的住宅建筑通用體系，同時通過其建筑支撐體和填充體兩部分構(gòu)成來協(xié)調(diào)相應(yīng)的尺寸或模塊的模數(shù)體系。以建筑填充體整合住宅內(nèi)裝部品體系，住宅部品的集成進一步使住宅生產(chǎn)達到工業(yè)化。住宅建筑填充體技術(shù)解決方案的研發(fā)，考慮了工業(yè)化的生產(chǎn)措施，通過結(jié)構(gòu)主體系統(tǒng)和住宅部品體系的應(yīng)用，可在使用工業(yè)化成套部品基礎(chǔ)上建造多樣化住宅，是一種住宅工業(yè)化內(nèi)裝建造與設(shè)計的建筑通用體系。

采用新型內(nèi)裝工業(yè)化的住宅建筑填充體技術(shù)解決方案，有5個方面優(yōu)勢：

1）保障質(zhì)量，部品在工廠制作，且工地現(xiàn)場采用干式作業(yè)，可以最大限度保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能；

2）減少成本，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省大量人工和管理費用，大大縮短開發(fā)周期，綜合效益明顯，從而降低住宅生產(chǎn)成本；

3）節(jié)能環(huán)保，減少原材料的浪費，施工現(xiàn)場大部分為干法施工，噪聲粉塵和建筑垃圾等污染大為減少；

4）便于維護，降低了后期的運營維護難度，為部品更新變化創(chuàng)造了可能，實現(xiàn)住宅的可持續(xù)發(fā)展；

5）集成部品，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，采用通用部品，并有效解決施工生產(chǎn)的尺寸誤差和模數(shù)接口問題。

▲ 新型住宅工業(yè)化解決方案

▲ 示范工程的新型住宅工業(yè)化解決方案

█  1、示范工程概況

2012年5月18日，中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會和日本國日中建筑住宅產(chǎn)業(yè)協(xié)議會簽署了《中日住宅示范項目建設(shè)合作意向書》，就促進中日兩國在住宅建設(shè)領(lǐng)域進一步深化交流、合作開發(fā)示范項目等達成一致意見，并委托中國建筑設(shè)計研究院（集團） 的中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院負責(zé)示范項目的組織實施和設(shè)計研發(fā)工作。“中國百年住宅”示范工程的基本目標(biāo)是，針對我國住宅粗放型建設(shè)模式和房地產(chǎn)業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型升級的課題，通過中國百年住宅示范工程攻關(guān)新型住宅工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)以新型工業(yè)化技術(shù)建造的可持續(xù)住宅。

中國百年住宅是以建筑全生命周期的理念為基礎(chǔ)，圍繞保證住宅性能和品質(zhì)的規(guī)劃設(shè)計、施工建造、維護使用、再生改建等技術(shù)為核心的新型工業(yè)化體系與應(yīng)用集成技術(shù)，力求全面實現(xiàn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化、建筑的長壽化、品質(zhì)的優(yōu)良化和綠色低碳化，提高住宅綜合價值，建設(shè)可持續(xù)居住的人居環(huán)境。

上海綠地南翔?中國百年住宅示范工程11# 樓為20層，90平方米以下中小套型。項目在建立符合產(chǎn)業(yè)化要求的住宅建筑體系和部品體系基礎(chǔ)上，把住宅研發(fā)設(shè)計、部品生產(chǎn)、施工建造和組織管理等環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)為一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，通過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、部品工廠化、建造裝配化實現(xiàn)了通用化的新型工業(yè)化住宅體系，構(gòu)建并實施了工業(yè)化內(nèi)裝部品體系和集成技術(shù)。

綠地南翔?中國百年住宅示范工程以長壽化可持續(xù)建設(shè)為目標(biāo)，從社會資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，既考慮到降低地球環(huán)境負荷和資源消耗，也要滿足不同居住者居住需求和生活方式、便于后期管理和更新改造。采用支撐體S 與填充體I 分離體系，具有高耐久性的支撐體和靈活性與適應(yīng)性的填充體整體提高了住宅的居住性能和質(zhì)量。

▲ 中國百年住宅示范工程建設(shè)目標(biāo)

綠地南翔?中國百年住宅示范工程建筑填充體樣板間，在項目規(guī)劃設(shè)計、施工建造、技術(shù)集成、部品整合等各個環(huán)節(jié)中進行了嚴(yán)格監(jiān)督管理和動態(tài)跟蹤評估，確保項目實施，取得了很多技術(shù)創(chuàng)新和突破。項目的實施是一個系統(tǒng)工程，提出了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條件等方面的保障措施，從建立協(xié)調(diào)機制、明確實施責(zé)任、加強建設(shè)管理等方面對規(guī)劃實施進行了具體部署。

▲ 樣板間D-1平面

▲ 樣板間D-2平面

提供大空間結(jié)構(gòu)體系，盡可能取消室內(nèi)承重墻體，為套型多樣性選擇和全生命周期變化創(chuàng)造條件。減少現(xiàn)澆量，減少施工難度等。通過前期設(shè)計階段對結(jié)構(gòu)體系整體設(shè)計考慮，有效提高后期施工效率，合理控制建設(shè)成本，保證施工質(zhì)量與內(nèi)裝模數(shù)接口。

2.2 住棟形體規(guī)整化

合理控制樓棟體形系數(shù)，減少開口凹槽，減少墻體凹凸，滿足樓棟對于節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材要求。規(guī)整化的住棟提高套內(nèi)空間使用率，居住舒適度相應(yīng)提高，且可保證施工的合理性。

▲ 住棟形體規(guī)整化

2.3 住棟構(gòu)成集約化

模塊與公共交通核心模塊組合成單元，結(jié)構(gòu)簡明布局清晰，套型系列可組合成不同住棟來適應(yīng)不同條件。住棟公共空間集中管井管線等設(shè)施，易于管理和維修。衛(wèi)浴等部分可作為獨立模塊置入不同套型中，為工業(yè)化建造提供條件。

▲ 住棟構(gòu)成集約化

█ 3、空間適應(yīng)性設(shè)計

充分利用空間集中化的特點，盡可能減少相互關(guān)聯(lián)性強的使用空間之間的阻隔，采用LDK餐廚交流系統(tǒng)，開放式的餐廚空間，使廚房、餐廳和客廳空間連為一體。廚房采用開放式，與用餐空間緊密聯(lián)系在一起，客廳部分既從使用上獨立出去又與餐廚空間在空間上保持密切的聯(lián)系。通過以飲食生活習(xí)慣的“制作-就餐-交流”行為互動為目的，形成互動空間、優(yōu)化了視覺感受，也有利于家庭成員在廚房與客廳之間的快樂交流。

▲ 空間集約化與開放化

█  4、部品模塊化設(shè)計

4.1 模塊化的整體衛(wèi)生間

采用模塊化的整體衛(wèi)生間便于施工建造。使用干濕分離式整體衛(wèi)浴系統(tǒng)，按照人的行為習(xí)慣和使用流線設(shè)計，彼此分離，干濕分區(qū)，互不干擾。在套型設(shè)計時，充分合理考慮三者之間的相互關(guān)系，將盥洗室作為浴室的前室空間，便于淋浴前后更衣和換洗衣服。廁室內(nèi)即馬桶間可單獨設(shè)置或者與浴室空間合并。整體浴室是建造體系的重要組成部分，分離式衛(wèi)浴空間實現(xiàn)了干濕分區(qū)，大大提高了模數(shù)精度和節(jié)約了墻面空間面積。

▲ 樣板間模塊化整體衛(wèi)生間實景

4.2 模塊化的整體廚房

整體廚房是SI體系適應(yīng)性內(nèi)裝部品中最直接展現(xiàn)工業(yè)化工藝水準(zhǔn)的部分。所有柜體均采用環(huán)保型板材一次切割成型，提高拼縫處的精細化設(shè)計，避免產(chǎn)生較大的誤差。上吊柜邊縫交界處采用樹脂材質(zhì)收邊條，抗腐蝕能力強且不易開裂。優(yōu)選高質(zhì)量合頁、龍頭、壁柜內(nèi)置分隔等五金構(gòu)件，減少了居住者二次選購。

▲ 樣板間模塊化整體廚房實景

4.3 模塊化的系統(tǒng)收納

模塊化的系統(tǒng)收納，便于施工建造。收納空間合理布局，按照居住者的動線軌跡，設(shè)置收納空間。玄關(guān)、客廳、餐廳、廚房、衛(wèi)生間、臥室等都有相對應(yīng)的收納空間。最大限度地合理地設(shè)置收納，提高空間的使用效率滿足了住戶的基本使用需要，力求做到就近收納、分類儲藏，最大化收納空間。

▲ 樣板間D-1系統(tǒng)收納

▲ 樣板間D-2系統(tǒng)收納

█  5、部品與集成技術(shù)應(yīng)用

綠地南翔?中國百年住宅示范工程建筑填充體樣板間，吸取了國際前沿理念和住宅發(fā)展與建設(shè)經(jīng)驗，探索研發(fā)住宅先導(dǎo)技術(shù)，突出體現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展方向，推動對傳統(tǒng)住宅產(chǎn)業(yè)的更新改造，通過科技創(chuàng)新促進科技成果向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。傳播先進的最新前沿的干式內(nèi)裝技術(shù)，實現(xiàn)綜合性技術(shù)解決方案的攻關(guān)落地。

▲ 樣板間干式內(nèi)裝技術(shù)

項目產(chǎn)業(yè)化技術(shù)建設(shè)實施取得大批技術(shù)成果，取得4個方面的重大技術(shù)進步，第一是創(chuàng)建了我國新型住宅工業(yè)化的內(nèi)裝部品構(gòu)架；第二是形成了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、部品工廠化、建造裝配化、采用通用化的標(biāo)準(zhǔn)化部品體系；第三是系統(tǒng)實施到設(shè)計、生產(chǎn)、施工、維護等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)；第四是研發(fā)應(yīng)用了建筑長壽化、品質(zhì)優(yōu)良化、綠色低碳化的可持續(xù)發(fā)展的部品與工業(yè)化集成技術(shù)。

▲ 樣板間D-2集成技術(shù)應(yīng)用

綠地南翔?中國百年住宅示范工程建筑填充體樣板間，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的大規(guī)模部品在工廠成批量生產(chǎn)與供應(yīng)，攻關(guān)了大量干式工法與技術(shù)等應(yīng)用創(chuàng)新，形成了新型內(nèi)裝工業(yè)化通用體系。相對于傳統(tǒng)模式可有效縮短工期，實現(xiàn)綜合成本降低，具有顯著的節(jié)能減排效果，保證部件生產(chǎn)質(zhì)量以及后期維修更換。綠地南翔?中國百年住宅示范工程全面提高了住宅建筑全壽命期的長久品質(zhì)，為我國新時期可持續(xù)住宅建設(shè)指明了新的方向。

▲ 中國百年住宅示范工程長壽化技術(shù)集成應(yīng)用

▲ 中國百年住宅示范工程產(chǎn)業(yè)化實施