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行业资讯丨浅析日本住宅的装配式内装技术

广东装配式建筑分会     2024-06-19     106

来源:安星建设集团

什么是装配式装修

装配式装修,又称工业化装修。根据住建部2017年颁布的《装配式混凝土建筑技术标准》和《装配式钢结构建筑技术标准》,该技术是指采用干式工法、将工厂生产的内装部品在现场进行组合安装的装修方式,主要具备三个特点:


  1、干式工法装配规避传统装修中使用砂浆找平、粘结等湿法作业,改为采用锚栓、支托、结构粘胶等方式实现支撑与连接构造。


2、管线与结构分离:设备、管线不在房屋结构中预埋,改为填充在装配式空间的六个面与支撑结构之间的空隙中。


3、部品集成定制:将多个分散的部件通过特定的制造供应集成一个有机体,其过程虽为工业化生产,但仍需满足个性化定制,从而避免现场二次加工。

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图1 住宅装配式内装

相比于传统装修,装配式装修的最大优势就是能改善施工现场“脏乱差”的环境,有效减少建废、扬尘和噪声等环境污染,提高部品部件的拆装便捷性,缩短工期,并减少维护成本。

目前,国内住宅装配式内装技术已发展为十四大部品体系,分别是:地面系统、隔墙系统、墙板系统、门窗幕墙系统、吊顶系统、给排水系统、五金配件系统、防水保温涂料系统、管线系统、整体厨房系统、整体卫浴系统、暖通机电系统、智能智慧系统、全屋家居系统。

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图2 住宅装配式内装部品体系

然而,与日本住宅内装技术相比,我国住宅装配式内装技术仍存在很大改进空间。接下来让我们看看日本的住宅装配式内装技术吧。

日本住宅内装技术的发展历程

日本的住宅内装技术是在政府政策的推动下,经过多个阶段发展才逐步形成,其中最关键的历史事件包括:

● 1970年,日本开展KEP(Kodan Experimental Housing Project)系统研究,该系统实现了房屋结构和内装部品的拆分,以开发一种开放式系统,在使用通用部品的同时满足用户的个性化需求。

● 1974年,日本对KEP住宅体系进行开发研究,目的是实现部品系统化,该体系由外墙围护系统、内部系统、卫生系统、通风和空调系统构成。

● 1980年,日本开始了对百年住宅体系CHS(Century Housing System))的研究,让住宅接近一种“恒产”状态,可以代代相传,100年里让家里几代人安居乐业。

可以看出,日本在提高住宅品质上,不单纯依靠住宅的主体结构,而是着力于改进部品体系,实现内装部品生产的通用化,从而提升用户居住体验。

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图3 日本住宅内装技术发展历程

回顾日本住宅装修技术的发展历程,其主要具备三大特点:

1、建筑室内一体化设计

日本很注重室内一体化设计师的培养,建筑师应往下游深入、往前端提升,将包括室内生活状态、设备结构、产品配置、产品尺寸等方面综合考量,打造出完整的产品,由此避免国内住宅批量精装过程中的专业断档、协调困难的问题。

2、部品标准化设计

日本建筑的室内设计是在做选择题而非填空题,比如设计一个卫浴空间,所用到的天地墙、卫浴部品等,都有一套可供选择的标准化产品,设计师在既定风格或功能需求下,可直接挑选产品再组合,大大缩短设计时间。

3、将建筑结构和室内装饰分离设计

传统设计中,室内装修和建筑管线预埋等是交叉融合的,日本提出的SI住宅设计体系,将PC框架结构体(Skeleton)与填充体(Infill)分离规划,然后去思考建筑预制构件的设计和生产方法,只有主体和装修相对脱离,才可以解决部品生产误差带来的无法安装、工期拖延等问题。

日本的SI住宅体系

上文提到的SI住宅体系,是在产业化住宅发展过程中形成的可持续发展的建筑体系,是在设计阶段将住宅的支撑体S和填充体I完全分离,实现部件的标准化、工业化生产和制造,从而延长住宅寿命。

1969年,日本制定了《推动住宅产业标准化五年计划》,使得住宅有了统一的装修标准。从整个住宅建设到装修,均实施工业化生产、批量化完成。到20世纪末,KSI(Kikou Skeleton Infill)机构型支撑体和结构体分离体系的构建,建立起健全的内装部品体系,使得日本超高层建筑采用SI体系的比例接近100%,住宅工业化水平跃升至世界领先地位。 

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图4 SI住宅支撑体填充体分离体系

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图5 日本KSI内装部品集成体系

其实,SI住宅的概念最早来源于荷兰的建筑师哈布瑞肯教授,后被日本引进研究,随着20世纪70年代世界能源危机的爆发,日本SI住宅的研究开始侧重于住宅的长寿命化,围绕主体结构长寿命化和填充体可变性两个主题并行发展,以减少资源浪费,其中,日本大阪煤气公司实验住宅NEXT21就是SI住宅概念下的代表产品。

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图6 实验住宅NEXT21

具体来说,NEXT21住宅将具有社会属性的主体结构和具有私密性属性的住户内装分离建设,将外墙部分定位为支撑体的外墙,以实现空间规划、部品设计的高自由度和迭代更新,既保证建筑外景成为良好的社会资产,同时也满足了住户的个性化生活需求,实现内装的灵活更换,这不但提高了建筑物的服役时长,还降低了运维期的维保成本。

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图7 住宅NEXT21的管线分离系统

日本的部品系统

日本住宅内装部品的发展,大致经历了三个阶段:

1、20世纪50年代

此时,住宅装修刚进入工业化时代,铝合金窗、强化纤维塑料浴缸等由新材料制作的部品被相继开发和应用在刚完工的住宅中。1959年“公共住宅用标准部品”(KJ部品系统)被公营住宅采用,包括不锈钢厨台、厨房抽风机等,KJ部品的尺寸、材料只能由公团规定,可以视作部品的专用体系,由公团制定生产标准、选用类型,并应用于公共住宅建设中。而后,于70年代KJ部品制度开始淡出视线,并被BL(Better Living)部品制度所取代。

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图9 早期公团住宅中的标准部品

2、20世纪60年代

这个阶段,日本房屋全装修已取得了长足发展,构配件与部品的工业化生产和商品化供应发展很快,装修部品进入了大规模开发时代。新部品不断被普及,典型代表就是是家庭浴室,浴缸、浴室热水器、沐浴设备等应运而生。

3、20世纪70年代至今

随着日本住宅数量的增长,人们开始对住宅多样化提出要求,70年代前通过标准化设计建造的大量同质化住宅已不为市场接受。因此1974年以后,日本开始实施BL部品制度(优良部品认证制度),只是提出了通用部件的最低标准,民间厂家可以灵活的自行设计,研发多样化的适用部品。

由于部品的规格化、标准化以及基本性能方面都得到了全面提高,因此后期逐渐向集成化靠拢。比如,集成式厨具将水、电、燃气等集为一体,包含了清洗、炊事、照明、排气、储物等功能,在现场只需安装和连接水、电、燃气接头,BL部品制度也一直沿用至今。

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图10 BL部品制度

如今,BL部品可以分为一般型和自由提案型两种。其中,一般型部品是已有认定基准的品类,可以由BL工作人员直接依据相关基准评价认定,而自由提案型部品的基准需要各方专业人士商讨编制,一旦确定认定基准,自由提案型部品就会转化为一般型部品,因此BL部品认定是一个开放的系统。

最后,BL部品的认定基准包括:认定基准、评价基准和试验方法制定基准的依据是《日本建筑基本法》《住宅品质确保促进法》和《日本工业规格JIS》。认定基准、评价基准的构成基本相同,包括总则和性能要求两个部分。其中,性能要求又包括使用性能、厂家供给体制、信息情报公开等。

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图11 BL部品认定基准

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图12 各种住宅内装部品



以部品“整体浴室”为例,在“浴室照度”一项,认定基准仅规定了浴室内应具有合适的照度,而评价基准则规定:检测点的平均照度要在75xl以上”,并需提供满足“试验:BLTBU-01(照度试验)要求的试验数据”。

小结

二战后日本的建筑业飞速发展,从1950年的专用部品体系(KJ部品)发展到1970年的通用部品体系(BL部品),最后到部品的全面产业化,从1973年KEP国家统筹试验性住宅计划开发、1976年NPS公共住宅设计计划标准、1980年CHS百年住宅体系,到20世纪末KSI支撑体填充体分离体系,形成了完善的住宅内装部品体系,时至今日,日本住宅的装配式内装技术已然跻身世界一流行列。

反观国内,虽已有厂商开始构建住宅的装配式内装产品,并为其研制相匹配的材料、设备、工艺、工法,但囿于缺乏强制性的政策条文支持和粗放式的施工现场管理方法,无论是提质降本增效,还是环保节能水平,我国的装配式装修技术尚无法与之竞争,要想形成成熟的装配式装修技术体系仍然任重而道远。

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