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行業資訊丨淺析日本住宅的裝配式內裝技術

廣東裝配式建筑分會     2024-06-19     300

來源:安星建設集團

什么是裝配式裝修

裝配式裝修,又稱工業化裝修。根據住建部2017年頒布的《裝配式混凝土建筑技術標準》和《裝配式鋼結構建筑技術標準》,該技術是指采用干式工法、將工廠生產的內裝部品在現場進行組合安裝的裝修方式,主要具備三個特點:


  1、干式工法裝配規避傳統裝修中使用砂漿找平、粘結等濕法作業,改為采用錨栓、支托、結構粘膠等方式實現支撐與連接構造。


2、管線與結構分離:設備、管線不在房屋結構中預埋,改為填充在裝配式空間的六個面與支撐結構之間的空隙中。


3、部品集成定制:將多個分散的部件通過特定的制造供應集成一個有機體,其過程雖為工業化生產,但仍需滿足個性化定制,從而避免現場二次加工。

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圖1 住宅裝配式內裝

相比于傳統裝修,裝配式裝修的最大優勢就是能改善施工現場“臟亂差”的環境,有效減少建廢、揚塵和噪聲等環境污染,提高部品部件的拆裝便捷性,縮短工期,并減少維護成本。

目前,國內住宅裝配式內裝技術已發展為十四大部品體系,分別是:地面系統、隔墻系統、墻板系統、門窗幕墻系統、吊頂系統、給排水系統、五金配件系統、防水保溫涂料系統、管線系統、整體廚房系統、整體衛浴系統、暖通機電系統、智能智慧系統、全屋家居系統。

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圖2 住宅裝配式內裝部品體系

然而,與日本住宅內裝技術相比,我國住宅裝配式內裝技術仍存在很大改進空間。接下來讓我們看看日本的住宅裝配式內裝技術吧。

日本住宅內裝技術的發展歷程

日本的住宅內裝技術是在政府政策的推動下,經過多個階段發展才逐步形成,其中最關鍵的歷史事件包括:

● 1970年,日本開展KEP(Kodan Experimental Housing Project)系統研究,該系統實現了房屋結構和內裝部品的拆分,以開發一種開放式系統,在使用通用部品的同時滿足用戶的個性化需求。

● 1974年,日本對KEP住宅體系進行開發研究,目的是實現部品系統化,該體系由外墻圍護系統、內部系統、衛生系統、通風和空調系統構成。

● 1980年,日本開始了對百年住宅體系CHS(Century Housing System))的研究,讓住宅接近一種“恒產”狀態,可以代代相傳,100年里讓家里幾代人安居樂業。

可以看出,日本在提高住宅品質上,不單純依靠住宅的主體結構,而是著力于改進部品體系,實現內裝部品生產的通用化,從而提升用戶居住體驗。

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圖3 日本住宅內裝技術發展歷程

回顧日本住宅裝修技術的發展歷程,其主要具備三大特點:

1、建筑室內一體化設計

日本很注重室內一體化設計師的培養,建筑師應往下游深入、往前端提升,將包括室內生活狀態、設備結構、產品配置、產品尺寸等方面綜合考量,打造出完整的產品,由此避免國內住宅批量精裝過程中的專業斷檔、協調困難的問題。

2、部品標準化設計

日本建筑的室內設計是在做選擇題而非填空題,比如設計一個衛浴空間,所用到的天地墻、衛浴部品等,都有一套可供選擇的標準化產品,設計師在既定風格或功能需求下,可直接挑選產品再組合,大大縮短設計時間。

3、將建筑結構和室內裝飾分離設計

傳統設計中,室內裝修和建筑管線預埋等是交叉融合的,日本提出的SI住宅設計體系,將PC框架結構體(Skeleton)與填充體(Infill)分離規劃,然后去思考建筑預制構件的設計和生產方法,只有主體和裝修相對脫離,才可以解決部品生產誤差帶來的無法安裝、工期拖延等問題。

日本的SI住宅體系

上文提到的SI住宅體系,是在產業化住宅發展過程中形成的可持續發展的建筑體系,是在設計階段將住宅的支撐體S和填充體I完全分離,實現部件的標準化、工業化生產和制造,從而延長住宅壽命。

1969年,日本制定了《推動住宅產業標準化五年計劃》,使得住宅有了統一的裝修標準。從整個住宅建設到裝修,均實施工業化生產、批量化完成。到20世紀末,KSI(Kikou Skeleton Infill)機構型支撐體和結構體分離體系的構建,建立起健全的內裝部品體系,使得日本超高層建筑采用SI體系的比例接近100%,住宅工業化水平躍升至世界領先地位。 

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圖4 SI住宅支撐體填充體分離體系

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圖5 日本KSI內裝部品集成體系

其實,SI住宅的概念最早來源于荷蘭的建筑師哈布瑞肯教授,后被日本引進研究,隨著20世紀70年代世界能源危機的爆發,日本SI住宅的研究開始側重于住宅的長壽命化,圍繞主體結構長壽命化和填充體可變性兩個主題并行發展,以減少資源浪費,其中,日本大阪煤氣公司實驗住宅NEXT21就是SI住宅概念下的代表產品。

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圖6 實驗住宅NEXT21

具體來說,NEXT21住宅將具有社會屬性的主體結構和具有私密性屬性的住戶內裝分離建設,將外墻部分定位為支撐體的外墻,以實現空間規劃、部品設計的高自由度和迭代更新,既保證建筑外景成為良好的社會資產,同時也滿足了住戶的個性化生活需求,實現內裝的靈活更換,這不但提高了建筑物的服役時長,還降低了運維期的維保成本。

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圖7 住宅NEXT21的管線分離系統

日本的部品系統

日本住宅內裝部品的發展,大致經歷了三個階段:

1、20世紀50年代

此時,住宅裝修剛進入工業化時代,鋁合金窗、強化纖維塑料浴缸等由新材料制作的部品被相繼開發和應用在剛完工的住宅中。1959年“公共住宅用標準部品”(KJ部品系統)被公營住宅采用,包括不銹鋼廚臺、廚房抽風機等,KJ部品的尺寸、材料只能由公團規定,可以視作部品的專用體系,由公團制定生產標準、選用類型,并應用于公共住宅建設中。而后,于70年代KJ部品制度開始淡出視線,并被BL(Better Living)部品制度所取代。

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圖9 早期公團住宅中的標準部品

2、20世紀60年代

這個階段,日本房屋全裝修已取得了長足發展,構配件與部品的工業化生產和商品化供應發展很快,裝修部品進入了大規模開發時代。新部品不斷被普及,典型代表就是是家庭浴室,浴缸、浴室熱水器、沐浴設備等應運而生。

3、20世紀70年代至今

隨著日本住宅數量的增長,人們開始對住宅多樣化提出要求,70年代前通過標準化設計建造的大量同質化住宅已不為市場接受。因此1974年以后,日本開始實施BL部品制度(優良部品認證制度),只是提出了通用部件的最低標準,民間廠家可以靈活的自行設計,研發多樣化的適用部品。

由于部品的規格化、標準化以及基本性能方面都得到了全面提高,因此后期逐漸向集成化靠攏。比如,集成式廚具將水、電、燃氣等集為一體,包含了清洗、炊事、照明、排氣、儲物等功能,在現場只需安裝和連接水、電、燃氣接頭,BL部品制度也一直沿用至今。

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圖10 BL部品制度

如今,BL部品可以分為一般型和自由提案型兩種。其中,一般型部品是已有認定基準的品類,可以由BL工作人員直接依據相關基準評價認定,而自由提案型部品的基準需要各方專業人士商討編制,一旦確定認定基準,自由提案型部品就會轉化為一般型部品,因此BL部品認定是一個開放的系統。

最后,BL部品的認定基準包括:認定基準、評價基準和試驗方法制定基準的依據是《日本建筑基本法》《住宅品質確保促進法》和《日本工業規格JIS》。認定基準、評價基準的構成基本相同,包括總則和性能要求兩個部分。其中,性能要求又包括使用性能、廠家供給體制、信息情報公開等。

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圖11 BL部品認定基準

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圖12 各種住宅內裝部品



以部品“整體浴室”為例,在“浴室照度”一項,認定基準僅規定了浴室內應具有合適的照度,而評價基準則規定:檢測點的平均照度要在75xl以上”,并需提供滿足“試驗:BLTBU-01(照度試驗)要求的試驗數據”。

小結

二戰后日本的建筑業飛速發展,從1950年的專用部品體系(KJ部品)發展到1970年的通用部品體系(BL部品),最后到部品的全面產業化,從1973年KEP國家統籌試驗性住宅計劃開發、1976年NPS公共住宅設計計劃標準、1980年CHS百年住宅體系,到20世紀末KSI支撐體填充體分離體系,形成了完善的住宅內裝部品體系,時至今日,日本住宅的裝配式內裝技術已然躋身世界一流行列。

反觀國內,雖已有廠商開始構建住宅的裝配式內裝產品,并為其研制相匹配的材料、設備、工藝、工法,但囿于缺乏強制性的政策條文支持和粗放式的施工現場管理方法,無論是提質降本增效,還是環保節能水平,我國的裝配式裝修技術尚無法與之競爭,要想形成成熟的裝配式裝修技術體系仍然任重而道遠。

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