百年住宅·十年歷程
編者按 2010年在中日百年住宅國際高峰論壇上,中國房地產業協會向全社會、全行業發起了《建設百年住宅的倡議》。并在劉志峰會長的積極倡導下,于2012 年5月18 日,中國房地產業協會和日本日中建筑住宅產業協議會共同簽署了《中日住宅示范項目建設合作意向書》,就促進中日兩國在住宅建設領域進一步深化交流、合作開發示范項目等達成一致意見,提出建設以建筑產業化生產方式建設的長壽化、高品質、低能耗的中國百年住宅Long-Life Sustainable Housing 新型產品。項目實施委托中國建設科技集團股份有限公司(集團) 的中國建筑標準設計研究院有限公司負責示范項目的組織管理、技術研發和設計實施工作。
從2010到2020,百年住宅經過了十年發展。文章結合我國住宅建設與房地產業面臨的亟待解決的轉型發展課題,提出面向未來的我國住宅可持續建設發展模式,回顧中國百年住宅建設背景和重要意義,結合其發展歷程的研究與實踐,闡述其理論方法、建設模式、建筑標準、設計建造通用體系與系統集成,并對百年住宅示范項目的建筑長壽化、居住適應性、SI產業化和INFILL裝配式集成化技術與實踐創新進行總結。
2020年5月,《建筑學報》建筑生產工業化與裝配式住宅特集正式出版發行。中國百年住宅歷經十年發展,首次以學術論文形式對其建設理論方法、體系技術研發與實踐進行全面總結和分析。
可持續發展模式的住宅建筑系統集成與設計建造
—— 中國百年住宅建設理論方法、體系技術研發與實踐
1
面向未來的我國住宅可持續發展課題
可持續發展理念是在人類經歷了工業革命爆發和市場經濟轉變,全球人口、資源和環境受到沖擊,賴以生存的自然環境面臨嚴重破壞和威脅之后,于20 世紀中后期登上世界發展的歷史舞臺。進入21世紀以來,構建可持續性社會成為大勢所趨,住宅作為可持續社會的重要因素之一,其發展建設模式不僅對當前的建設理念和建筑技術提出了全新的要求,也對建造方式及其建筑全生命周期環節提出了更高的目標,從而徹底改變傳統行業思維方式和設計、生產、建造模式[1]。當前我國住宅建設與房地產業面臨著若干亟待解決的轉型發展課題。
1.1城鄉人居環境危機與住宅可持續發展的問題
伴隨著城鎮化進程加速發展,住宅大規模批量建設、過度開發產生的環境問題日益凸顯,我國建筑業受限于長期以來傳統的生產方式,所產生的高能耗、高污染、高廢物正在破壞著人與自然的和諧關系。對建筑全生命周期的分析研究表明,其能源消耗和環境影響一方面表現在建筑生產和建造過程中,另一方面表現在建筑投入使用和維護中。這種持續數十年的影響造成社會與城市、社區與居住等城鄉人居環境的嚴重危機,制約了我國建筑業和社會經濟的可持續發展。
1.2房地產開發大拆大建與住宅建筑壽命的問題
我國普通建筑和住宅設計使用年限為50年,然而實際住宅平均使用壽命只有30~40年,遠低于國外發達國家的建筑壽命水平。住宅呈短壽型與思想意識、利益驅動等社會經濟原因有關,也同結構安全質量、建筑老化和使用維護等建設和居住原因有必然聯系。大拆大建的背后是每年高達近萬億的財富損失。因此,推進建筑長壽化是解決我國既有住宅問題與未來住宅發展的當務之急,也是實現我國建設從資源消耗型向資產持續型轉變的重大課題。
1.3建筑產業化技術與住宅設計建造質量的問題
現階段我國建筑業以傳統生產建造方式為主,存在著工業化生產與產業化水平不高、建設方式粗放、技術創新不足、勞動力短缺、建筑安全質量存在隱患等問題。分析其原因,當前我國現代建筑產業化發展中的相關設計建造體系尚未完全確立,生產建造技術集成化程度低、缺乏完善的質量控制技術與建筑部件部品生產供應。因此,住宅建設應重點圍繞建筑生產技術革新和建筑產業升級,促進我國建筑業擺脫傳統路徑的依賴和束縛,在建筑產業現代化發展中實現從傳統人工“建造”階段到現代工業“制造”階段的跨越。
1.4住宅產品的供給品質與長期維護更新的問題
目前我國住宅產品供給在適用性能、環境性能、經濟性能、安全性能、耐久性能1等方面不盡人意。從居住角度表現為墻皮脫落、衛生間漏水反味、房間隔聲差、室內空氣質量不佳、收納空間不足和適老生活不便等問題。由于住宅設計建造思維與技術手段落后,項目建成投入使用后缺少可改造性和未來適應性,且不利于維護更新。在我國房地產業進入存量與增量并行的時代,應從可持續發展建設的角度重新審視我國住宅產品供給模式,樹立一種對社會形成長遠資產、對每個居住者形成長久價值的建筑產品,構建面向未來的人居生活環境。
2
可持續建設模式的百年住宅
(Long-Life Sustainable Housing)
建筑標準與建設研究
縱觀國際可持續建設模式和住宅技術體系發展,以歐美國家為代表的開放建筑Open Building2和以日本為代表的SI住宅Skeleton-Infill3的理論方法不斷演進,其建筑體系與技術實踐也得到了長足發展[2]?;诋斍拔覈鐣洕l展水平和建筑產業現代化發展,以開放建筑和SI住宅為基礎,探索建筑產業現代化發展背景下的建設供給模式,構建綠色可持續建設體系,圍繞住宅建筑系統集成的研發與實踐,可促進我國建筑業生產建造方式轉型升級與住宅建設發展模式轉變。
2.1百年住宅的創立與發展
2010 年,在中日百年住宅國際高峰論壇上,中國房地產業協會向全社會、全行業發起了《建設百年住宅的倡議》。2012 年5月18 日,中國房地產業協會和日本日中建筑住宅產業協議會共同簽署了《中日住宅示范項目建設合作意向書》,就促進中日兩國在住宅建設領域進一步深化交流、合作開發示范項目等達成一致意見,提出建設以建筑產業化生產方式建設的長壽化、高品質、低能耗的中國百年住宅Long-Life Sustainable Housing 新型產品。項目實施委托中國建設科技集團股份有限公司(集團)的中國建筑標準設計研究院有限公司負責示范項目的組織管理、技術研發和設計實施工作,并簽約開展了第一批示范項目。2014年第一個百年住宅示范項目上海綠地南翔崴廉公館竣工,引起了全行業和社會的廣泛好評。2015年第二批、2017年第三批示范項目陸續簽約或建成;截至2019 年底,全國示范項目總建筑面積已達百余萬平方米。
百年住宅以新理念、新模式、新標準、新體系引領我國當代新型住宅建設模式轉型升級,力求通過突破我國長期以來建筑業傳統生產建造方式束縛,解決我國城鄉人居環境的建設瓶頸,實現面向未來的綠色可持續發展建設[3]。
· 中國百年住宅相關研究發展與交流實踐歷程
·百年住宅示范項目實施與管理機制
2.2百年住宅的理論方法與建設模式
梳理國際可持續建筑理論方法及住宅設計建造技術可以看到,開放建筑作為影響當代可持續建設發展模式和建筑工業化的基礎性理論,其獨特性在于以建設環境層級劃分的思維將建筑問題納入到更廣闊的社會經濟與人居環境系統中,實現了建筑主體的營建系統向填充體系統的多維度空間環境演進[4]。日本建筑構法理論及其建筑通用體系,推動了世界建筑工業化和開放建筑方法從設計建造轉向建筑生產論[5]。隨后產生了以建筑生產合理化思路解決住宅工業化技術與居住適應性問題的KEP體系4、以系列化為典型特征的NPS體系5、作為日本住宅可持續建設的基礎性成果CHS體系6 和標志性成果KSI住宅體系7[6]?;诖?,20世紀末日本進行了“環境共生住宅”、“資源循環型住宅”等一系列可持續住宅實踐建設。21世紀以來,日本政府提出的“200 年住宅”8構想和長期優良住宅9建設標準,構建了基于SI住宅體系的可持續發展建設模式和住宅建設技術,以實現具有能夠沿用到下個100 年的品質和與城市街區相協調的人居環境建設[7]。
百年住宅正是基于國際視角的開放建筑和SI 住宅綠色可持續建設理念與方法,聚焦結合我國建設發展現狀和住宅建設供給方式,探索提出的一種面向未來的新型住宅建設模式與產品供給。以可持續居住環境建設理念為基礎,通過建設產業化,實現建筑的長壽化、品質優良化、綠色低碳化,建設更具長久價值的人居環境[8]。
2.3百年住宅的設計評價標準與通用體系
在百年住宅的10 年發展中,《百年住宅建筑設計與評價標準》是其研發與實踐的頂層設計?!稑藴省酚芍袊こ探ㄔO標準化協會、中國房地產業協會統籌負責,中國建筑標準設計研究院有限公司主編,聯合全產業鏈60余家單位共同完成,于2018年8月1日起實行?!稑藴省返木幹泼鞔_了百年住宅基本理念,構建了中國百年住宅設計標準和評價標準,將指導今后我國百年住宅的研發與實踐、設計與建造。
基于SI住宅體系,百年住宅構建了新型住宅工業化設計建造通用體系。以系統工程的思維與方法為指導,實現主體結構、外圍護、設備管線與內裝的系統集成。其系統集成還體現在協同建筑、結構、機電和裝修等全專業集成;統籌策劃、設計、生產、施工和運維等全過程集成。
·百年住宅的建設方法及住宅體系
3
百年住宅的建筑體系與設計建造集成技術
基于百年住宅新型住宅工業化設計建造通用體系,圍繞主體結構、外圍護、設備管線與內裝的系統集成,百年住宅開發了系統性的設計建造集成技術,具有一定的創新性和前瞻性。
3.1長壽化設計建造集成技術
百年住宅長壽化是對住宅建筑的物理性壽命和功能性壽命提出建設目標,前者針對建筑主體結構,后者針對建筑的功能使用是否滿足變化中的居住適應性需求。百年住宅長壽化設計建造集成技術綜合應用在主體結構、外圍護、設備管線與內裝系統中,其技術策略在于合理延長各系統物理壽命,同時保證在未來使用中的功能便利。特別是對于建筑的主體結構耐久性關鍵技術,力求使其在更長的使用周期內維持設計結構強度。而對于外圍護耐久性關鍵技術研發,除了耐久性的增強,還包括對保溫性能的增強,以被動式技術保證室內制冷和供暖的能源節約。
↘建筑外圍護系統耐久性設計
河南碧源百年住宅示范項目
3.2適應性設計建造集成技術
百年住宅適應性指在住宅主體結構不變的前提下,套內空間滿足多樣化家庭結構和生活方式的需求,功能布局靈活,便于改造利用。百年住宅的適應性設計建造集成技術包括標準化設計關鍵技術、多樣化組合關鍵技術、家庭全生命周期關鍵技術等。百年住宅標準化設計采用標準化的部件部品形成標準化的內裝模塊、功能模塊、套型模塊,在此基礎上進行不同的組合,形成多樣化的建筑成品,并結合未來居住可能性,進行適老化、適幼化套型研發。
↘家庭全生命周期的適應性設計與樣板間
山東魯能百年住宅示范項目
3.3SI產業化集成體系及技術
百年住宅SI產業化指無論是長壽化集成技術還是適應性集成技術,都是基于SI住宅體系支撐體和填充體分離,通過大空間結構體系+ 架空體系+集中管井關鍵技術的組合方式為技術實施創造了條件。百年住宅采用SI住宅體系技術為整個建筑產業鏈的設計建造方式,解決了建設的全產業鏈、建筑全生命周期發展問題和住宅生產建造過程的連續性問題,使資源和效益最優化。
·SI裝配式干式工法關鍵技術
3.4INFILL裝配化集成體系及技術
百年住宅內裝部品集成裝配化細分為集成化部品關鍵技術、模塊化部品關鍵技術等。與主體結構使用壽命長達幾十年甚至上百年相比,百年住宅的部品更換周期要短,因此其檢修更換不能影響建筑結構的安全性。系統性內裝部品裝配化集成技術可實現對部品的快速、便捷更換,可針對設計、施工和使用上的特點,制定日常檢查維護維修計劃和長期維護維修計劃。
↘集成化部品關鍵技術
山東魯能百年住宅示范項目
上海綠地百年住宅示范項目
↗模塊化部品關鍵技術
山東魯能百年住宅示范項目
北京當代百年住宅示范項目
北京豐科建· 澤信百年住宅示范項目
4
百年住宅示范項目
創新實踐與行業意義
百年住宅建設示范項目實施經歷了10年的發展,以新理念、新模式、新標準、新體系及集成技術創新建設了綠色可持續發展建設模式下的長壽化住宅建設,以及我國建筑產業現代化發展中的新型住宅建造方式的轉型升級,社會、經濟和環境效益顯著。
4.1示范項目的整體解決方案與創新實踐
百年住宅示范項目創新科研與實踐成果包括以下幾個方面:
1、以國際先進的開放建筑和SI住宅理論,探索了住宅建設的綠色可持續發展模式;
2、以新型住宅建設與供給方式,實現了提高建筑全生命周期的長久性能與價值的、建設產業化、建筑長壽化、品質優良化、綠色低碳化的居住產品;
3
創建了百年住宅的可持續住宅體系與頂層設計,引領了我國住宅可持續建設的新方向;
4、以新型建筑產業化的建筑體系研發為支撐,攻關了滿足面向未來人居生活的整體技術解決方案;
5、以優良部品裝配化的建造集成技術創新,提高了住宅品質和居住性能;
6、實施了裝配化內裝體系和干式工法等成套技術;
7、落地了住宅運營維護與改造性能等集成技術;
8、探索了建設全過程中設計、生產、施工、運維等產業鏈環節管理與質量保障技術。
↘百年住宅整體解決方案
北京當代百年住宅示范項目
↘百年住宅保障性住房工法樣板間
北京實創公租房百年住宅示范項目
↗百年住宅工法體驗館
浙江寶業百年住宅示范項目
4.2示范項目的產業鏈整合與技術推廣
百年住宅示范項目集結國內外建筑設計單位、科研院所、開發企業以及相關部品企業、施工企業,跨領域、跨行業協同實踐,促進科技轉化與推廣應用,實現了行業上下游產業鏈的全面對接。百年住宅產業聯盟以地產龍頭和品牌領軍企業的綠地集團、寶業集團、新城集團、魯能集團、天房發展集團、海爾地產集團、澤信集團、實創高科、當代置業集團、碧源集團和北京城建地產等開發企業為示范項目實施主體,并通過一系列百年住宅體驗館和工法樣板間作為技術交流窗口,推廣了百年住宅的可持續建設技術的創新性成果。
·中國百年住宅產業聯盟
4.3示范項目的社會、行業與市場的意義與價值
根據國家綠色發展理念與戰略要求,滿足人民從“有房住”向“住好房”的需求,以提高供給質量水平和降低資源環境負荷為目標,加快推動可持續住宅發展方式變革,通過建設產業化科技創新建設出長壽命、高品質、綠色低碳的好房子[9]。百年住宅探索了一條符合時代發展、突破轉型的住宅建設發展新道路。從社會角度來看,百年住宅示范項目的建設和推廣,實現我國住宅從資源消耗型向資產持續型升級建設,對社會和諧、環境保護和住宅產業的可持續發展起到推動作用。從行業角度來看,建設長壽命、好性能、綠色低碳的百年住宅,是行業轉型升級、提升發展質量的迫切需要[10]。
從未來需求角度來看,百年住宅作為我國當前一個新型建筑供給實踐,既是社會經濟轉型與建筑產業現代化背景下推動住宅建造方式的創新成果,也必將會成為留給未來子孫后代去傳承的優良社會資產。
本文改編自秦姍,劉東衛,伍止超. 可持續發展模式的住宅建筑系統集成與設計建造——中國百年住宅建設理論方法、體系技術研發與實踐.《建筑學報》2020.05.
注釋
1 住宅性能《住宅性能評定技術標準》GB/T50362-2005中規定將其劃分成適用性能、環境性能、經濟性能、安全性能和耐久性能5方面。
2 開放建筑基于1960 年代荷蘭SAR(Stitching Architecten Research) 建筑理論方法及住宅體系,劃分了城市肌理(urban tissue)、建筑主體(base building) 和內裝(infill)3個層級,分別對應公(社會)、共(群體) 和私(個人)。其發展分為兩個階段:第一階段主要發展建筑層級的營建系統;第二階段實現了由建筑層級的營建系統向室內的填充系統發展。作為一種體系化的建筑理論,開放建筑理論系統地詮釋了SAR 支撐體住宅理論,并對其進一步擴充。
3 SI 住宅是日本技術開發項目“創造生活價值住宅開發計劃(1994-2000)”的重要研究內容。這項由40 家公司參與的大規模技術研發從環境資源和社會經濟的可持續基本觀點出發,著重于住宅的時代性、社會性和持久性,同步提高住宅的資產價值和使用價值。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體系,體現了住宅長壽化的基本理念。
4 KEP (Kodan Experimental Housing Project)是日本國家統籌試驗性住宅計劃(1973-1981)日本住宅公團開發的“由工廠生產的開放式部品形成的住宅供應系統”,以實現住宅內外裝部品生產合理化為目標,以集成體系部品間的組合實現居住空間的靈活可變。
5 NPS (New Plan System) 直譯為“新設計體系”,日本統稱為“公共住宅設計計劃標準”,是基于KEP 建立的能夠適應設計多樣化的新系列。NPS 代替了1970 年用PC 施工法調整尺寸的公共住宅標準SPH(Standard of PublicHousing)。相比較而言,SPH 是針對套型的標準化設計,而NPS是標準設計體系,為居住者提供的是一套不同標準的通用住宅設計。
6 CHS (Century Housing System,百年住宅體系) 基于日本建設省( 現國土交通省) 從1980年開始的為期3 年的深入研究,形成以為居住者持續提供舒適的居住生活為目標,包含設計建造、生產供給、維護管理等全過程在內的新住宅建設體系。隨即日本政府開展了“百年住宅建設系統認定事業”,制定了《百年住宅建
設系統認定基準》。
7 KSI (Kikou SI,機構型SI 住宅) 是日本UR 都市機構自1998 年起開始研發的一種可持續住宅。
8 200 年住宅是日本首相福田康夫在2007年5月施政演說中提到的重點政策之一,確立以“減輕環境負荷、減少住宅支出、建設高質量住宅”為戰略目標。為此日本專門成立了“200年住宅委員會”。2008 年7 月第34 屆八國集團首腦會議在日本舉行,會上日本代表成員首次面向世界提出“200 年住宅”的構想,以展示其獨特的可持續發展理念。
9 長期優良住宅基于日本國會參議院全體會議2008年表決通過的《長期優良住宅普及促進法》,并于2009 年正式實施,此舉措旨在普及“200住宅”。日本國土交通省依據此法律制定了《長期優良住宅認定基準》。
參考文獻
[1] 清家剛, 球元孝之. 可持續性住宅建設[M]. 陳濱, 譯. 北京: 機械工業出版社, 2008.
[2] 松村秀一, 田邊新一. 21 世紀型住宅模式[M].陳濱, 范悅, 譯. 北京: 機械工業出版社, 2006.
[3] 劉東衛. 百年住宅—面向未來的中國住宅綠色可持續建設研究與實踐[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2018.
[4] KENDALL Stephen, TEICHER Jonathan,Residential Open Building[M]. London: E&FN spon, 2000.
[5] 內田祥哉. 建筑工業化通用體系[M]. 姚國華,譯. 上海: 上??茖W技術出社, 1983.
[6] UR 都市機構. KSI-Kikou Skeleton and InfillHousing[M]. 橫濱: UR 都市機構, 2005.
[7] 長期優良住宅に係る認定基準技術解説[M].東京都: 一般社団法人 住宅性能評価· 表示協會, 2008.
[8] 劉東衛. SI 住宅與住房建設模式· 體系· 技術·圖解[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 2015.
[9] 孫英. 百年住宅—中國新時代高質量住宅的品牌實踐[R]. 北京: 中國建設科技有限公司,2018.
[10] 劉志峰. 落實科學發展觀、建設中國百年住宅[J]. 住宅產業, 2010(5): 15-16.
圖片來源
文中圖表由劉東衛工作室整理提供
近日,北京市住建委開展《保障性住房百年住宅標準研究》課題研究,全面啟動北京的百年住宅標準研究工作。該項目旨在落實北京城市發展的總體藍圖——《北京城市總體規劃(2016年-2035年)》的要求:
推進住房規劃建設標準化、信息化、智能化,加強工程質量安全管理。2020年前建立百年住宅標準并進行試點推廣,到2035年新建住房全面實施百年住宅標準。
……
下一個十年,成就未來。
百年住宅·十年歷程
歲月可憶·未來可期
中國百年住宅產業聯盟
中國房地產業協會
中國建筑標準設計研究院有限公司
聯系郵箱:jial@cbs.com.cn
聯系電話:010-68799367