从可持续发展的角度论工业化住宅的耐久性与适应性

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【摘要】 本文结合我国工业化住宅的发展现状，从可持续发展的角度探讨工业化住宅的耐久性和适应性，在满足节能环保的同时，探索长寿命住宅的发展模式。

【关键词】可持续发展，工业化住宅，耐久性，适应性

【Abstract】This paper, in combination with the development status of industrialization houses, discusses the durability and adaptability of industrialization houses from the perspective of sustainable development and explores the development model of long-life housing on the premise of saving energy and protecting environment.

【Keywords】sustainable development, industrialization houses, durability,adaptability

中图分类号：F287文献标识码： A

前言

近年来随着预制技术的广泛应用，采用工业化方式建造的住宅不断增多。然而目前我国工业化住宅的耐久性和适应性较差，一方面许多建筑由于过早老化被拆除，严重浪费资源；另一方面住宅难以长期满足住户的使用要求，功能适应性不足。针对这种情况，现阶段应该加快住宅产业化的推广，研究增强工业化住宅的耐久性与适应性，逐步建立我国的长寿命住宅技术体系。

工业化住宅与可持续发展

人类进入工业化社会以来，很多行业的生产方式产生了变革，由传统的手工业加工模式转向工厂化批量生产模式，在住宅建设领域，这种生产技术的演变也在不断进行。发达国家已经建立了完善的住宅产业化体系，房屋基本上都采用工业化方式建造。而我国的住宅行业还处于粗放式发展阶段，施工效率低，房屋质量较差，建造过程破坏环境，制约了住宅的可持续发展。

2.1 工业化住宅的特点

传统的住宅大多采用现浇方式建造，施工现场需要投入大量的人力进行湿作业，效率较低，工程建设周期长，还受气候条件的限制。而工业化住宅的生产空间转移到了工厂，其构件在工厂内完成预制，然后运往工地直接装配，建筑的设计、制造、施工、装修等环节均在标准化模数控制下进行，房屋的质量得以保障。

工业化住宅的预制构件主要有外墙板、阳台板、楼梯、楼板等（图1），这些预制构件的品质直接关系到建筑的舒适、节能、耐久等基本性能。我国的工业化住宅以装配整体式结构为主，即采用预制与现浇结合的方式，部分构件在工厂预制，施工时将构件的预埋钢筋等连接，再通过浇筑混凝土形成整体结构。

2.2 工业化住宅的可持续发展要求

随着环境污染、能源短缺等问题的日益凸显，世界各地相继开始关注住宅领域的可持续发展。如何提高工业化住宅的技术水平，同时又满足可持续发展的要求，这将是现阶段我们要侧重研究和实践的方向。

长期以来，我国的住宅建造是以工地为主的，建筑工人的工作环境较差，强度大但劳动效率低，住宅生产的规模效益难以发挥。现阶段传统住宅的粗放式发展已经不符合时代要求，我们应该分析工业化住宅发展存在的问题，努力提高住宅质量，积极推广节约型、环保型建材，满足节能减排综合要求。以下是现阶段我国工业化住宅存在的问题：

1.工业化技术含量较低。工厂生产预制构件的设备及生产工艺比较落后，预制构件的生产还处于半人工化状态。施工以人工为主，分散作业，机械化程度低。

2.标准化体系有待完善。标准化是批量生产的基础，住宅生产过程中的所有环节都应该纳入统一的标准体系中。目前我国工业化住宅部品行业还未形成实质上的统一化和标准化。

3.资源浪费和环境破坏严重。首先建筑材料生产中存在对资源的浪费，传统粘土砖的生产会大量破坏耕地资源，建筑施工过程中也会对环境产生影响。其次由于我国住宅交付的主要是毛坯房，存在二次装修问题，众多家庭在装修中会产生大量建筑垃圾，破坏社区环境。

4.住宅耐久性差，适应性有待提高。耐久性差造成我国住宅的使用寿命较短，住宅频繁地拆除再建，浪费资源且产生了大量建筑垃圾。住宅灵活性不足，难以适应住户变更带来的需求改变。

建筑的可持续发展模式一方面要求住宅具备良好的节能性，减少生产过程的资源浪费，节约建造成本，另一方面要求住宅具备长期的功能适应性，在住宅的寿命周期内满足不同年龄，不同人群的使用要求，使住宅体系实现长寿化。

3.工业化住宅的耐久性与适应性

3.1 工业化住宅的耐久性

根据统计，德国住宅的平均寿命为63.8年，法国为102.9年，英国为132.6年，城市住宅均有较长的使用寿命，而我国住宅的使用寿命较短，大量处于设计年限内的住宅过早老化而被拆除，违背了可持续发展的原则。延长住宅的使用寿命必须提高其耐久性。住宅的耐久性指建筑从建造完成到失去工作能力的时间周期内保证正常安全使用的性能，是评价住宅品质的重要指标（表1）。

高层工业化住宅应该使用性能良好的材料，提高预制构件的加工质量，确保施工中各构件的牢固连接，采取合理的防火、防水、防腐等保护措施。一般高层工业化住宅的主体结构都具有良好的耐久性，而住宅的部品和设备等使用寿命较短，因而应在住宅的全生命周期内考虑部品设备与结构主体间的协同关系，避免因配套构件的老化影响整个住宅的耐久性能。

3.2 工业化住宅的适应性

适应性是长寿命住宅体系需要着重解决的问题，当建筑的耐久性增加，使用寿命延长后，就应考虑如何长期保持住宅功能的适应性，以满足不同居住人群的使用要求。在主体结构不变的情况下，可以增加内部布局的灵活性，提高部品设备更新的便利性，从而实现结构主体不变，内部功能更新，其实质是增加住宅的可变性，使住户能够根据生活习惯对居住区域进行灵活分隔。

工业化住宅的适应性主要取决于住宅维护更新的难易程度，在设计和建造时要把不同耐久年限的构件进行划分，将需要不断更新的部件独立开来，从而方便更换新的设备（表2）。例如将厨房和卫生间制成独立的单元（图2），预留独立的管线空间（不在结构体内走管线），可以在不动主体结构的前提下更换部品，使住宅功能具有长期的适应性。

3.3 耐久性与适应性结合的工业化住宅体系

将耐久性与适应性结合是住宅可持续发展的有效模式，耐久性的提高使建筑使用寿命延长，减少了建筑生命周期内的资源浪费；而适应性的提高使住宅的灵活性增加，促进了建筑生命周期内的功能可变性。发达国家在上世纪就开始探索可持续发展的长寿命住宅体系，如日本的SI住宅体系，CHS住宅体系等，我国目前也发展了基于本国国情的CSI住宅体系。

一．SI住宅体系

SI住宅体系是日本实现住宅长寿化的基础理念。SI住宅体系的核心思想是将整个住宅分为Skeleton(骨架体)、Infill(填充体)两个部分，并将两者分离设计，使耐久性较长的构件与寿命较短的构件互相独立（图3）。明确划分S部分和I部分可以在设计中合理满足住户对使用功能的要求，在使用期限内对S部分不做变动，而当住户生活方式改变时可以方便地更换I部分,保证内部空间的灵活性。

日本SI住宅的推广得益于完善的住宅部品体系，部品作为SI住宅的独立单元，在工厂预制好后直接运到施工现场安装在骨架体内，所有部品都是根据模数标准定制的，具有很强的流通性，设计时采用多功能模块和标准化接口，尽量满足住宅复杂的使用功能。

CHS住宅体系

CHS即日本的住宅百年建设体系，是包含了设计、生产、维护管理等全部过程的系统，旨在可持续地提供舒适的居住环境。百年住宅系统的设计、结构均实现了长寿化，其耐久性可以满足3代人（100年）的居住，通过部品供应和维护更新的集成管理来满足3代人不同的使用功能。表3所示为日本百年住宅建设系统的6个基本设计原则。

三．CSI住宅体系

CSI即“中国的支撑体住宅体系”，是针对我国住宅耐久性差、适应性较弱、能源消耗高等问题而提出的，其目标是建立中国的长寿命住宅系统。目前我国研究制定了规范《CSI住宅建设技术导则（试行）》，重点在济南地区进行试点建设。CSI住宅体系建立在Open Building（开放式住宅）理念上，支撑体属于不可随意变动的部分，填充体属于住宅生命周期内的可变部分，其内部空间划分和部品的更新要结合我国居民的生活习惯，满足不同年龄段人群的使用要求（图4）。

结语

工业化住宅是一项复杂的系统工程，首先应当制定严格的发展步骤和策略，同时应该结合自身国情，有针对性地解决当前存在的问题，切实提升工业化住宅的整体质量，提高住宅建设的技术水平。长寿命住宅的关键问题在于提高住宅的耐久性与适应性，使两者协同结合，住宅骨架体与填充体独立设计的模式有效解决了这一问题。CSI住宅的推广为我国百年住宅系统的建设积累了经验，建筑的寿命逐步延长，部品类型不断丰富，从而提高了住宅的耐久性和适应性，推动了工业化住宅的可持续发展。

参考文献：

[1] 纪颖波，建筑工业化发展研究. 北京：中国建筑工业出版社，2011

[2] 吴东航，章林伟，日本住宅建设与产业化. 北京：中国建筑工业出版社，2009

[3] 蒋勤俭，住宅建筑工业化关键技术研究. 混凝土世界，2010

[4] 《CSI住宅建设技术导则（试行）》（建住中心[2010]57号）

[5] 谢芝馨，工业化住宅系统工程. 北京：中国建材工业出版社，2003