日本住宅工业化PC技术的中国式思辨

　　近日，在中国建筑标准设计研究院举行的“可持续建筑与住宅产业化技术系列论坛”第二场分论坛上，来自日本早稻田大学、明治大学、藤田建设、国土交通省的专家，以图文并茂的方式，深入浅出地介绍了日本建筑工业化与PC(预制混凝土结构)的发展历程、技术与工法、相关标准等，吸引了来自全国各地的百余位业内人士参加。

　　“住宅PC化技术在我国仍处于探索时期，和日本等成熟国家的差距主要在于技术理念”，论坛主要负责人中国建筑设计标准研究院执行总建筑师刘东卫向记者表示：“论坛邀请一批国内外学者和专家授业解惑，传播先进的技术理念和前沿实践，展示国内外最新的技术解决方案，以推进我国住宅产业的可持续发展，同时也为相关管理者、建造者、研究者提供技术信息交流的互动平台。”

　　这场以日本PC技术为主题的论坛上，不仅勾勒出半个多世纪以来日本政府、行业、企业联动的全景图，中外专家还针对不同问题展开了深度对话与热烈探讨。

　　政府领路公租房力推

　　早在20世纪50年代后期，日本便开始了住宅的PC化生产。当时，由于第二次世界大战后住宅出现严重的供给不足，加之青壮年劳动力紧缺，于是，日本建设省、公团(公营公司)便开始主导PC技术的研究，并在公租房等政府项目中强力实施。在随后的数十年间，政府引导贯穿始终，PC技术也从政府项目、公共住宅走向市场化的商品化住宅、医院商场、学校仓库等各类建筑，最终得到全面推广。

　　“PC的应用正是从政府主导转向市场主导的”，日本结构一级建筑师、国土交通省JICA项目专家三瓶昭彦介绍道，日本政府在一开始便制定出了发展政策，以国家为主体，一方面联合企业与研究所，一方面在政府项目中强制推广。“就像中国做保障房一样，政府宣布要建造几千栋此类标准的房子，开发商因此觉得有这么大的市场和订单，建一个工厂是值得的。于是，一个又一个的工厂建造起来，市场与研究得到了同步推进。”

　　对这种发轫于政府政策的推广模式，深圳市建筑科学研究院副总建筑师刘丹颇有感触。她对记者表示，我国的住宅PC化生产存在许多制约，其中最主要的，一是标准缺失，二是产业链难以衔接。“我们在实践中便发现，要找到配套产品十分困难。在没有标准参照、没有市场规模的情况下，大多数企业都会顾虑，如果加大投入进行专门的研发、设计、生产、制模等，谁能保证做完这一单还有下一单？”而解决这些问题的关键在于，“像日本早期一样，仍有赖于政府大力推进。”

　　她认为，首先需要政府牵头制定一些标准，为所有开发、设计、生产、施工、评价的企业和机构提供依据；再推出一系列循序渐进的措施，并对不同实施程度的企业给予差别化奖励，给企业吃下一颗“定心丸”，方能形成整体氛围，真正促进住宅PC化发展。

　　此外，大多数专家的共识是，我国正大力建设的保障房应是实现住宅工业化生产的良好契机，日本从公共住宅开始强推PC技术的作法，值得借鉴。

　　从剪力墙到框架

　　记者了解到，日本PC住宅的技术路线也几经变迁。不难发现，早期的PC技术以WPC施工法为主，即墙式预制钢筋混凝土结构。这种对承重墙、地板、楼梯等进行PC化的剪力墙结构在一开始占据主要地位，但多用于低层或多层住宅，随后，因为岛国地震频发等因素，框架结构开始出现，并逐渐与剪力墙结构结合应用，直至单独成为主流，在住宅、医院、商铺、仓库等各种建筑中得到大量运用。

　　在我国，剪力墙是现有新建建筑的主流结构形式，而面对住宅PC生产的路线选择时，剪力墙与框架结构各有拥趸。不过，更多业内人士认为，框架结构大梁大柱的特点并不符合中国人的居住习惯，因而更倾向于剪力墙结构。

　　但是，刘东卫对记者表示，框架体系其实更具灵活性，也更有利于提高抗震性能。他介绍道，“目前，国内一些企业所尝试的住宅PC化生产，多类似于WPC施工法，也就是日本在PC的最初始阶段所采用的体系。”记者同时也了解到，在万科和日本鹿岛联合打造的沈阳春河项目中，也正存有体系选择的分歧：万科坚持做剪力墙，而鹿岛坚持做框架。

　　是剪力墙还是框架，在这个特殊的探索时期，仍无定论。

　　构件连接推陈出新

　　而在论坛现场，更多的人被日本企业的种种技术模型、图纸照片所吸引，其中最引人注目也是专家介绍最多的，是各式PC构件的连接方式。

　　三瓶昭彦介绍道，比起地震较少的欧美各国，日本要求更复杂的接合法。在经过早期研究后，1988年 1993年，日美进行了关于预制混凝土框架结构的共同研究，其成果之一就是做出了接合部位设计手册，此后，各种接合方式得到开发。目前，日本各大型建设企业都进行了专业化研究，创造出了形形色色、丰富多样的连接技艺和产品，形成了自己的专利技术，更好地保证了PC住宅的质量。

　　“可以说，构件连接是住宅PC化生产的最核心技术。”住房和城乡建设部住宅产业化促进中心技术与产品处处长叶明告诉记者：“很多人对这种住宅工厂化预制、现场组装形式的安全性感到疑惑，认为大块的构件如果连接不牢固遇到地震破坏怎么办？这种担忧并非多余，事实上，科学合理的连接正是确保PC住宅安全性的重要因素，同时，不同的连接方式也决定了住宅不同的预制化率、不同的构件形式与排列组合等。”

　　目前，国内几大预制构件厂正加大对构件连接的研究与实验，日本企业的一些做法与创意，提供了某种参考。

　　综合考量的成本观

　　对于国内多数企业关注的成本问题，三瓶昭彦介绍了日本的情况：“同样的建筑物测算起来，肯定是传统工法比PC生产要便宜。但是，现在施工方、甲方追求的并不仅仅是单纯成本的高低，而是要对工期长短、质量优劣等因素进行综合考虑。因此，一般而言，如果PC生产的成本与传统施工的成本持平或略高，大多数施工方与甲方更倾向于选择PC，因为能够获得更高的综合利益。”

　　当然，PC化生产的成本也不一定总是高于传统施工。如商铺、超市等尺寸、形状都十分确定、变化不大的建筑，由于构件生产等已经十分成熟，PC便占据成本优势。“比如一个3万平方米的商铺采用PC工法就会比传统工艺便宜”。

　　北京市住房和城乡建设委员会建筑节能与建筑材料管理处副处长李禄荣，时常遇到不少企业因为成本考虑而对PC望而却步，他表示：“日本企业的这种成本观念带来了一个启示，对PC的成本考量一定要综合看待，要从住宅全生命周期、从整体效益来考虑。当务之急，是要尽快推广，只有实现量产化，才能使成本问题的制约得到降低。”

　　日本的困惑

　　一个有意思的现象是，在许多国内企业甚至专业人士眼中，日本的住宅工业化技术、体系、体制都已十分完善。与这种盲目的美好印象不同的是，日本住宅PC化生产也面临多重瓶颈。

　　首先，各大企业的自行研究导致设计、施工等环节出现脱节。记者了解到，虽然起到了不可估量的重要作用，但是，各企业的专业化研究也形成了一个个封闭的技术系统，这种状况的弊端在多个公司合作同一项目时便显露明显。

　　三瓶昭彦解释道，一个大型建筑不可能由同一个公司独立完成，但不同公司都形成了各自不同的技术体系，当项目进行到施工环节时，设计单位与施工单位、不同施工单位之间便时常出现冲突。冲突的结果，或者是好的设计难以得到工法支持，或者是好的工法得不到实施，“这个矛盾到现在也没有解决，施工与设计方法的研究的脱节，造成了很多人力物力的浪费。”

　　其次，结构设计法方面的问题。PC结构由于其特殊性，有时会与日本建筑基准法相抵触，尤其是在目前日本没有确立抗震设计法的情况下，一些项目需要另行经过财团法人日本建筑中心的结构评定或结构评估，并为此进行多项试验，由此导致增加投入、程序效率低下。

　　最后，性价比问题仍是焦点。PC技术是在日本经济的快速增长及劳动力不足、工期缩短等背景下出现的，而在经济繁荣与萧条的不断变化中，性价比问题便长期受到讨论，尤其是在泡沫经济崩溃后。

　　尽管问题尚难解决，但是，“没有人会否认PC作为一种建筑技术在未来的发展”，三瓶表示。事实上，作为一个PC技术较为成熟且应用广泛的国家，日本的这些体制、管理、市场等多方面的问题，对于正处在探索过程中的我国住宅PC化而言，同样面临，且更值得思考。