日本装配式建筑演变史 | 从传统到开放

通过其他国家装配式建筑工业化的实践来看，利用装配式建筑来实现建筑工业化和住宅产业化是当今的主流趋势，为此我国近年来大力倡导装配式建筑，积极向日本学习，吸取其装配式建筑进程中的宝贵经验，结合国情，探索一条切实可行的装配式建筑发展道路。

为了钻研日本的装配建筑体系，我们首先应从该体系产生、发展和演变的历史进程入手。为了理清这条脉络，我们先要了解一个名词，什么是“开放建筑理论”？

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开放式建筑

开放建筑理论缘于美国麻省理工学院建筑系原主任哈布瑞肯于上世纪60年代提出的“支撑体”理论。与传统建筑相对应，开放建筑不是静态的，而是可持续发展的、空间灵活变化的，不同功能空间可根据使用需求的变化相互转换。

日本住宅建筑体系就是基于“开放建筑理论”的发展与延深。

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早期的住宅

在90多年前, 日本大多数住宅还是木构式,除联排式住宅外, 没有公寓楼。直到1923年关东大地震后, 日本才立即展开公寓楼的建设, 钢筋混凝土逐步开始用于建筑中。受欧洲社会住宅活动的影响,建造了同润会公寓（Dojunkai）。但在当时日本建筑中, 这仅是个特例。

公寓楼在二战后风靡日本。1955年, 世界上最大的住房供应组织——日本住宅公团成立。1958年日本住宅公团建造的晴海公寓采用钢筋混凝土的梁柱结构, 运用了当时最新的建筑技术图。但是, 其室内设计却采用了传统的生产方式, 即在钢筋混凝土骨架内建造了一个日本传统的木构住宅空间, 用拉阖门（Fusuma）即木头框架和纸组成的滑动门来划分房间。虽然室内空间可以重新划分, 但事实上因为晴海公寓是租赁住宅, 直到的1997年拆除时, 也没有做过任何调整。

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早期的公寓楼

1960年代, 日本钢筋混凝土公寓楼的建设数量急剧增加。伴随着这一增长, 创造出了专用于公寓楼内部填充的系统, 致使公寓楼和木构住宅的室内截然不同。

大多数公寓楼的骨架体系为钢筋混凝土结构。尽管当时应用大型混凝土预制板的建造方式已经成熟, 也引入了应对大规模住房建设需求的欧洲体系, 但主要采用的是现浇混凝土。起初, 其发展是由建设省和住宅公团引导, 后来由于主要的大建筑公司和其他私人机构的技术进步, 1970年建设省举办了“试验性住宅技术开发竞赛”。这是受在美国举办的“操作突破”影响的一个项目。

主要的大建筑公司都参与了竞赛, 作为一次试验, 他们在其所建造的公寓楼中加入了雄心勃勃的设计图。设计中, 骨架内为一个大空间, 用隔墙板和储藏单元进行自由的空间划分。当时, 日本已经有一大批建筑师和工程师试图通过可移动隔墙在公寓楼内设计各种类型的房间布局。

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KEP体系

1971年美国的一种学校建造的体系—SCSD被引入日本, 这是第一次将体系化建造的概念介绍到日本。之后, 政府鼓励日本厂商开发以预制性能规格为基础的楼房子系统。日本东京大学内田祥哉（Yositika Utida）教授和其他几位教授是体系推广的核心人物。1973年, 建设省成立住宅构件发展中心研发内部的系统。

伴随着这一运动, 日本住宅公团也将其关注点从技术研发, 特别是运用大型混凝土预制板的楼房结构, 转向住宅构件的研发。1974年, 在内田祥哉教授的指导下, 住宅公团开始开发柯丹实验住宅项目（KEP）体系。KEP体系由4个子系统组成, 首先是外墙围护系统, 其次是内部系统、卫生系统, 最后是通风和空调系统。每个子系统都建立了相应的性能规格, 制造厂商据此研发他们的产品。松下、普利斯通及其他厂商都参与了填充系统的研发, 发展出各种类型的构件, 并在住宅公团的研究中心进行了装配测试图。

成熟的构件以统一的书写格式编入图集之中。作为KEP研发的一部分, 项目成员于1976年和1977年前往欧洲参观了很多以SAR研究为基础的项目, 并与荷兰代尔夫特理工大学的阿赫·范·兰登教授进行了讨论。

自1980年, KEP的研究成果开始应用实际的公寓楼中, 在大的骨架空间内引入隔墙板和储藏单元。日本住宅公团以“菜单系统”为名出售公寓, 允许居民选择房间布局。JHC Town Estate Tsurumaki一个菜单系统的联排式住宅, 其一层的房间布局是固定的, 而楼上的则可从“全毛胚房” 、“有一间和室的毛坯房” 和“全由住宅公团完成的室内布局” 中进行选择。

“自由空间” 公寓楼由日本住宅公团委托九段建筑事务所设计。这栋公寓在北、中、南三侧有三个空间, 中部空间的钢筋混凝土楼板比南北两侧低200mm。地面地板比钢筋混凝土楼板高300mm, 在地板和楼板间的空间布置给排水管。竖向管道设置在采光井中。由于每套公寓内都没有公用的竖向管道, 所以公寓的房间和卫生区域可以自由安排。1983年, 这种住宅建筑体系具有划时代的意义。

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其他体系

约莫同一时期, 京都大学辰见一夫和高田三熊教授研发出了两期交付的住宅体系。第一幢公寓楼为千里桃山台, 由大阪府住宅公团建造在。两期交付的住宅项目中, 首先由住宅公团提供除平面中固定的卫生设施外的楼房骨架, 再由住户决定房间布局。

除了这些实际的试验性项目外, 1980年建设省发起了一个名为“世纪住宅体系”（CHS）的项目。这项研究旨在延长整幢公寓楼的使用寿命, 并考察不同使用寿命的建筑构件独立发展的可能性。它规定了各类构件的预期使用寿命,确立了每一类型构件的接口标准, 也规定了不许在公寓中心安装垂直的公共管道。根据项目中所制定的各种规则, 建筑事务所和建筑公司设计出数个公寓楼。由大阪市住宅公团建造的寺田叮公寓, 每套公寓都有一个嵌入式的供排水设施区域。

由于住户有时会共同建设公寓, 所以这种公寓在日本通常被称为合作住宅。1970年代开始就有这类住宅的建设。1992年, 在日本住宅公团协调下建造的Green Village Utsukidai就是一个开放式建筑合作住宅项目。这栋建筑里每户的中心都有一个大空洞, 作为竖向管道的空间。公寓中间毗连这个空洞的隔板向内凹进, 为水平管道留出空间。众多建筑师参与设计了约100套公寓, 这些公寓的房间布局和室内装修都不尽相同。住户对这些公寓非常满意, 并且保持了一种良好的社区精神。

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试验住宅NEXT21

开放式建筑的建设大部分是在公立公寓中进行尝试的。1990年, 一个主要的城市燃气供应商——大阪燃气株式会社计划建造一栋接近未来类型的试验性公寓楼, 邀请内田祥哉和辰见一夫教授负责此项目。最终, 著名的试验住宅NEXT21落成了。它是采用体系化建造模式建造的生态型开放式公寓楼。

其具有特色的外墙设计源自对细部的研究。NEXT21中采用了多重综合网格的维度协作, 根据网格决定外墙的位置以实现系统的配置。彩虹般独特的外部设计出于以下几个原因。

日本传统木构住宅的设计是基于一个900mm×900mm的网格, 它使得住户可以较容易地参与到房间的布局设计之中。由于木匠建造的房屋反映了住户的要求, 故住宅的客户满意度保持在较高水平。日本传统木构住宅的这一特点, 是日本实现众多开放式建筑项目的原因之一。而开放式建筑项目的目的之一即提高住户的满意度, 因此, 对日本人来说, 很容易理解开放式建筑的理论。

但在设计这种传统住宅时, 房主、建筑师和工匠并没有仔细考虑住宅的立面, 而仅仅关注于房间布局, 立面只是平面设计的结果。因此, 二战后日本的城市景观开始失去其传统之美。

在NEXT21中, 每一套公寓都由不同的建筑师独立设计。每位建筑师会设计该套公寓外墙、窗的布局, 这样就创造出了各式各样的公寓。但是, 这却破坏了建筑的整体设计。因此, 在NEXT21中, 设计了一个外墙系统, 它无需考虑窗户无规则的布局, 就能创造出建筑立面的整体感。在这一系统中, 五种颜色的不锈钢护墙板根据计算机生成的随机数目置于外墙上, 将人们的目光从无规则的开窗引向护墙板上的彩色条纹图案。这是一种尝试, 其目的在于协调每套公寓的自由度和整栋建筑的整体感。

NEXT21在日本产生了很大的反响, 引发了骨架填充分离概念的广泛传播。这一概念强调根据公寓楼中构件的使用寿命, 进行实体的分离, 而不是根据公寓所有制的形式或决策区分公寓楼构件。“SI”这一术语频繁地见于诸如1995年经济产业省开展的旧本住宅”、“下一代城市愿景”等项目中。其中“S”代表骨架而不是支撑,“I”代表填充。

2000年竹中工务店和其他公司建造了位于爱知县的日本住宅公团引试验住宅Flexsus House22。该住宅采用了地震一隔离结构, 消除了梁,实现了楼房框架的高度自由。公共管道井布置在走廊北侧, 在走廊混凝土楼板上留有水平管道的空间图。

在这种情况下, 日本住宅·都市整备公团（日本住宅公团）发展出SI开放式建筑的概念,将骨架和填充分开处理。1997年, 公团在八王子建造了一栋试验住宅, 并进行了各种各样的实验。直接安置在屋顶混凝土楼板上的电力布线系统已经研发成熟并开始实施。根据SI分离原则公团研发的超高层公寓楼也已落成。

自此，SI分离的思想不仅仅用于公有住宅中,也开始逐步应用于私人公寓里。

未完，待续

文|

节选《日本走向开放式建筑的发展史》

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