工業化住宅之鑒
——淺析日本大和房建建筑公司的XEVO技術體系

上海市建工設計研究院有限公司 上海 200050

1 概述[1-4]

日本是最早發展住宅工業化的國家之一，據統計，目前在日本新建的獨立住宅中，80%是工業化生產的房屋。由于住宅體系和住宅部品體系的成套化、通用化和標準化，使得日本已經成為住宅工業化標志性的國家，是值得我們學習和借鑒的對象。

大和房建（Daiwa House）是日本第二大房屋建造商，總部設在大阪，公司自成立以來就將主要業務定位于住宅的開發與建設，直至今日仍堅持以住宅產業為中心的經營方針。在住宅工業化的探索工程中，公司為技術研發和工法的革新提供了充分的資金和人力支持，建立了和歌山綜合技術研究所、奈良住宅生產廠及遍布全日本的其他配套設施基地。

大和房建為住宅提供了明確的基本構造性能，豐富的居住環境品質，獨特的先進科學技術，體現了住宅的全新價值。經過長期的實踐和新工法的運用，誕生了XEVO技術體系（X代表住宅的各種構造，EVO=evolution，組合在一起表示進化發展的建筑構造）。它不僅僅是一種概念，而且是經過了研究、試驗和反復的論證，進化而成的成熟技術，事實上是具有卓越品質和性能的一種現代化科技力量。隨著人們對于房屋抗耐震性能的重視，在環保方面意識的提高，以及老齡化社會的到來，XEVO技術體系能很好地滿足居民對于住宅品質和性能的更高要求。

2 XEVO的基本構造性能

為了實現住宅建筑的長壽命化，提高住宅抵御各種自然災害的能力，大和房建研發了“鋼骨軸組·耐力壁并用構造”特有的基本構造體統。可以長期的確保住宅的耐久性，這種系統可以使框架、外墻和基礎的構造性能更加的堅固耐久。

XEVO的結構框架體系中，柱子采用了“三位一體”的三重混合系統基本構造形式（圖1），建筑的主要框架柱使用簡捷有效的C形鋼柱，同時鋼柱由2 組C形面板框架夾在當中，鋼柱與C形框架面板間通過高強螺栓連接，組成了特有的“三位一體”構造系統，在承受建筑自重、積雪荷載和其他豎向荷載的同時具備高強的抗震性能。框架柱主要承受豎向的荷載，水平荷載則是由耐力壁系統來承擔，結構受力的分工明確，確保了框架柱可以更加安全可靠地承擔來自豎向的荷載作用。耐力壁系統是用來抵御地震或臺風對建筑的水平荷載作用，提高建筑在承受自然災害時的安全性。然而，結構構件的材料性能是左右耐力壁強度的重要因素，因此在系統中選用的鋼材比一般的SS400鋼材的屈服強度高出1.2 倍，耐力壁比普通抗震墻抗水平荷載的性能提高了1.3 倍，節省了平面內部抗震墻的數量，使住宅內部空間的布置更加靈活。可靠的連接是耐力壁系統發揮耐震作用的基本保證。在上部結構框架與基礎之間采用了抗拔190 kN、Φ16 mm的地腳螺栓進行連接，高強異形鋼筋的耐力比一般的SS400鋼筋強度高出1.7 倍，實驗證明地腳螺栓比普通螺栓在強度方面有很大的提升（圖2）。

圖1 “三位一體”構造系統

圖2 抗震墻與耐力壁的對比

住宅的基礎采用了支撐建筑豎向荷載最有效的筏板基礎，可以提高建筑抗不均勻沉降的能力。在設計過程中，通過地質勘查解析程序，分析地基的承載力與沉降情況，選用安全可靠的基礎工法。同時根據不同的場地條件，研發了有效的基礎加固工法，確保上部結構的安全和穩定（圖3）。

圖3 基礎加固工法

XEVO技術體系中對于外墻的防水技術進行了優化設計，使外墻的防水性能有了大幅度的提升。由于漏水是導致建筑質量劣化的重要因素，因此在外部墻體的設計中研發了“外張斷熱通氣墻體”構造。構造中采用了墻體外表面一次防水，墻體中部二次防水的雙重防水措施。特別是處于墻體內部的第2道防水構造，可以不受紫外線照射的影響，減緩了防水層的老化速度。這種雙重防水構造措施的應用，使外墻達到了15 年防水保證的卓越性能。在雙重防水構造措施的基礎上，墻體構造還具有良好的通氣防潮能力。構造中保溫層和內壁板之間設有通氣層，在保溫層的表面附有“真空鍍鋁防潮薄膜”，可以防止室外濕氣的侵入，同時室內的濕氣可以利用通氣層排到室外，提高了墻體構造的防露性能（圖4）。

圖4 外墻板防水構造

3 XEVO的先進技術

地震對建筑產生的破壞是十分巨大的，提高抵御地震破壞的能力是住宅設計的重要使命。雖然由堅固的基礎、“三位一體”混合系統、耐力壁系統組成的框架與墻體，達到了業界屈指可數的耐震能力，然而與耐震技術相比，制震技術則可以給建筑帶來更多的安全保障。制震技術是以耐震構造為基礎，附加制震裝置，利用制震裝置吸收地震能來抑制建筑的搖晃。在制震裝置的中央部位設有高強的黏彈體，其具有卓越的材料性能，不易破壞和老化。地震時可以利用黏彈體的變形來吸收地震能，同時黏彈體的變形會產生大量的熱，地震能最終以熱能的形式被釋放掉，黏彈體中的地震能不會被蓄積，因此可以更好的應對余震的發生。配置制震技術的住宅在遭受地震破壞時，建筑的變形量可以降低20%～50%，特別是樓板和墻體開裂的情況會明顯的減少，提高了住宅的安全性。

住宅樁基采用了新型的鋼管樁工法。根據不同的場地條件，場地土軟硬程度和地基的承載力情況，并結合材料的性能、費用及環境等因素，大和房建研發了D-TEC PILE（小口徑鋼管樁工法）。小口徑鋼管樁分為“直線型”“擴底型”和“多翼型”3 種樁型。施工中可以根據平面的布局、地基的承載力和場地條件等因素選用不同管徑的鋼管樁。擴底型和多翼型鋼管樁的翼緣與鋼管主體是在工廠中一體成型，要比普通的鋼板焊接產品具有更高的承載力和安全性。新工法的運用達到了減小樁徑、減少樁數、節約造價的目的。此外，在需要進行接樁的特殊情況下，可以通過專用的插頭型連接組件直接進行連接，操作十分方便，不受焊接、風、雨等條件的限制。小口徑鋼管樁工法可以減少施工過程中產生的廢土量，降低噪聲和振動對環境的影響，同時緩解了狹窄場地對施工的限制。

4 XEVO對于居住環境的品質保證

XEVO技術體系是大和房建對于居住品質不斷追求的一種技術實踐。對于室內居住空間的設計，大和房建提出了“friendly design”設計理念。以通用設計為核心，為家庭成員創造良好的環境與和諧的空間，提供適合每個人的生活設施，使居住生活變得更加舒適。

大和房建值得信賴的基本構造、嚴格的部件規格、標準化的工法、追求高標準的施工、先進的XEVO技術體系、永久舒適的居住環境、徹底保證了住宅的完美品質，同時也提高了生產效率、縮短了工期、節約了造價。

5 結語

XEVO技術體系在日本已經廣泛應用，歷經時間的檢驗，它確實給人們帶來了更為優良的住宅體驗，是值得信賴且技術全面、成熟的新型住宅建設方案。日本是住宅工業化發展全球領先的國家之一，在技術及理念方面有許多值得我們借鑒的地方。如果從中吸取那些真正適合我國國情的好的經驗及技術理念，勢必會為我國住宅業的發展帶來更為廣闊的前景，注入新的活力。