工业化住宅之鉴
——浅析日本大和房建建筑公司的XEVO技术体系

上海市建工设计研究院有限公司 上海 200050

1 概述[1-4]

日本是最早发展住宅工业化的国家之一，据统计，目前在日本新建的独立住宅中，80%是工业化生产的房屋。由于住宅体系和住宅部品体系的成套化、通用化和标准化，使得日本已经成为住宅工业化标志性的国家，是值得我们学习和借鉴的对象。

大和房建（Daiwa House）是日本第二大房屋建造商，总部设在大阪，公司自成立以来就将主要业务定位于住宅的开发与建设，直至今日仍坚持以住宅产业为中心的经营方针。在住宅工业化的探索工程中，公司为技术研发和工法的革新提供了充分的资金和人力支持，建立了和歌山综合技术研究所、奈良住宅生产厂及遍布全日本的其他配套设施基地。

大和房建为住宅提供了明确的基本构造性能，丰富的居住环境品质，独特的先进科学技术，体现了住宅的全新价值。经过长期的实践和新工法的运用，诞生了XEVO技术体系（X代表住宅的各种构造，EVO=evolution，组合在一起表示进化发展的建筑构造）。它不仅仅是一种概念，而且是经过了研究、试验和反复的论证，进化而成的成熟技术，事实上是具有卓越品质和性能的一种现代化科技力量。随着人们对于房屋抗耐震性能的重视，在环保方面意识的提高，以及老龄化社会的到来，XEVO技术体系能很好地满足居民对于住宅品质和性能的更高要求。

2 XEVO的基本构造性能

为了实现住宅建筑的长寿命化，提高住宅抵御各种自然灾害的能力，大和房建研发了“钢骨轴组·耐力壁并用构造”特有的基本构造体统。可以长期的确保住宅的耐久性，这种系统可以使框架、外墙和基础的构造性能更加的坚固耐久。

XEVO的结构框架体系中，柱子采用了“三位一体”的三重混合系统基本构造形式（图1），建筑的主要框架柱使用简捷有效的C形钢柱，同时钢柱由2 组C形面板框架夹在当中，钢柱与C形框架面板间通过高强螺栓连接，组成了特有的“三位一体”构造系统，在承受建筑自重、积雪荷载和其他竖向荷载的同时具备高强的抗震性能。框架柱主要承受竖向的荷载，水平荷载则是由耐力壁系统来承担，结构受力的分工明确，确保了框架柱可以更加安全可靠地承担来自竖向的荷载作用。耐力壁系统是用来抵御地震或台风对建筑的水平荷载作用，提高建筑在承受自然灾害时的安全性。然而，结构构件的材料性能是左右耐力壁强度的重要因素，因此在系统中选用的钢材比一般的SS400钢材的屈服强度高出1.2 倍，耐力壁比普通抗震墙抗水平荷载的性能提高了1.3 倍，节省了平面内部抗震墙的数量，使住宅内部空间的布置更加灵活。可靠的连接是耐力壁系统发挥耐震作用的基本保证。在上部结构框架与基础之间采用了抗拔190 kN、Φ16 mm的地脚螺栓进行连接，高强异形钢筋的耐力比一般的SS400钢筋强度高出1.7 倍，实验证明地脚螺栓比普通螺栓在强度方面有很大的提升（图2）。

图1 “三位一体”构造系统

图2 抗震墙与耐力壁的对比

住宅的基础采用了支撑建筑竖向荷载最有效的筏板基础，可以提高建筑抗不均匀沉降的能力。在设计过程中，通过地质勘查解析程序，分析地基的承载力与沉降情况，选用安全可靠的基础工法。同时根据不同的场地条件，研发了有效的基础加固工法，确保上部结构的安全和稳定（图3）。

图3 基础加固工法

XEVO技术体系中对于外墙的防水技术进行了优化设计，使外墙的防水性能有了大幅度的提升。由于漏水是导致建筑质量劣化的重要因素，因此在外部墙体的设计中研发了“外张断热通气墙体”构造。构造中采用了墙体外表面一次防水，墙体中部二次防水的双重防水措施。特别是处于墙体内部的第2道防水构造，可以不受紫外线照射的影响，减缓了防水层的老化速度。这种双重防水构造措施的应用，使外墙达到了15 年防水保证的卓越性能。在双重防水构造措施的基础上，墙体构造还具有良好的通气防潮能力。构造中保温层和内壁板之间设有通气层，在保温层的表面附有“真空镀铝防潮薄膜”，可以防止室外湿气的侵入，同时室内的湿气可以利用通气层排到室外，提高了墙体构造的防露性能（图4）。

图4 外墙板防水构造

3 XEVO的先进技术

地震对建筑产生的破坏是十分巨大的，提高抵御地震破坏的能力是住宅设计的重要使命。虽然由坚固的基础、“三位一体”混合系统、耐力壁系统组成的框架与墙体，达到了业界屈指可数的耐震能力，然而与耐震技术相比，制震技术则可以给建筑带来更多的安全保障。制震技术是以耐震构造为基础，附加制震装置，利用制震装置吸收地震能来抑制建筑的摇晃。在制震装置的中央部位设有高强的黏弹体，其具有卓越的材料性能，不易破坏和老化。地震时可以利用黏弹体的变形来吸收地震能，同时黏弹体的变形会产生大量的热，地震能最终以热能的形式被释放掉，黏弹体中的地震能不会被蓄积，因此可以更好的应对余震的发生。配置制震技术的住宅在遭受地震破坏时，建筑的变形量可以降低20%～50%，特别是楼板和墙体开裂的情况会明显的减少，提高了住宅的安全性。

住宅桩基采用了新型的钢管桩工法。根据不同的场地条件，场地土软硬程度和地基的承载力情况，并结合材料的性能、费用及环境等因素，大和房建研发了D-TEC PILE（小口径钢管桩工法）。小口径钢管桩分为“直线型”“扩底型”和“多翼型”3 种桩型。施工中可以根据平面的布局、地基的承载力和场地条件等因素选用不同管径的钢管桩。扩底型和多翼型钢管桩的翼缘与钢管主体是在工厂中一体成型，要比普通的钢板焊接产品具有更高的承载力和安全性。新工法的运用达到了减小桩径、减少桩数、节约造价的目的。此外，在需要进行接桩的特殊情况下，可以通过专用的插头型连接组件直接进行连接，操作十分方便，不受焊接、风、雨等条件的限制。小口径钢管桩工法可以减少施工过程中产生的废土量，降低噪声和振动对环境的影响，同时缓解了狭窄场地对施工的限制。

4 XEVO对于居住环境的品质保证

XEVO技术体系是大和房建对于居住品质不断追求的一种技术实践。对于室内居住空间的设计，大和房建提出了“friendly design”设计理念。以通用设计为核心，为家庭成员创造良好的环境与和谐的空间，提供适合每个人的生活设施，使居住生活变得更加舒适。

大和房建值得信赖的基本构造、严格的部件规格、标准化的工法、追求高标准的施工、先进的XEVO技术体系、永久舒适的居住环境、彻底保证了住宅的完美品质，同时也提高了生产效率、缩短了工期、节约了造价。

5 结语

XEVO技术体系在日本已经广泛应用，历经时间的检验，它确实给人们带来了更为优良的住宅体验，是值得信赖且技术全面、成熟的新型住宅建设方案。日本是住宅工业化发展全球领先的国家之一，在技术及理念方面有许多值得我们借鉴的地方。如果从中吸取那些真正适合我国国情的好的经验及技术理念，势必会为我国住宅业的发展带来更为广阔的前景，注入新的活力。