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日本资源循环型住宅建设对我国的启示

2015-06-01 来源:能源世界 发布: 点击量:

与中国相似,日本在经历了“大量生产,大量消耗,大量废弃”的高速发展之后同样面临日益严重的环境问题。为了应对21世纪的环境问题挑战,实现可持续发展,日本经济产业省组织进行了“资源循环型住宅技术开发项目”,旨在从技术的角度提出一种实现可持续住宅的有效途径。本文在分析此开发项目的背景、技术体系及内容的基础之上,结合现在我国正在进行的百年住宅项目,提出了此开发项目对未来中国绿色建筑的发展借鉴意义。

资源循环型住宅产生背景及概念

地球资源的有限性以及全球气候变暖等环境问题,在进入21世纪以后引起了包括日本在内的各个国家更多的关注。与中国目前正在经历的类似,日本同样经历了“大量生产,大量消耗,大量废弃”的“3D”发展历程。因此,日本也认为21世纪的社会应该是环境和经济协调发展,可持续的“循环型社会”。并在1994年施行的《环境基本法》的基础之上,制定实施了《循环型社会形成推进基本法》(循环基本法)。作为从技术上实现可持续住宅的一种尝试,日本经济产业省于2000年针对构筑循环型经济社会的目标,将住宅从建设、维护、管理到废弃的全生命周期作为研究对象,发起了以长寿命化、易于再生以及能源的高效利用为研究内容的“资源循环型住宅技术开发项目”。这个项目在“创造生活价值住宅开发项目”的研究成果基础上,进行了循环型社会中住宅所必须的相关技术开发研究。此项目的开发团队是在“创造生活价值住宅开发技术研究课题组”的基础上,由通过公开选拔出的四组(积水住宅、大和住宅、鹿岛建设、竹中工务店)14个企业组成。在七位来自建筑领域的专家顾问团的引导下,完成了25个主题研究。本文希翼在对这个项目所形成的成果的分析总结基础之上,得到符合中国国情的,可借鉴的技术体系及开发理念,为中国循环型经济社会的建设提供有益的参考。

从概念上讲,资源循环住宅是以住宅的整个生命周期为考虑对象,以耐久性、资源循环、降低能耗和有效利用能源为目的的住宅体系。它与可持续住宅存在紧密的联系。住宅的可持续性与多方面因素存在相关性。实现可持续住宅的方式和方法也存在多样性。如何实现可持续的住宅建设也是日本建筑界讨论的焦点问题之一。而具有耐久性、资源循环以及低能耗的住宅被认为是具有可持续性的住宅产品。在日本,资源循环住宅被认为是从技术的角度实现可持续住宅的一种尝试。如果相关技术能够在住宅上有所应用,那么这个住宅产品就可以就具有了一定的可持续性。

技术开发体系及内容

日本资源循环型住宅技术的开发理念为以建筑的全生命周期为考虑对象,将住宅全生命周期分为规划设计阶段、建材设备的流通生产阶段、建设阶段、使用阶段、拆除阶段及处理再生阶段。明确了资源循环型住宅相关的核心技术,即低排放耐久性技术、拆卸技术、再使用技术、再生技术、无损耗能源技术以及评价管理技术。资源循环住宅的相关的技术通过住宅的全生命周期以及六大核心技术组织在一起,形成自身的技术开发体系。

根据日本的实际情况,按照住宅类型的不同,课题组对独栋住宅与集合住宅资源循环技术进行了分别的讨论,积水组与大和组主要承担独栋小住宅的技术开发,鹿岛组与竹中组侧重于高层集合住宅的资源循环技术开发,形成了25个研究专题。

从图中可以看出,耐久性技术、评价管理技术及无损耗能源技术是此项目技术开发的重点。关于耐久性技术的开发,针对不同的住宅组成部分进行了具体的开发实践,例如,竹中工务店技术开发小组的100%资源循环型长寿命混凝土技术的开发中,分两个方面对课题进行了深入研究。第一,开发低收缩、长寿命的混凝土。从材料的源头提高混凝土的长寿命化。第二,通过对混凝土主体结构修补技术的开发,提高长寿命化。侧重于通过后期的补救措施提高建筑物的使用寿命。其他的技术也分别从各自的研究重点出发,开发出一系列对于实现资源循环有益的长寿命化技术。无损耗能源技术的开发是开发项目的另一个重点,此类开发侧重于燃料电池技术的开发应用、对可再生能源的利用以及高绝热性能材料的开发。除此以外,本开发项目还吸引了众多研究者进行了其他相关的研究,例如,竹崎义则等对比了三种家庭厨余垃圾的处理方式与传统焚烧处理方向相比的优越性,从而从垃圾处理的方面指出对降低处理费用以及过程中二氧化碳排放有益的措施。第三个研究重点则是评价管理技术的开发。管理技术的开发侧重于对住宅原始信息的收集管理技术开发。评价技术则从不同侧面对住宅耐久性、再生建材的性能、住宅全生命周期的成本经济性等进行了具体的研究探索。其成果并不是单一的评价方法及标准,而是一个完整的评价体系,涵盖了资源循环型住宅的各个方面。辅以其他三个方面的技术开发,形成了以此25个研究专题成果为主干,其他相关研究成果为辅助的成果集群。

以此项目的开发成果为依据,早稻田大学的五十岚健等进行了实体住宅模型的搭建及全生命周期成本及经济型的评价。评价结果显示,虽然资源循环型住宅比传统方式建造的住宅在成本上多出20%,但从全生命周期评价的角度看资源循环型住宅的花费则要比传统方式建造的住宅节省40%。如今,资源循环型住宅开发项目的研究成果已经在日本进行了推广应用,并在此后由日本国土交通省主导推进的“长期优良化住宅改造”项目中发挥着重要的作用。

中国资源循环住宅的相关探索

建筑产业是中国能源和资源消耗的主要产业,由于能源消耗的巨大,绿色建筑在中国逐步得到研究者以及政府部门的注意,制定了中国绿色建筑引导文件及相关产业标准。而关于建筑资源循环的讨论则侧重于建筑垃圾的循环利用。既往关于住宅资源循环利用的研究侧重于对农村生态住宅以及资源循环利用的讨论。随着近几年房地产产业在中国城市的快速发展,城市住宅产业所消耗的资源以及能源正在急速增长。除此以外,房地产业还呈现出生产效率低下、房屋寿命短以及环境污染大的特点。

针对这一系列的问题,国家住建部积极推进住宅产业现代化,希翼通过产业化的方式解决住宅产业存在的问题。中国房地产业协会于2012年与日本日中建筑住宅产业协议会签署了《中日住宅示范项目建设合作意向书》,正式启动了中国“百年住宅”建设试点,并于2014年10月成立“百年住宅”产业联盟。“中国百年住宅”是以建筑产业化的生产方式建设的长寿化、高品质、低能耗的新型可持续住宅。

中国百年住宅项目的提出深受日本SI住宅体系以及日本百年住宅认定项目的影响。在日本,百年住宅被定义为“可持续地提供舒适的居住生活,而且居住者可以通过自身的维护和更新有效性进行再利用的住宅”。他们的共通点在于将住宅的S(支撑体)以及I(填充体)分离,将公用部分和专用部分分离,以便于以后的更新及维护。他们的差异点主要在于:第一,日本百年住宅强调居住者的居住体验以及这种体验的可持续性,并以此为目标形成了不同的供应类型以及不同的认定原则。而中国百年住宅建设更加强调工业化的生产方式以及具体建设技术的应用。第二,为普及百年住宅以及之后又提出的两百年住宅构想,日本政府制定了《确保住宅品质促进法》(2000)《居住生活基本法》(2006)等法律,同时制定了《百年住宅建设系统认定标准》等相关的标准,形成了一套切实可行的法律法规系统以引导实践。中国百年住宅建设由于启动时间较短,目前还并没有形成以规范实践的法律体系。因此,中国百年住宅的发展依然任重道远,日本推进百年住宅以及资源循环型住宅项目的经验可以为中国提供有益的参考。同时,为了推进绿色住宅在中国的实践发展,住建部委托中国建筑标准设计研究院制定了《绿色保障性住房技术导则》。导则中依然十分强调产业化在实现绿色保障性住房过程中的重要作用,同时,更加注重土地、能源、水和材料的节约。这些与建筑长寿化以及资源有效利用的相关实践,是国内关于资源循环住宅的相关探索,虽然存在着诸多的不完善但是依然为实现可持续住宅提供了很好的铺垫。

日本资源循环型住宅技术体系对中国的借鉴意义

日本资源循环住宅的发展历史以及所形成的技术体系为中国循环社会的建立提供了很好的借鉴。

首先,发展资源循环住宅,建设循环社会需要相关的法律支撑。日本在推进资源循环型住宅的发展过程中十分注重配套法律体系的建设,使相关的实践活动都有法可依,这是资源循环住宅项目得以顺利推进的非常重要的保障。

其次,应充分调动相关企业的积极性,发掘企业的研发能力。企业对成本以及市场的敏感性是政府部门以及科研机构所不具备的特点。同时,资源循环型住宅的建设活动需要相关的构件生产企业、内装企业等的参与,这些都赋予企业更多的责任。通过参与资源循环项目的研发也有助于企业提升自身的创新能力,开发出新的业务领域。

第三,日本资源循环住宅研发项目十分注重资源循环以及能源的高效利用。在其技术体系的构成中,资源循环利用以及能源的高效利用占了相当大的比重。构件的再利用技术以及材料的再生技术是其技术体系中重要的组成部分。我国在进行诸如百年住宅等的相关项目时,在注重住宅耐久性以及品质的同时,应更加全面的考虑住宅全生命周期内各阶段发生的材料以及能源的使用情况,要进行相关再利用再生技术的开发,使建筑不仅仅耐久、品质优良,在预期寿命结束之后通过再生改造依然可以正常的完成相关功能或者以其他形式继续服务社会,避免废弃物带来的环境问题以及处理废弃物的能源消耗。

结语

为了实现可持续住宅日本从技术提高的角度提出资源循环型住宅技术开发项目,并通过“官(政府)产(企业)学(学校)”的合作,开发出一系列有益于提高住宅耐久性、资源循环以及能源高效利用的技术,这些技术对于我国进行循环型社会、建设可持续住宅的实践具有十分重要的参考意义。本文从技术研发体系的角度分析了日本资源循环型住宅开发项目的背景以及内容,其中许多具体的技术需要进行进一步的探究,有选择的进行引进改造,必然会对中国发展资源循环住宅、构建循环型经济发挥重要的作用。

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