全球汇 | 日本节能装配建筑产业化发展趋势(六)【连载】
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6.3 BLs评价标准
日本政府1974年颁发了《住宅质量确保法》,并于同年开始实施《住宅性能保证制度》,当时建设省以日本装配住宅公团(JAH)为主体组建了“住宅部品开发中心”(1986年更名为住宅部品认定中心),并将JAH于1960年开发沿用的KJ部品改为BL(Better Living)部品,制定了“优良住宅部品审定制度”的BL部品评价标准。其后,2000年4月日本国会通过《确保住宅品质促进法》,日本住宅部品认定中心(RPIC)将BL部品修正为“部品评价标准”(BLs)。2009年日本政府颁发《长期优良住宅普及促进法》,并实行“长期优良住宅评价制度”时,RPIC又将BLs评价标准完善发展成为现行节能装配建筑的部品评价标准。
至今,RPIC己完成了BLs评价标准58类208项部品的认定工作。对于长期优良住宅的评价是多方面的,关于装配建筑节能评价的认定内容有如下六个部分。(1)隔热材料:主要检查隔热材料的种类、性能和厚度;考证相关施工材料的资料;观察使用的材料是否符合规格。(2)隔热结构:检查隔热结构各部位的地板(包括梁型楼面)、屋顶、天花板、外墙、分户墙,以及地板、屋顶、天花板的结合部相关结构的装配方法、施工资料是否符合规格。(3)监督施工实例:监督检查隔热结构部分的外墙、分户墙的施工,以及所有隔热板的施工过程。(4)热桥部分:检查热桥的断热補强性能。(5)密封施工:考证密封施工部分相关施工资料,确认密封材料是否符合规格。(6)开口部分:检查开口部的隔扇、门、玻璃、附属材料、房檐和屋檐等;考证开口部的相关施工资料,确认其是否符合规格。
图1 楼板施工样板,可看出各结构层和设备管道等都井井有条
6.4 RPC评价标准
在推行《长期优良住宅普及促进法》和“长期优良住宅评价制度”期间,经济产业省于2009年针对“BLs评价标准”出台了《住宅性能等级(RPC)评价标准》,RPC评价标准要求节能装配建筑业界实施的等级评价项目如下。
(1)抗震性(抗震等级2或者免震结构);(2)节能性:节能措施等级4(RPC评价等级最高);(3)维修管理与更新便利性:维修管理措施等级3(RPC评价等级最高);(4)老化对策:老化措施等级3(RPC评价等级最高)和混凝土保护层厚度;(5)住户面积(集合住宅≥55m²、复式住宅内单层≥40m²);(6)居住环境:根据地方环境标准;(7)维修管理:制定定期检查和定期维修计划;(8)可变性:室内结构净高≥2650mm;(9)无障碍性:公共空间便于安装老年人设施;(10)制定住宅履历情报:认定申请书、设计图等。
RPC评价标准的等级设定为数值越高性能越高。但是性能高并不是对所有居住者都最适宜。重要的是应当根据个人的生活方式、工程费、地区气候、风土、设计使用的方便性以及基准中有无指定的个别款项等进行综合考虑,选择最适合的长期优良住宅评价组合。
6.5 JIS评价标准
JIS评价标准是由日本工业标准调查会(JISC)所制订的工业标准,JISC是日本官方机构,由经济产业省大臣和副大臣任JISC的正、副会长。办事机构是日本通产省工业技术院,成员包括各方面专家、学者、政府部门及消费者代表,主要任务是审批、发布JIS标准。“JIS评价标准”是一种官方认证制度,对按JIS标准生产产品的制造厂及产品本身进行审查,判断该产品是否的确符合JIS标准规定,并对产品进行标识,从而达到使产品的购买者放心、产品的生产者努力提高产品质量的目的。其评价标准内容包括:(1)产品标准(产品形状、尺寸、质量、性能等)约4000个;(2)方法标准(试验、分析、检测与测量方法和操作标准等)1600个;(3)基础标准(术语、符号、单位、优先数等)2800个。截至2015年3月底,共有现行JIS标准13426个,按其装配建筑标准与节能技术对象分类。目前共有“土木建筑”“钢铁”“有色金属”等分类标准。
6.6 ESPASS评价标准
1960年代日本政府制定了《1955—1964年住宅建设十年规划》,以解决住宅不足问题。该时期在节能装配与建筑产业化的发展中,政府机构先后颁发了《住宅建设规划法》《住宅建设计划法》和《装配住宅公团法》,并相应制定了《普及装配部品制度》《优良装配部品制度》《装配住宅性能指标》等技术规范。为此,1963年日本建筑界成立了预制建筑协会,并设立日本建筑学会(AIJ)。特别是1990年代AIJ联合美国业界开展了节能预制装配结构体系(ESPASS)项目的研究,目的是建立PC节能装配结构的计算模型,为相关规范部构件的制定提供依据,提供系统科学的设计方案,研究、开发ESPASS的建筑新材料、新技术。
多年来,AIJ在推进日本ESPASS技术与评价标准的发展中做出了巨大贡献,先后颁布了《PC构件质量认证制度》《PC结构审查制度》等;还编发了《预制建筑技术标准集成》《装配式结构相关技术标准和指南》丛书。其中《PC结构审查制度》指出,在ESPASS结构类型方面,根据建筑物的不同类型应采用不同的ESPASS结构类型;而等同现浇型的ESPASS结构可采用结构墙体系(SWS)、盒子结构体系(BSS)、框架结构体系(MRF)和剪力墙—框架结构体系(SW-MRF)等,并且可根据建筑所在地的地震情况采用节能整体结构、延性装配连接、延性构造模式等ESPASS技术方法。
图2 装配式建筑的施工现场——预制梁柱构件的节点采取现场后浇混凝土
6.7 CHS评价标准
1981年日本修正《建筑基准法》后,由于地价的高涨和生活方式趋于多样化,日本业界转向研发装配节能化超高层住宅等建筑。为此,1987年日本建设省正式批准实施“优良住宅部品(BL部品)认定制度”,并开始重视发展装配节能化超高层住宅等建筑,有效地促进了节能住宅装配部品体系的建立。1988年日本建筑界继承并发展公团实验住宅项目(KEP)的研究结果,开发制定了“世纪住宅系统”(CHS)的设计体系及其评价标准,对提高超高层住宅与建筑的设计水平做出了很大的贡献。
日本公团KEP对于预制装配式超高层与多样化住宅部构件的研发的同时,也重视CHS评价标准的节能装配开发,为降低建筑成本,提高室内空间利用效率与低能耗装配效率创造了新的建筑技术体系(WR-PC等工法)。CHS评价标准的认证理念和基本条件是:(1)节能性,建筑的耐用年限,功能的耐用年限;(2)结构耐用性,部品互换性,构件通用性,墙板隔音性和保温性;(3)为了适应生命周期家族构成、家庭构成的变化,住户平面布置要有可变性;(4)部品群主体、设备、住宅的各构成要素要有统一的模数、尺寸,以便协调;(5)每个部品群各构成要素都要设定适当的耐用年数,建立连接部件构成要素的接口。
图3 整体成型卫生间,内部的墙、地砖及卫浴装修都已在工厂装配好
CHS标准的评价是多方面的,其主要认定程序和内容如下。(1)方案设计:适应家庭结构变化的设计;(2)模数尺寸:主体结构的模数,内部空间的模数,部品和接口的模数;(3)部品分类和耐用性的水平:主体结构、内装、设备分离,适应可变空间的部品分类,按耐用性水平的分类;(4)工法(结构、构件、部品):部品之间的接口,建筑和设备的分离,检查口;(5)提高耐用性的水平:提高主体结构耐用性的措施,提高抗震性的水平;(6)住宅部品:采用通用体系部品;(7)维修和管理计划:保障主体结构耐用性的维管计划,互换部品的维修和管理计划,总结维修检查的项目、内容、方法;(8)供应体系:为用户使用方便编辑相应手册,构建售后服务体系,收费服务体系;(9)适应环境保护:环境共生。
6.8 CASBEE评价标准
2013年日本《节能法》最新一次修改后,日本业界在国家法律层面上根据实施进展情况进一步修改装配建筑节能标准,建立了一系列科学系统的评价体系。其中由建筑物综合环境评价研究委员会(JBCEERC)研究开发出“建筑物综合环境性能评价体系”(CASBEE),“CASBEE”是当前国际上较有影响力的绿色建筑评价体系之一。
CASBEE评价标准的指导思想,是以用地边界和建筑最高点之间的假想空间作为建筑物环境效率评价的封闭体系。当评价建筑综合环境性能时,定义一个新的综合评价指标:CASBEE评价指标为BEE。BEE值的计算方法:BEE=Q/L。其中Q(quality)即装配建筑物的环境质量,包括室内环境、室外环境和服务性能,Q值越高则性能越好;L(loadings)为装配建筑物的环境负荷,包括能源、资源材料、地基外环境,L值越低则性能越好。
图4 目标城市的假想边界和封闭空间
CASBEE标准在日本的评价范畴包括规划与方案设计、绿色设计、绿色标签、绿色运营与改造设计四个评价工具,分别应用于设计流程的各个阶段。CASBEE标准的评价领域有:(1)能量消费;(2)资源再利用;(3)当地环境;(4)室内环境。而CASBEE的评价对象是为建筑生命周期定身量做的,按其功能不同分为办公建筑、学校、商店、餐饮、集会场所、工厂等非住宅类建筑和医院、宾馆、社区住宅、别墅、公寓式住宅等居住相关的建筑两大类。
CASBEE标准的评价项目是为了适应全面效率指标的评价需求,它从两个角度来评价建筑:一是Q类质量评价项目,包括室内环境(Q1)、服务性能(Q2)、室外环境(Q3)等。二是L类负荷评价项目:包括能源(LR1)、资源、材料(LR2);建筑用地外环境(LR3)等。在CASBEE评价体系中,其每个项目都含有若干子项,参评的Q和L的子项共约80个。
CASBEE标准的评价等级,其结果以BEE值大小分为5个等级(以Q值0~100为纵坐标、L值0~100为横坐标绘出综合评价示意图):例如BEE值3.0以上为5星级;BEE值1.5~3.0为四星级;BEE值1.0~1.5为三星级;BEE值0.5~1.0为二星级;BEE值0.5以下为一星级。
本文编译自日本杂志《工业学院》2016年12月、《财田产业》2017年第3期、《新产经发展》2017年4月号的相关文章。原文作者:东京大学研究生院建筑信息研究系 坂村健 教授,爱知产业大学经营学部 吉田修 教授、横滨商科大学经济学部部长 伊藤穰 教授
译者:王庄林
编辑:张祎娴
排版:赵大伟
——to be continued——
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