SPECIAL COLLECTION
绿色建筑・绿色建筑设计实践
日本“零排放住宅”
和田纯夫王琋慧
日本“零排放住宅”总建筑面积１９６．５７ｍ２，在２００８年７月召开的以防止地球温暖化为主要议题的日本“北海道洞爷湖峰会”上作了展示，并于当年１１月迁至积水住宅关东工厂“零排放中心”面向一般市民展示。该住宅是以实现可持续发展社会
减少碳排放
循
摘要／介绍日本“零排放住宅”这一日本最先进的能源与环境技术的展览性质住宅，指出通过节能、创能（新能源）、节约资源（环境技术）这三项技术的完美组合，可以使我们在拥有舒适生活的同时实现ＣＯ２减排量超出排放量的目标。
关键词／日本零排放住宅环型环保
恢复生态链
１ 建筑设计及构造１．１ 平面设计
在平面设计上，“零排放住宅”采用了“空间分离”的布置形式，将客厅等主
１）
分别布置在“通要生活空间和“和室”
２）
廊式土间”的两侧。在现代日本人的生
的环境价值、人文价值、经济价值和社会价值和相应的１３个行动方针为理念开发，依据“降低生活中和住宅生产时的排碳量”、“实践循环型环保”以及“恢复生态链”三个基本概念设计建造而成，作为近未来型住宅，它在创造舒适生活的同时，实现了ＣＯ２减排量超过ＣＯ２排放量的目标，是具体体现“无碳生活”的理想的环保住宅。
在“降低生活中和住宅生产时的排碳量”方面，采用“新一代住宅节能标准”、“燃气发电供热复合设备”和“空气热泵热水器”等高效热水器以及太阳能发电设备，综合利用创能技术和节能技术实现生活中ＣＯ２减排量与排放量差值约为零；
其次通过采用完全工厂化的钢结构住宅体系，实现生产、建设、使用和拆除全过程的ＣＯ２零排放。
在“实践循环型环保”方面，完全工厂化住宅生产方式的采用实现了生产、建造、售后、改造过程中无填埋处理，无不伴随热回收的焚烧处理的“零排废”。另外，还尝试采用了以“信息传递标识”为依托的新一代零排废收集识别系统、以及既可提高原料生产效率又可减少排废量的原材料投入平衡会计管理手法。在“恢复生态链”方面，采用了以当地树种和植被为中心的庭院绿化手法并实施
活中，和室常被用作清心养性的空间，将其与主空间分离开来可以带给人一种远离喧嚣尘世之感，而作为衔接空间的“通廊式土间”不仅可以提供一个到室外感受四季时光变化的机会，还可以提高整栋住宅的通风效果。依据日本传统住宅的设计手法，住宅南面设计了进深约２ｍ的屋檐，既可遮风避雨又可遮挡炎炎烈日，非常适合日本气候。另外，在住宅南北两侧的两个庭院，则可为使用者带来良好的视觉享受和清新的自然风。
传统的日式住宅通常在客厅设有“围炉”，起聚集家族成员的作用。这里设置了直径２ｍ的大型圆桌，作为进餐和家族成员交流的场所。
卧室南侧设置“外廊空间”，用作悠闲休息之用。缘侧空间和卧室之间用日
３）式“障子”分隔开，南侧强烈的光线透
ABSTRACT/ “Zero-emission house”is a housefor display, which gathers the most advancedenergy source and environment techniques inJapan. The perfect composition of energysaving, developing new energy and environ-ment techniques could make the reducing quan-tity of CO2 emission outnumber the quantity ofCO2 emission when we live a comfortable life.
KEY WORDS/ zero emission house in Japan,reducing carbon emission produced by life andhousing, practice of circulating environmentprotection, restoration of eco-chains
过“障子”会变得很柔和，非常益于休息，另外透过北侧落地窗还可以在顺光的条件下欣赏庭院。１．２ 工业化住宅体系
设计采用日本国家工业化住宅认证的“高自由度框架龙骨体系”。这种结构形式兼顾设计自由度和高强度，所有的结构构件均采用独特的制造技术在工厂生产。在严格的生产管理体制下，建筑构件非常优质且质量均一，这也是实现整栋住宅搬迁的一个重要因素。１．３ 减震系统
收稿日期：２００９－１２－１５
了注重木材循环再利用的采购方针。
ARCHITECTURAL JOURNAL
该住宅采用了消能减震阻尼系统（ＳＨＥＱＡＳ），它可以把地震能转化为热能从而减小建筑在地震时的水平变位，减轻建筑自身以及管道设备系统的受损程度，据测算，采用该系统最大可把水平变位减小一半，并对反复发生的地震也能发挥良好的抗震作用。１．４ 外墙
外墙设计以日本传统住宅采用的黑色为基调，墙体为复合构造，拥有良好的保温性能和耐久性能。外墙板表面涂层“ＴＡＦＣＬＥＡＲ－Ｅ”为超亲水涂料，这种涂料可以使附着在墙体表面的污垢轻松地被雨水冲洗掉，因此可以保持墙体清洁。另外，涂层中的“光解酶”经太阳照射会释放出活性氧，它能分解大气中的氮氧化物，起到净化空气的作用。１．５ 屋顶
采用两面坡屋顶。实现面南屋面面积的最大化，保证太阳能电池组件有充足的设置空间。太阳能电池采用专利产品—屋面瓦规格电池组件，它可以很好地与其它屋面结合为一体，从而避免因设置太阳能电池造成的对住宅外观造型的破坏。
整体屋面绿化
资源
住宅部品的生产
运输
施工
新建住宅
迁至资源循环中心的零排放住宅
约１００ｔ
生产过程
排废量约０．７ｔ
再利用（包装材料等）
施工时排废量约１．６ｔ
约９７．５ｔ
能源
资源
世代相传
健康舒适
资源循环中心
化学物质
环境价值
生态系统
人文价值
美好富饶
部分作为原材料再利用
智慧与技术
经济价值
社会价值
相互依存促进地方文化发展
培养人才
１００％循环再利用
高耐久、高抗震，并实施长期维护的长寿住宅
地方经济适当的利润与社会奉献
废弃物零排放概念
设计理念
和室
厨房
通廊土间
生活排碳量供暖空调／热水／照明等
建设／拆除等的排碳量
卧室
客厅
书房
土间
自家发电实现的
碳减排量
零排放住宅概念
平面
ARCHITECTURAL JOURNAL 2010.1
建筑学报
SPECIAL COLLECTION
绿色建筑・绿色建筑设计实践
各领域排碳量（来源：独立行政法人国立环境研究所２００９年发行《日本国温室效果气体目录报告书》）
家庭耗能状况（来源：节能中心出版部２００９年发行《能源经济统计
要览２００９年版》）
智能通风系统：室内空气采用２４小时
机械监控。采用使外部空气尽量接近室内温度的热交换方式，可有效减少供暖和空调的能耗。另外，通过设置螺旋式空气净化装置和高性能净化薄膜可以有效阻止作为过敏反应源之一的花粉通过通风口进入室内。
智能通风系统
导入外界自然光供室内照明使用，可以有效减少白天照明用电，达到节能目的。
燃料电池ＥＮＥ ＦＡＲＭ概念
零排放住宅的耗能情况
照明／家电
做饭
热水
供暖
空调
１９９０年标准１４９９２
２００８年标准１００５７
零排放住宅７０６９
导光天井太阳电池发电
０
２０００
４０００
６０００
８０００
１００００
１２０００
１３５３５１４０００
１６０００
耗能的电力换算值（包括机械效率）［ｋＷｈ／户年］
零排放住宅的ＣＯ２排放量
１９９０年标准５６６７
３８０２
２００８年标准
零排放住宅２６５７
５１１６
１０００
２０００
３０００
ＣＯ２排放量［ｋｇ・ＣＯ２／户年］
４０００
５０００
６０００
高自由度框架龙骨体系
太阳电池发电
０
［计算条件］所在地：东京居住人口：２人
１９９０年标准：新节能、一般空调／家电、电热水器；
２００８年标准：积水住宅节能标准、一般空调／家电、空气热泵热水器
零排放住宅标准：零排放住宅规格、高效空调／家电、空气热泵热水器、高效率照明
ＥＣＯＲＤＥＣ外墙
ARCHITECTURAL JOURNAL
屋面瓦规格太阳电池零排放住宅的能耗和排碳量
北侧屋面采用整体绿化。屋顶北侧会在很大程度影响位于其后的住宅的观景效果，整体屋面绿化会缓解这个矛盾。另外，屋面绿化还有缓解夏日“热岛现象”、抑制屋面温度上升的作用，因此可以相对降低室内温度减轻空调负荷。屋面绿化采用了正在研发中的沙漠青苔，它不仅可以高效固定ＣＯ２而且抗旱且不需要打理。１．６ 内装修
住宅室内装修采用日本传统建材，例如竹制地板、土砌墙体以及天然消石灰抹墙材料等。竹子为成材很快的材料，采用它可以有效地避免采伐树木。另外，一部分顶棚采用的蒿杆也是一种生长很快的植物，而天然消石灰壁纸则是传统抹灰技术的一种进化，消石灰可起调节室内湿度的作用。
面致力于提高材料的再利用率，另外还积极采用各种能促进生态系统恢复的环境技术。
首先，在节能方面，由于独立家庭数的增加和生活水平的提高，日本家庭领域的能耗呈逐年递增趋势，２００７年的家庭排碳量与１９９０年相比增长了４１．１％。家庭领域的排碳量大部分来自于生活耗能，其中供暖空调、热水、照明设备三项各约占总量的１／３左右，因此要想实现低碳，必须针对各个领域提出相应的节能对策。在“零排放住宅”中，针对供暖空调，在采用复合高保温外墙板和真空隔热玻璃的同时设屋面绿化和智能通风系统；在供热水方面采用空气热泵热水器和以氢气为原料的家用燃料电池；针对照明设备引进导光天井、并采用ＬＥＤ荧光灯管、有机ＥＬ照明设备以及新一代节能液晶电视、智能运行电冰箱、高性能空
通常只能达到４０％左右，而将电能转化为热能时的效率仅为４０％，利用率非常之低。零排放住宅引进了太阳能发电、玻璃窗发电以及小型风力发电等自住户发电设备以及可以同时供电和供热的家用燃料电池系统，其中家用燃料电池系统的综合利用率可达７８％。
第三，在节约资源方面，完全工厂化生产的住宅体系，实现了“零排废”。在其生产和施工过程中坚持贯彻减少施工现场废材发生量、循环利用包装和养护材料、提高边角料再利用率这３项原则，现已在构件生产、新建住宅施工现场、售后维修和翻新改造这４个领域实现了废弃物单纯焚烧处理和填埋处理为零。此外，零排放住宅还采用了环保水泥、再生玻璃等再生建材，以及生活垃圾生物分解、雨水再利用等有效利用自然资源的技术。
２ 先进能源技术和环境技术
“零排放住宅”在节能方面力求降低能耗和提高能源利用率，在资源利用方
调、节能节水大便器等。
其次，在提高能源利用率方面，引进自住户发电的概念。电厂发电的利用率
３ 零ＣＯ２排放量和零建筑废弃物的实现
零排放住宅的年耗能量和ＣＯ２排放量与日本１９９０年的住宅建筑标准相比降低一半，而自家发电量达耗能量的２倍，且经发电实现的ＣＯ２减排量也达到排放量的２倍。从计算值来看大约使用２５年就可平衡掉住宅在生产和建设过程中释放的ＣＯ２，实现住宅生涯全过程的ＣＯ２零排放。■
注释
１） 铺有榻榻米的纯日式房间。
２） 通廊式士：贯通住宅南北或东西两对面的通廊，属于室内空间，但在使用上接近室外空间，需要穿
着室外用鞋。
３） 障子：日式室内用推拉木门，木格子龙骨两侧贴
客厅
有日式门窗专用“和纸”。
建设单位：ＳＥＫＩＳＵＩ ＨＯＵＳＥ， ＬＴＤ．
（积水住宅株式会社）
设计单位：ＳＥＫＩＳＵＩ ＨＯＵＳＥ， ＬＴＤ．
（积水住宅株式会社）
建设地点：日本茨城县
竣工时间：２００８年６月（２００８年１１月从北海道迁至上述地址）
总建筑面积：１９６．５７ｍ２（包括“通廊式土间”）
通廊式土间
卧室
摄影：阿部胜男（Ｋａｔｓｕｏ Ａｂｅ）
ARCHITECTURAL JOURNAL 2010.1
建筑学报
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日本“零排放住宅”
和田纯夫王琋慧
日本“零排放住宅”总建筑面积１９６．５７ｍ２，在２００８年７月召开的以防止地球温暖化为主要议题的日本“北海道洞爷湖峰会”上作了展示，并于当年１１月迁至积水住宅关东工厂“零排放中心”面向一般市民展示。该住宅是以实现可持续发展社会
减少碳排放
循
摘要／介绍日本“零排放住宅”这一日本最先进的能源与环境技术的展览性质住宅，指出通过节能、创能（新能源）、节约资源（环境技术）这三项技术的完美组合，可以使我们在拥有舒适生活的同时实现ＣＯ２减排量超出排放量的目标。
关键词／日本零排放住宅环型环保
恢复生态链
１ 建筑设计及构造１．１ 平面设计
在平面设计上，“零排放住宅”采用了“空间分离”的布置形式，将客厅等主
１）
分别布置在“通要生活空间和“和室”
２）
廊式土间”的两侧。在现代日本人的生
的环境价值、人文价值、经济价值和社会价值和相应的１３个行动方针为理念开发，依据“降低生活中和住宅生产时的排碳量”、“实践循环型环保”以及“恢复生态链”三个基本概念设计建造而成，作为近未来型住宅，它在创造舒适生活的同时，实现了ＣＯ２减排量超过ＣＯ２排放量的目标，是具体体现“无碳生活”的理想的环保住宅。
在“降低生活中和住宅生产时的排碳量”方面，采用“新一代住宅节能标准”、“燃气发电供热复合设备”和“空气热泵热水器”等高效热水器以及太阳能发电设备，综合利用创能技术和节能技术实现生活中ＣＯ２减排量与排放量差值约为零；
其次通过采用完全工厂化的钢结构住宅体系，实现生产、建设、使用和拆除全过程的ＣＯ２零排放。
在“实践循环型环保”方面，完全工厂化住宅生产方式的采用实现了生产、建造、售后、改造过程中无填埋处理，无不伴随热回收的焚烧处理的“零排废”。另外，还尝试采用了以“信息传递标识”为依托的新一代零排废收集识别系统、以及既可提高原料生产效率又可减少排废量的原材料投入平衡会计管理手法。在“恢复生态链”方面，采用了以当地树种和植被为中心的庭院绿化手法并实施
活中，和室常被用作清心养性的空间，将其与主空间分离开来可以带给人一种远离喧嚣尘世之感，而作为衔接空间的“通廊式土间”不仅可以提供一个到室外感受四季时光变化的机会，还可以提高整栋住宅的通风效果。依据日本传统住宅的设计手法，住宅南面设计了进深约２ｍ的屋檐，既可遮风避雨又可遮挡炎炎烈日，非常适合日本气候。另外，在住宅南北两侧的两个庭院，则可为使用者带来良好的视觉享受和清新的自然风。
传统的日式住宅通常在客厅设有“围炉”，起聚集家族成员的作用。这里设置了直径２ｍ的大型圆桌，作为进餐和家族成员交流的场所。
卧室南侧设置“外廊空间”，用作悠闲休息之用。缘侧空间和卧室之间用日
３）式“障子”分隔开，南侧强烈的光线透
ABSTRACT/ “Zero-emission house”is a housefor display, which gathers the most advancedenergy source and environment techniques inJapan. The perfect composition of energysaving, developing new energy and environ-ment techniques could make the reducing quan-tity of CO2 emission outnumber the quantity ofCO2 emission when we live a comfortable life.
KEY WORDS/ zero emission house in Japan,reducing carbon emission produced by life andhousing, practice of circulating environmentprotection, restoration of eco-chains
过“障子”会变得很柔和，非常益于休息，另外透过北侧落地窗还可以在顺光的条件下欣赏庭院。１．２ 工业化住宅体系
设计采用日本国家工业化住宅认证的“高自由度框架龙骨体系”。这种结构形式兼顾设计自由度和高强度，所有的结构构件均采用独特的制造技术在工厂生产。在严格的生产管理体制下，建筑构件非常优质且质量均一，这也是实现整栋住宅搬迁的一个重要因素。１．３ 减震系统
收稿日期：２００９－１２－１５
了注重木材循环再利用的采购方针。
ARCHITECTURAL JOURNAL
该住宅采用了消能减震阻尼系统（ＳＨＥＱＡＳ），它可以把地震能转化为热能从而减小建筑在地震时的水平变位，减轻建筑自身以及管道设备系统的受损程度，据测算，采用该系统最大可把水平变位减小一半，并对反复发生的地震也能发挥良好的抗震作用。１．４ 外墙
外墙设计以日本传统住宅采用的黑色为基调，墙体为复合构造，拥有良好的保温性能和耐久性能。外墙板表面涂层“ＴＡＦＣＬＥＡＲ－Ｅ”为超亲水涂料，这种涂料可以使附着在墙体表面的污垢轻松地被雨水冲洗掉，因此可以保持墙体清洁。另外，涂层中的“光解酶”经太阳照射会释放出活性氧，它能分解大气中的氮氧化物，起到净化空气的作用。１．５ 屋顶
采用两面坡屋顶。实现面南屋面面积的最大化，保证太阳能电池组件有充足的设置空间。太阳能电池采用专利产品—屋面瓦规格电池组件，它可以很好地与其它屋面结合为一体，从而避免因设置太阳能电池造成的对住宅外观造型的破坏。
整体屋面绿化
资源
住宅部品的生产
运输
施工
新建住宅
迁至资源循环中心的零排放住宅
约１００ｔ
生产过程
排废量约０．７ｔ
再利用（包装材料等）
施工时排废量约１．６ｔ
约９７．５ｔ
能源
资源
世代相传
健康舒适
资源循环中心
化学物质
环境价值
生态系统
人文价值
美好富饶
部分作为原材料再利用
智慧与技术
经济价值
社会价值
相互依存促进地方文化发展
培养人才
１００％循环再利用
高耐久、高抗震，并实施长期维护的长寿住宅
地方经济适当的利润与社会奉献
废弃物零排放概念
设计理念
和室
厨房
通廊土间
生活排碳量供暖空调／热水／照明等
建设／拆除等的排碳量
卧室
客厅
书房
土间
自家发电实现的
碳减排量
零排放住宅概念
平面
ARCHITECTURAL JOURNAL 2010.1
建筑学报
SPECIAL COLLECTION
绿色建筑・绿色建筑设计实践
各领域排碳量（来源：独立行政法人国立环境研究所２００９年发行《日本国温室效果气体目录报告书》）
家庭耗能状况（来源：节能中心出版部２００９年发行《能源经济统计
要览２００９年版》）
智能通风系统：室内空气采用２４小时
机械监控。采用使外部空气尽量接近室内温度的热交换方式，可有效减少供暖和空调的能耗。另外，通过设置螺旋式空气净化装置和高性能净化薄膜可以有效阻止作为过敏反应源之一的花粉通过通风口进入室内。
智能通风系统
导入外界自然光供室内照明使用，可以有效减少白天照明用电，达到节能目的。
燃料电池ＥＮＥ ＦＡＲＭ概念
零排放住宅的耗能情况
照明／家电
做饭
热水
供暖
空调
１９９０年标准１４９９２
２００８年标准１００５７
零排放住宅７０６９
导光天井太阳电池发电
０
２０００
４０００
６０００
８０００
１００００
１２０００
１３５３５１４０００
１６０００
耗能的电力换算值（包括机械效率）［ｋＷｈ／户年］
零排放住宅的ＣＯ２排放量
１９９０年标准５６６７
３８０２
２００８年标准
零排放住宅２６５７
５１１６
１０００
２０００
３０００
ＣＯ２排放量［ｋｇ・ＣＯ２／户年］
４０００
５０００
６０００
高自由度框架龙骨体系
太阳电池发电
０
［计算条件］所在地：东京居住人口：２人
１９９０年标准：新节能、一般空调／家电、电热水器；
２００８年标准：积水住宅节能标准、一般空调／家电、空气热泵热水器
零排放住宅标准：零排放住宅规格、高效空调／家电、空气热泵热水器、高效率照明
ＥＣＯＲＤＥＣ外墙
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屋面瓦规格太阳电池零排放住宅的能耗和排碳量
北侧屋面采用整体绿化。屋顶北侧会在很大程度影响位于其后的住宅的观景效果，整体屋面绿化会缓解这个矛盾。另外，屋面绿化还有缓解夏日“热岛现象”、抑制屋面温度上升的作用，因此可以相对降低室内温度减轻空调负荷。屋面绿化采用了正在研发中的沙漠青苔，它不仅可以高效固定ＣＯ２而且抗旱且不需要打理。１．６ 内装修
住宅室内装修采用日本传统建材，例如竹制地板、土砌墙体以及天然消石灰抹墙材料等。竹子为成材很快的材料，采用它可以有效地避免采伐树木。另外，一部分顶棚采用的蒿杆也是一种生长很快的植物，而天然消石灰壁纸则是传统抹灰技术的一种进化，消石灰可起调节室内湿度的作用。
面致力于提高材料的再利用率，另外还积极采用各种能促进生态系统恢复的环境技术。
首先，在节能方面，由于独立家庭数的增加和生活水平的提高，日本家庭领域的能耗呈逐年递增趋势，２００７年的家庭排碳量与１９９０年相比增长了４１．１％。家庭领域的排碳量大部分来自于生活耗能，其中供暖空调、热水、照明设备三项各约占总量的１／３左右，因此要想实现低碳，必须针对各个领域提出相应的节能对策。在“零排放住宅”中，针对供暖空调，在采用复合高保温外墙板和真空隔热玻璃的同时设屋面绿化和智能通风系统；在供热水方面采用空气热泵热水器和以氢气为原料的家用燃料电池；针对照明设备引进导光天井、并采用ＬＥＤ荧光灯管、有机ＥＬ照明设备以及新一代节能液晶电视、智能运行电冰箱、高性能空
通常只能达到４０％左右，而将电能转化为热能时的效率仅为４０％，利用率非常之低。零排放住宅引进了太阳能发电、玻璃窗发电以及小型风力发电等自住户发电设备以及可以同时供电和供热的家用燃料电池系统，其中家用燃料电池系统的综合利用率可达７８％。
第三，在节约资源方面，完全工厂化生产的住宅体系，实现了“零排废”。在其生产和施工过程中坚持贯彻减少施工现场废材发生量、循环利用包装和养护材料、提高边角料再利用率这３项原则，现已在构件生产、新建住宅施工现场、售后维修和翻新改造这４个领域实现了废弃物单纯焚烧处理和填埋处理为零。此外，零排放住宅还采用了环保水泥、再生玻璃等再生建材，以及生活垃圾生物分解、雨水再利用等有效利用自然资源的技术。
２ 先进能源技术和环境技术
“零排放住宅”在节能方面力求降低能耗和提高能源利用率，在资源利用方
调、节能节水大便器等。
其次，在提高能源利用率方面，引进自住户发电的概念。电厂发电的利用率
３ 零ＣＯ２排放量和零建筑废弃物的实现
零排放住宅的年耗能量和ＣＯ２排放量与日本１９９０年的住宅建筑标准相比降低一半，而自家发电量达耗能量的２倍，且经发电实现的ＣＯ２减排量也达到排放量的２倍。从计算值来看大约使用２５年就可平衡掉住宅在生产和建设过程中释放的ＣＯ２，实现住宅生涯全过程的ＣＯ２零排放。■
注释
１） 铺有榻榻米的纯日式房间。
２） 通廊式士：贯通住宅南北或东西两对面的通廊，属于室内空间，但在使用上接近室外空间，需要穿
着室外用鞋。
３） 障子：日式室内用推拉木门，木格子龙骨两侧贴
客厅
有日式门窗专用“和纸”。
建设单位：ＳＥＫＩＳＵＩ ＨＯＵＳＥ， ＬＴＤ．
（积水住宅株式会社）
设计单位：ＳＥＫＩＳＵＩ ＨＯＵＳＥ， ＬＴＤ．
（积水住宅株式会社）
建设地点：日本茨城县
竣工时间：２００８年６月（２００８年１１月从北海道迁至上述地址）
总建筑面积：１９６．５７ｍ２（包括“通廊式土间”）
通廊式土间
卧室
摄影：阿部胜男（Ｋａｔｓｕｏ Ａｂｅ）
ARCHITECTURAL JOURNAL 2010.1
建筑学报