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【被动房技术交流】被动式超低能耗建筑的涵义及发展现状

日期: 2021-08-31
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被动房发展 超低能耗建筑的发展

  被动式超低能耗建筑起源于德国,是绿色建筑的重要分支,目前在世界各国中发展迅速。在欧洲,被动式建筑正在以每年8%的速度递增,2020年欧盟27个国家将实现被动式建筑标准建设全覆盖,发展绿色低碳的被动式超低能耗建筑也是建筑节能发展的必由之路。

  德国:1991年在达姆施达特市建立了世界上第一个被动式住宅。在此之后,德国于1996年成立了世界上首个被动房研究所(PHI),致力于推广和规范被动式房屋的标准。截至目前,德国已有6万多栋采用被动房标准建造的建筑物。建筑类型以居住建筑为主,也包括办公、学校、酒店等,并且约一半以上的建筑获得了PHI的认证。作为被动式超低能耗建筑先驱的德国,经过多年来对被动房的不断探究与推广,现已成为被动房技术水平最高、被动房发展最好的地区,在被动房领域处于在世界前列。而且,德国被动房标准作为全球最为成熟的被动房技术体系,在世界范围内受到了极大的关注。

  瑞典:1994年名为Minergie的建筑理念首次在瑞典被提出,意为一系列的超低能耗技术标准体系。1997年Minergie理念获得了瑞典政府的认可,成为后来瑞典被动房建筑标准的前身。2001年,瑞典政府在参照借鉴德国被动房技术体系的基础上,通过了对原来Minergie标准的修改,发布了适合瑞典本土气候条件和国情的被动式超低能耗技术标准体系—Minergie-P标准。截2009年,瑞典获得了Minergie认证的建筑约有15000栋。

  丹麦:1961年,丹麦编制了本国的第一部建筑条例(简称BR)。2000年被动房设计理念被引入丹麦,开始在全国范围内积极进行被动房的普及与建设。2008年,丹麦政府在编制的BR08中首次明确了对低能耗建筑的要求。2006年,丹麦政府将引入的低能耗建筑分为了低能耗1级和低能耗2级两类。低能耗2级建筑被作为2010年丹麦建筑条例的最低标准,要求在2006年标准建筑能耗的基础上节能25%;低能耗建筑被作为2015年丹麦建筑条例的最低标准,要求在2006年标准建筑能耗的基础上节能50%。而到2020年丹麦建筑条例的节能目标为在2006年的基础上节能75%。其中丹麦被动房的认证标准是参考了德国被动房的标准和指标,认证机构则是由丹麦被动房研究所负责。

  我国对被动式超低能耗建筑的研究起步较晚,2010年亮相上海世博会的“汉堡之家”是国内第一座获得认证的被动房项目,它在不消耗电能不采用采暖制冷设备的情况下,能将室温全年维持在25℃左右,形成一个舒适的室内环境,这引起了国内大量专家学者的兴趣,开始对被动房进行大量的研究。近零能耗被动式建筑作为绿色建筑和节能建筑发展的终极目标,随着绿色节能建筑观念的日益普及和科技水平的持续进步,2014年5月以我国国情为基础,借鉴德国被动房设计理念的情况下,出台了《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》,这是我国第一个从法律上明确定义的被动房设计标准,由此正式拉开了我国大规模发展被动式超低能耗绿色建筑的序幕。2019年正式发布实施的《近零能耗建筑技术标准》对近零能耗建筑室内各类环境指标规定如下:

  (1)室内温度为20℃~26℃,该温度范围的频率不宜大于10%;

  (2)室内相对湿度宜为30%~60%;

  (3)室内二氧化碳浓度≤1000ppm;

  (4)室内PM2.5≤75ug/m³;

  (5)室内噪声白天≤40dB,夜间≤30dB;

  (6)非透明部分围护结构内表面温差不超过3℃,围护结构内表面温度不低于室内温度3℃;

  (7)门窗的室内侧无结露现象;

  (8)房屋气密性应满足条件:室外压差50pa的条件下,每小时换气次数不超过0.6次,室内新风量≥30m³/h·人。

  (9)近零能耗建筑能效指标(本工程所在区域为寒冷地区)

  表1.1-1 近零建筑公共建筑能耗指标及气密性指标表

【被动房技术交流】被动式超低能耗建筑的涵义及发展现状

图片来源:北京中汇能宜居建筑

  自上世纪90年代被动式超低能耗建筑理念传入我国,经过十多年的快速发展,已在理论层面、技术层面、实践层面取得了巨大成果,国内在北上广等经济发达的城市进行了一些近零能耗的被动式建筑实践。如上海市的“汉堡之家”(2010年)、河北省的“在水一方”(2013年)、北京市的“CABR近零能耗示范楼”(2014年)、河北省的“建筑科技研发中心”(2015年)、青岛的“中德生态园”(2016年)、山东省的“山东建筑大学综合楼工程”(2017年)、河南省的“五方科技馆”(2018年)、上海市的“建科莘庄科技园10号楼”(2019年)等,以上项目的成功实施,对推动被动式超低能耗建筑的发展起到积极的推广作用。

【被动房技术交流】被动式超低能耗建筑的涵义及发展现状

图片来源:北京中汇能宜居建筑

  截至2021年5月,从建设进度看,2013~2018年5年的总竣工面积为16万㎡;2019年竣工项目面积为26.4万㎡;2020年开始,竣工项目开始呈指数型增长,达到40.8万㎡;2021年预计竣工项目将达到142万㎡。

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  从政策制定层面看,我国各级政府共颁布被动式超低能耗建筑鼓励政策155项,其中国家层面13项,21个省/直辖市/自治区先后发布141(2021年已发布39项)项。其中,《山东省绿色建筑促进办法》、《河北省促进绿色建筑发展条例》、《辽宁省绿色建筑条例》还将被动式低能耗建筑建设写入了地方法规。

【被动房技术交流】被动式超低能耗建筑的涵义及发展现状

图片来源:北京中汇能宜居建筑

  因此,被动式超低能耗建筑未来将在国内得到快速发展。

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