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被动式建筑:房屋革命,未来已来

日期: 2021-08-18
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   在位于北京通州区的中国建筑科学研究院内,有一栋“未来建筑”,于2020年落成。这是“十三五”国家重点研发计划项目“近零能耗建筑技术体系及关键技术开发”的标志性成果,是国家建筑安全与环境重点实验室的重要组成部分。


  2020年8月10日,山西省首例被动式超低能耗建筑——大同未来能源馆正式开馆亮相,成为古都大同的新地标,也是当时国内最大规模的超低能耗被动式建筑。

  近零能耗、超低能耗,让被动式建筑成为备受推崇的建筑理念,被动式建筑也是目前国际认可的一种集高舒适度、低能耗、经济性于一体的节能建筑技术。

  

被动式建筑:房屋革命,未来已来


  中国建筑科学研究院“未来建筑”效果图

  何谓被动式建筑?

  被动式建筑是适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境的超低能耗绿色建筑。

  被动式建筑的首要标准:低能耗。有数据显示,被动式建筑所需的单位平方米采暖和制冷能耗与传统建筑相比节能高达90%,与普通新建建筑相比节能超过75%以上。

  据了解,被动式建筑最早由德国人发明并推广。1991年,世界上第一个被动式房屋在德国达姆施达特市建成。2012年,全世界已有37000座被动式建筑,有独栋房屋、公寓、学校、办公楼、游泳馆等。

  被动式建筑技术虽然起源于德国和欧洲,但因为地理环境和气候等因素不同,无法完全复制,所以引入中国后,进行了很多的技术创新。

  被动式建筑适用范围广,寒冷地区、炎热地区都可建设被动式建筑。被动式建筑实现低耗能的主要方式是,通过建筑自身的空间形式、建筑材料、结构设计,实现墙体隔热或隔冷、自然通风和太阳能利用等。

  被动式建筑是真正同时实现集节能、舒适和经济适用为一体的建筑标准。以舒适度为例,南方的建筑没有集中供暖设施,虽然节能,但居住的舒适度低,冬天常见冻伤,而被动式建筑通过保温门窗、隔热外围护墙、热回收装置等,实现了更舒适的室温。

  被动式建筑以其低能耗和优越的性价比,在全球受到推崇并得到普及。在中国,近年来被动式建筑也开始从试点走向规模化。特别是“双碳”目标的提出,各地政府加大加快了被动式建筑的建设规模和速度,并从政策鼓励、资金支持等各方面给予大力推动。

  今年4月20日,石家庄市发布了《关于支持被动式超低能耗建筑产业发展的若干措施》,提出大力推进被动式超低能耗建筑产业发展,今年将新开工被动式超低能耗建筑面积20万平方米,到2023年累计实现开工被动式超低能耗建筑面积250万平方米,到2025年累计实现开工被动式超低能耗建筑面积300万平方米。

  

被动式建筑:房屋革命,未来已来


  “未来建筑”现场施工图

  应运而生的被动式门窗——不是所有门窗都能称为被动式门窗

  被动式建筑的核心是能效,是节能,而节能的基础便是创新的保温墙体、门窗技术、建筑通风等。特别是其门窗,必须是被动式门窗。

  被动房对门窗有极致严苛的标准,不是所有门窗都能称为被动窗。

  我国近零能耗示范建筑——中国建筑科学研究院内的“未来建筑”,使用的就是国产的被动式门窗。

  德国PHI认证是全球公认的最为严格的超低能耗建筑认证体系。PHI作为一个独立的检验和认证中心,对超低能耗建筑及其组件,例如墙体及保温结构系统、门、窗、构件连接、新风系统及热泵紧凑型系统等的性能进行检验和认证。

  国内被动式建筑的快速发展,除了政府推动和政策支持外,与国内建筑材料的科技创新也密不可分。  

被动式建筑:房屋革命,未来已来


  

  节能建筑、绿色建筑,已成为行业的集体行动

  中国政府向来重视建筑行业的节能,积极开展对超低能耗建筑的实践和探索。自1980年以来,我国的建筑节能先后经历了30%、50%、65%三个阶段,尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。

  住建部在《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中就提出,积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,引领标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设,到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。随后,山东、河北、河南等省市针对超低能耗建筑示范推广的政策和技术标准陆续出台,在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色信贷等方面提出了政策优惠。黑龙江、上海、天津等省市还出台了超低能耗建筑的相关技术标准。

  随后,中国又推出了国际上首个近零能耗建筑的国家标准。2019年9月1日,住建部发布并实施《近零能耗建筑技术标准》。

  建筑是碳排放的主要四大行业(电力、工业、建筑和交通)之一。有数据显示,建材生产排放加上建筑物化过程中的排放,两部分占到了全国碳排放量的17%。在建筑运营阶段,碳排放量占比更高,达到了22%。因此建筑建材行业排放合计占国内的40%,大大高于行业占GDP 25%的比重。

  随着“双碳”目标的提出,以近零能耗为目标的节能建筑、绿色建筑更成为行业的集体行动。1月16日,中国建筑材料联合会发布了《全力推进碳减排 提前实现碳达峰——推进建筑材料行业碳达峰、碳中和行动倡议书》。

  《倡议书》指出:建筑材料行业是我国碳排放较大的行业之一,采取切实有力措施,全力推进碳减排工作,提前实现碳达峰,为国家总体实现碳达峰预定目标和碳中和愿景做出积极贡献,是建筑材料行业必须履行的社会责任和应尽的义务。

  《倡议书》向全行业倡议:全面提升建筑材料行业绿色低碳发展水平,加快推进建筑材料行业碳减排工作,促进建筑材料行业提前实现碳达峰。

  (本文刊发于《中国经济周刊》2021年第15期)  文|曹泽荣


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