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不用空调和暖气也舒适,中国被动房离我们有多远?

发布时间:2018-05-25 09:46:04   来源:    浏览次数:306

◎本刊记者  季江云    实习记者  崔悦

【生活中,寒冷的冬季我们要交采暖费,进入炎热的夏季又要支出不菲的电费来开空调制冷。不过,一种新型建筑模式“被动房”的诞生,有望帮大家省钱,它能在降低能源损耗70%的同时,还能保持空气清新。

那么,被动房在我国推广应用的情况如何?5月2日,《环境与生活》杂志记者就被动房的相关情况,采访了住房和城乡建设部科技与产业化发展中心北京康居认证中心主任张小玲和该中心副主任马伊硕博士。】

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 德国被动房研究所设计的被动房

缘起:德国应对石油危机的产物

被动房在我国的推广工作,正是由住建部科技与产业化发展中心负责。该中心主任、教授级高级工程师张小玲对《环境与生活》说,“被动房”(passive house)对我国多数人来说还是一个新概念,但在欧美一些国家已经发展40多年了。

“被动房”起源于德国。上世纪70年代“石油危机”爆发,由于感受到能源危机带来的切肤之痛,作为传统工业强国的德国开始制定明确的建筑节能目标,并通过立法加以保障。

例如,1978年实施的《节能法》明确规定,新建的建筑必须采取“保温措施”,在该法的基础上还出台了多项实施条例,就建筑的外墙、门窗、供水、通风的技术参数提出了具体要求。随后,德国通过立法保障、财政激励和市场调节等多种方式,大力推广被动房建设。

从效果上看,德国推广被动房的确实现了大幅节能的目标。建筑能耗往往占一个国家(地区)能源消耗总量的大头。数据显示,建筑能耗占德国能耗总量的40%,工业节能、交通节能和建筑节能共同构成德国节能领域的“三驾马车”。

在1977年,德国采暖能耗为每年一平方米220度电,折合耗油量22升。到了2014年,德国的采暖能耗降到每年一平方米30度电,折合耗油量3升。也就是说,德国通过推广被动房,仅采暖这一项,就节约了80%的能源。基于这种示范效应,奥地利、瑞典、芬兰等国也开始大力推广被动房。

在德国、芬兰、瑞典等国漫长的冬季里,其气温比我国华北和东北大部地区还要低。因此,我国大部地区完全有必要推广被动房来实现节能。欧洲冬季的蓝天让人印象深刻,而我国华北、东北乃至华东大部地区,冬天的天空却总是灰蒙蒙的,相信被动房的推广大大有利于打赢蓝天保卫战。

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 住建部科技与产业化发展中心北京康居认证中心主任、教授级高级工程师张小玲。

尝试:“在水一方”迈出第一步

那么,“被动房”的概念和技术,是什么时候进入我国的呢?

张小玲主任介绍,早在2007年,当时的建设部科技司就向国内引进了被动房理念和技术事宜,与德国能源署洽谈合作。2009年,我国住建部与德国交通、建设和城市发展部签署协议,德国总理默克尔还出席了签字仪式,项目名称就是“中国被动式低能耗建筑研究与示范项目”,中方合作组是住建部科技发展促进中心,德方工作组就是德国能源署。

中心副主任、高级工程师马伊硕博士说,该项目的初衷,是想在引进欧洲被动房和超低能耗建筑技术和工程经验的基础上,建造一批符合我国国情的被动式超低能耗建筑示范项目,探索我国不同气候区超低能耗建筑的技术路线,大幅度降低建筑能耗,显著提高环境与舒适性,使建筑采暖逐步摆脱对化石能源的依赖,推动建筑节能产业的升级换代。

马伊硕博士介绍,全国第一个被动房项目是河北省秦皇岛市海港区的“在水一方”小区,目前已经交付使用,住户评价良好,既节能降耗,又大幅提高了居住的舒适度。“在水一方”小区总建筑面积150万平方米,共分为A、B、C、D、E、F6个区,其中C区的9栋楼房就是中德被动式低能耗示范项目,均为18层左右的高层建筑,总建筑面积80344平方米。这9栋被动房示范楼于2012年3月开工,2013年9月竣工验收,随后陆续入住。

马博士向《环境与生活》解释说,该房地产项目的老总曾是大学老师,对房地产领域的新技术和新理念都有很不错的认知,他坚信被动房的路线一定能成功。该示范项目交付使用4年多来,各项监测数据和用户体验完全符合被动房的各项标准。比如,在冬季严寒时,该示范项目尚未入住的房间内的温度就是15摄氏度,完全没有任何直接热源,昼夜温差不超过1摄氏度,这说明被动房的气密性和热惰性(建筑围护结构对外界温度变化的抵抗能力)均达到技术要求。

截至目前,全国已有50多个项目陆续采用被动房技术和理念。山东省的潍坊、日照,河北省的秦皇岛、张家口,福建省的南安,青海省的海东等多地的住宅和公共建筑,都已有采用被动房模式。

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 住建部科技与产业化发展中心北京康居认证中心副主任、高级工程师马伊硕。

关键:保证气密性和避免热桥效应

马博士接着介绍,被动房在我国准确的名称是“被动式低能耗建筑”,其原理在于它不是通过制冷/热来实现室内适合人体的舒适度,而是通过采用新材料和新设计来避免热桥效应和保证气密性良好,从而让室内保持适合人体的恒温以及充足的新鲜空气。如果不能确保这两个核心,单纯通过传统上增加保温层厚度或其他技术手段去建被动房,那就是缘木求鱼了。

这里说的保证气密性,并不是要限制住户主动开窗透气,而是避免室外空气通过缝隙或漏点“无控”地渗入室内。因此在被动房建设过程中,气密层的设计和施工至为关键,如果气密性不良的漏点数量达到一定程度,整个建筑的保温隔热效果就会大打折扣。因此,被动房对气密层结构设计和施工都有较高要求。

热桥则是建筑围护结构中保温隔热性能的薄弱点,这是能源损失最主要的部位。因此在被动房设计施工中,识别并避免热桥效应(详见《环境百科》)的出现需要专业的知识和丰富的经验。

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 被动房原理示意图

改造:一家一年能省几千元

据张小玲主任介绍,她在欧洲多国实地考察后,对被动房理念非常认同,最后决定将自己的住房也按照被动房的理念来加以改造。她的住房已经居住数年,属于高层住宅楼中的一套,无法单独采用地源热泵技术,只能通过新材料加新风系统来改造。具体做法是,墙体使用真空板加覆,门窗全换成新型材料,尽量避免热桥效应。

张主任帮《环境与生活》记者算了一笔账:增量成本约1500元/平方米。投入使用一年后,全家人感受颇为明显,首先是屋内空气好,通过空气净化系统将雾霾污染隔绝在外,确保空气清新,以前每隔几个月就感冒一次,现在一年多没有感冒;其次是省钱,夏天最热的时候也不需要开空调,室温保持在24至26摄氏度,一个夏季能省电费近2000元,冬季也无需使用集中供暖,按照北京市现行政策,可以少缴纳取暖费40%到60%,这样也能省下3000元左右,4到5年省下的电费和取暖费就抵得上改造的成本了。由于被动房的使用寿命长达数十年,这次投资可谓非常划算。

担忧:别让“李鬼”搅了局

被动房的推广普及也得提防“李鬼”来搅局。张小玲主任说,目前被动房的概念比较受欢迎,不少房地产开发商也借机炒作,声称他们的楼盘能实现节能降耗90%,属于住建部认证的被动式超低能耗建筑。其实,这里边有很多是“李鬼”,因为只有经过住建部康居中心予以“被动式超低能耗建筑”认证的,才称得上是真正的“被动房”。

张主任担忧地说,这种“李鬼”来搅局是很可怕的。因为“李鬼”打着被动房的旗号,把房价拉上去了,老百姓多花了钱,却看不到大幅节能降耗,又不能明显提高入住舒适度,这就坏了“李逵”的名声,给以后被动房的推广普及“埋雷”。

有鉴于此,住建部康居中心实行严格的监管认证制度,“保姆式”全程指导参与被动房建设项目。每一个被动房项目开工前,首先要进行全套设计图纸和方案的审核,通过后再对参与人员进行技术培训和施工培训,并检查材料是否符合要求,比如保温层用的聚苯板,必须使用B1级以上,严禁使用B2及以下级别的材料;在施工期间多频次进行工地检查,验收时要有3到4次的详细检查,审核各方面的技术参数是否达标,完全合格才颁发认证。

张主任补充道,康居中心的认证也符合德国能源署的被动房认证标准,即联合认证。包括住户入住后一至两年内,康居认证中心也会组织进行调查反馈,发现不合格的,就责令施工方予以修正,修正后仍难以达标则取消认证资格。

前景:普及被动房大势所趋

被动房的推广有效带动了建筑产业链的升级。在被动房刚起步时,国内的门窗及保温层材料,在气密性、水密性、抗风压等方面的性能都不达标,只能从国外进口,但这导致时间和经济成本大增,国内百姓难以接受。可喜的是,几年之间,我国制造能力突飞猛进,如“森鹰”门窗系列产品已达到国外同行业的先进水平,尽管价格还是比国内普通材料高一些,但与国外进口货相比已低了许多。

除了对建材工业的提升,被动房还大幅改善了建筑的结构设计,通过更精密的几何设计来实现节能降耗,帮助我国的建筑设计理念升级换代。

更让张小玲主任感到欣慰的是,推广被动房已经上升到国家层面,中共中央、国务院在对《河北雄安新区规划纲要》的批复中明确指出,“要坚持绿色发展,采用先进技术布局建设污水和垃圾处理系统,提高绿色交通和公共交通出行比例,推广超低能耗建筑,优化能源消费结构。”

目前,雄安新区的政务中心、市民服务中心以及部分民宅均使用被动房技术。张主任认为,在雄安新区的被动房项目建设过程中,切忌“大跃进”,不能盲目追求快速,而要突出“雄安质量”,杜绝粗制滥造、以次充好的材料以及不合理的建设速度,否则会毁了被动房的声誉。

另外,很多地方政府也采取多种措施鼓励被动房发展,比如北京市政府给每平方米被动房补贴1000元;河北石家庄市政府则直接对被动房建设项目奖励9%的容积率。

张小玲最后说,在中央和地方政府都鼓励被动房发展的大好形势下,住建部康居中心一定要做好监管和认证工作,确保每一栋被动房都合乎要求,让越来越多的人认识并接受被动式超低能耗建筑。

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 在2010年上海世博会上,德国参展的“汉堡之家”就是一栋被动房。

(本文参考了《中国被动式低能耗建筑年度发展研究报告2017》、《中德合作高能效建筑手册》等文献以及“被动房之家”等网站的信息,在此一并致谢。)

【环境百科】

热桥与热桥效应

热桥是指建筑围护结构中传热能力比较强,热流密集,能量损失明显高于附近区域的部位。热桥一般出现在建筑材料的交接或搭接(如外墙钢筋混凝土结构与加气混凝土砌块交界处)、建筑构件几何结构(如墙角)、管道贯穿保温层,或建筑构件保温层厚度不一致(如底层楼板保温层厚度小于外墙保温层)等处,这就会形成热桥效应。

热桥效应简单说,就是建筑物内外的空气由于热桥的存在而发生直接交换,不仅造成明显的传输热损失,还会对建筑本身造成伤害。因为冷热空气在此交汇,容易导致该处结露,进而引发霉菌滋生、涂层脱落、材质腐蚀等不良后果。

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责编:郑挺颖

网编:吴燕芳