本篇文章內(nèi)容由[中國(guó)幕墻網(wǎng)]編輯部整理發(fā)布:
目前,建筑節(jié)能問(wèn)題已成為全社會(huì)普遍關(guān)注的重要話題之一。面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染,與普通的標(biāo)準(zhǔn)房屋相比,被動(dòng)式房屋能耗更低、碳排放更少。同時(shí),在解決南方地區(qū)集中供暖、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面也將大有作為,是未來(lái)建筑節(jié)能減排的重要途徑。
與此同時(shí),一批新的名詞向我們飛馳而來(lái):
被動(dòng)房、主動(dòng)房、近零能耗建筑(詞條“零能耗建筑”由行業(yè)大百科提供)、凈零能耗建筑、產(chǎn)能房……
這些到底是什么建筑?
來(lái)吧,跟隨小編一起去看看:
被動(dòng)房
“被動(dòng)房”(也稱被動(dòng)式房屋、被動(dòng)式住宅、英文Passive house)一詞源于德國(guó),由德國(guó)被動(dòng)房研究所(Passive House Institute)擁有商標(biāo)知識(shí)產(chǎn)權(quán),是近零能耗建筑技術(shù)體系之一。
被動(dòng)房并無(wú)明確定義,由其技術(shù)準(zhǔn)則確定,其技術(shù)路線為通過(guò)大幅度提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能和氣密性,同時(shí)利用高效新風(fēng)熱回收技術(shù),將建筑供暖需求降低到15kWh(㎡·a)以下,從而可以使建筑物擺脫傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)。
由于中德合作的特殊背景,“被動(dòng)房”一詞在我國(guó)傳播的比較廣泛,與被動(dòng)房概念類似,德國(guó)專家也提出了“無(wú)源建筑”(energy autonomoushouse,也稱self-sufficient solar house),“三升油建筑”等相近定義。

上圖:世界上的第一棟被動(dòng)房,現(xiàn)仍在正常使用且能耗水平較低

上圖:中國(guó)夏熱冬冷地區(qū)的的第一棟被動(dòng)房,位于湖州的布魯克酒店,由朗詩(shī)地產(chǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)
近零能耗建筑
近零能耗建筑一詞源于歐盟《建筑能效指令》(Energy Performanceof Building Directive recast, EPBD)。
《指令》要求:確保在2018年12月31日后,所有政府擁有或使用的建筑應(yīng)達(dá)到“近零能耗建筑”;要求在2020年12月31日前,所有新建建筑達(dá)到“近零能耗建筑”。
由于歐盟成員國(guó)經(jīng)濟(jì)不平衡,氣候區(qū)跨度大,EPBD定義零能耗建筑為“具有非常高能效”的建筑,以各國(guó)實(shí)際情況為基礎(chǔ),及充分考慮節(jié)能技術(shù)成本效益比為前提,并沒(méi)有統(tǒng)一明確的節(jié)能目標(biāo)。瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也稱迷你能耗房或迷你能耗標(biāo)準(zhǔn)),要求按此標(biāo)準(zhǔn)建造的建筑其總體能耗不高于常規(guī)建筑的75%,化石燃料消耗低于常規(guī)建筑的50%。意大利的“氣候房”(Climate House,Casaclima),指全年供暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗在30Kwh/(㎡·a)以下的建筑。
近零能耗建筑設(shè)計(jì)技術(shù)路線為強(qiáng)調(diào)通過(guò)建筑自身的被動(dòng)式、主動(dòng)式的設(shè)計(jì),大幅度降低建筑供熱供冷的能耗需求,使能耗控制目標(biāo)絕對(duì)值降低。
凈零能耗建筑
“凈零能耗建筑”(net zero energy building)一詞源于美國(guó)。2009年10月Federal Leadership in Environmental,Energy,and Economic Performance,13514號(hào)行政命令,對(duì)聯(lián)邦政府管理和使用的建筑提出強(qiáng)制性節(jié)能要求:自2020年起,所有計(jì)劃新建或租賃的聯(lián)邦建筑須以建筑物達(dá)到零能耗為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì),使建筑物可在2030年達(dá)到凈零能耗。
國(guó)能源部建立“Net-Zero Energy Commercial Building Initiative”,提出到2030年,所有新建公共建筑將按照凈零能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建造;到2040年,50%的既有公共建筑達(dá)到凈零能耗要求;到2050年,所有公共建筑達(dá)到凈零能耗。
凈零能耗建筑技術(shù)路線為在被動(dòng)式、主動(dòng)式建筑節(jié)能措施外,通過(guò)太陽(yáng)能光電技術(shù)、智能微電網(wǎng)技術(shù)、蓄能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,存儲(chǔ)、提供和儲(chǔ)存電能,使建筑物可以達(dá)到能量供給和使用的長(zhǎng)期平衡。2015年9月,美國(guó)能源部發(fā)布零能建筑官方定義:以一次能源為衡量單位,其全年消耗能源小于或等于在線可再生能源產(chǎn)生能源的節(jié)能建筑。
主動(dòng)房
丹麥、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家提出“主動(dòng)房”(Active House)概念,強(qiáng)調(diào)通過(guò)日光照射和蓄能,而不只是增強(qiáng)保溫(詞條“保溫”由行業(yè)大百科提供),增加冬季室內(nèi)舒適度。強(qiáng)調(diào)舒適、環(huán)境和能源三者的統(tǒng)一,有一打分賦值的評(píng)價(jià)體系。
產(chǎn)能房
盡量使用回收建材,借助太陽(yáng)能發(fā)電板等新技術(shù)新產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)對(duì)清潔能源、可再生能源的利用——產(chǎn)能房不僅節(jié)能減碳,還可發(fā)電賺錢。
在德國(guó)和美國(guó),都有這樣的產(chǎn)能房已經(jīng)被建造并試驗(yàn)使用中。在那里,設(shè)計(jì)師計(jì)算出所需的太陽(yáng)能板面積,并且找出屋頂傾斜的最佳角度來(lái)產(chǎn)生最多的電力。

上圖:產(chǎn)能房建筑,利用傾斜的屋面布置太陽(yáng)能發(fā)電板
除了發(fā)電之外,節(jié)能也很重要,基本要承襲被動(dòng)房技術(shù)的節(jié)能措施才行。
當(dāng)然,在這里建筑設(shè)計(jì)師(詞條“建筑設(shè)計(jì)師”由行業(yè)大百科提供)至關(guān)重要——關(guān)鍵是如何把一些發(fā)電與節(jié)能產(chǎn)品融入在建筑設(shè)計(jì)中,使它們看起來(lái)不會(huì)突兀。

上圖:產(chǎn)能房也需要采用被動(dòng)房的節(jié)能技術(shù)
相互關(guān)系
在建筑物邁向更低能耗的方向上,國(guó)際上尚無(wú)統(tǒng)一定義,但目標(biāo)是一致的,即通過(guò)建筑被動(dòng)式、主動(dòng)式設(shè)計(jì)和高性能能源系統(tǒng)及可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用,最大幅度減少化石能源消耗。從定義涵蓋范圍來(lái)看,被動(dòng)房屬于近零能耗建筑,其核心內(nèi)涵為通過(guò)被動(dòng)式手段達(dá)到近零能耗;凈零能耗建筑較近零能耗建筑更增加了智能電網(wǎng)、分布式能源等概念,與我國(guó)傳統(tǒng)意義的建筑節(jié)能有所不同。
另外一個(gè)方面,上面提到的建筑新概念,的確會(huì)比一般房屋來(lái)的昂貴,但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,可替屋主省下不少電費(fèi),而且伴隨著其他好處,如較佳的室內(nèi)溫度和通風(fēng)系統(tǒng)(詞條“通風(fēng)系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供)、更多采光和更好的防冷、隔熱效果等。
中國(guó)特殊性
有人認(rèn)為建設(shè)低碳城市,照搬發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)就好,其實(shí)不然。我們只能借鑒其經(jīng)驗(yàn)并汲取教訓(xùn),并結(jié)合本地實(shí)際情況來(lái)考慮。中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家居民的居住形態(tài)、生活習(xí)慣等都有所不同,不能一概而論。
中國(guó)的建筑形態(tài)與發(fā)達(dá)國(guó)家不一樣,主要是高密度聚居區(qū),而“零能耗建筑”雖然不用商業(yè)能源,但依靠的太陽(yáng)能板、地源熱泵管道等,這些都需要非常大的占地面積,在實(shí)際使用中受到客觀條件的限制。在中國(guó),大型住宅建筑(詞條“住宅建筑”由行業(yè)大百科提供)也較少使用中央空調(diào),因?yàn)橹袊?guó)消費(fèi)者具有節(jié)儉的好習(xí)慣,分體式空調(diào)的能耗反而更低。
不過(guò),在小編看來(lái),最大的問(wèn)題在于:被動(dòng)房等建筑節(jié)能方案,更適用于北歐、中國(guó)北方等寒冷地區(qū)。而在中國(guó)長(zhǎng)江以南的大片區(qū)域內(nèi),夏熱冬冷的氣候環(huán)境下,還要解決夏季制冷的問(wèn)題。
這就決定了,我們只能借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)并汲取教訓(xùn),并結(jié)合本地實(shí)際情況來(lái)考慮。所以,中國(guó)的被動(dòng)式建筑,在設(shè)計(jì)建造時(shí),不要盲從于德國(guó)設(shè)計(jì)師的要求,最好還是尋找中國(guó)本土的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)師或獲得PHI認(rèn)證的中國(guó)設(shè)計(jì)師。只有這些人,才能針對(duì)中國(guó)的氣候環(huán)境,給出最佳的設(shè)計(jì)方案。
中國(guó)發(fā)展近零能耗建筑的特殊性:1)室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn);2)建筑特點(diǎn);3)氣候差異;4)生活習(xí)慣;5)用能特點(diǎn);6)能源核算方法

上圖:中國(guó)的建筑節(jié)能之路,仍然需要中國(guó)的本土設(shè)計(jì)師探索和開(kāi)拓
未來(lái)中國(guó)
30%新建建筑達(dá)到超低能耗,可再生能源滿足新建建筑30%能耗,既有建筑改造30%達(dá)到超低能耗
展望
2016年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃——GB《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)(詞條“技術(shù)標(biāo)”由行業(yè)大百科提供)準(zhǔn)》立項(xiàng),預(yù)計(jì)2016年下半年啟動(dòng),2018年完成報(bào)批,2019年頒布實(shí)施。預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)至少建成5000個(gè)超低能耗建筑,建筑面積超過(guò)1億平米,產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到千億級(jí),促進(jìn)建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、咨詢、建材、設(shè)備行業(yè)的全面升級(jí)換代。
建筑節(jié)4.0!——邁入超低能耗時(shí)代!
(本文部分參考了徐偉、朱穎心等專家的意見(jiàn),順致謝意)