王毅
浙江建設職業技術學院 浙江 杭州 311231
近來綠色建筑在國內外蓬勃發展,而隨著綠色建筑的普及,如何充分有效地利用被動式建筑技術,減少能源消耗的問題也越來越受到關注。本文通過研究被動式建筑現狀,分析冬冷夏熱地區被動式低能耗建筑可行性,以浙江建設職業技術學院為例,探索冬冷夏熱地區被動式低能耗建筑的應用,具有現實意義,并積極推動了被動式技術的綜合應用。
無論是在中國還是歐盟國家,建筑能耗都占社會總能耗的30%以上。大幅度減少建筑能耗是有效節約能源,減少CO2以及其他有害氣體排放,保護環境,實現可持續性發展的關鍵措施之一。建筑節能符合我國的經濟可持續發展,也有利于我國能源供給。建筑節能化發展在當今國內外發展迅速,目前國內外已經致力于零能耗綠色建筑。我國的建筑工程需要堅持可持續發展理念,踐行綠色低碳發展,充分利用綠色建筑材料,進一步脫離對傳統能源的依賴,已經成為節能減排的重要手段。
在當今這個高速發展的社會,房屋的更新換代很快,各種建筑材料的發展,室內設計的變換,使得房屋建筑行業的發展很快。為了建設更加綠色經濟的房屋,被動低能耗建筑技術應運而生。被動低能耗技術就是在保證施工質量的同時,最大限度地減少建筑材料的使用,盡可能地使用自然資源,并且減少建筑施工對環境的影響。同時這種建筑減少了室內有毒物質,提高人們居住的舒適度。
目前,歐洲很多地區已經把被動式房屋標準作為新建公共建筑項目的強制要求,2050年,德國所有建筑要節約百分之八十一次能源,節省近百分之四十左右的總能耗。被動房不但能夠極大程度上節省能源,延長房屋壽命,有效地保護資源與環境。中國住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心于2007年開始與德國能源署(dena)在建筑節能領域開展合作,在中國推廣建設“被動式低能耗建筑”[1]。
供給側的改革撬動了需求端的增長。隨著“美好生活”的理念深入人心,消費者在追求優質生活的同時,也在提高低耗能的環保意識。這促使國內的房地產開發商重新審視新的消費潮流,建筑建材行業走上了綠色低碳的經濟轉型升級之路。建筑類型涉及自住房,辦公房,教學房,活動房等,萬科、龍湖、碧桂園、朗詩等大型房企均有大體量被動房社區在開發中。預計到2030年,中國的新建建筑至少有30%按被動式建筑標準設計和建造。從以上這幾年的實踐來看,我國對于被動低能耗建筑的實踐是成功的,也對于我國經濟發展和環境保護具有重要作用。
被動式建筑在全國逐步普及,無論是在寒冷還是暑熱的氣候區都有成功建成的建筑,說明我國的被動式建筑技術水平已經成熟。例如我國南方地區沒有集中供暖,屬于夏熱冬冷氣候區。但是南方一些地區的冬季大約有三個月的溫度是低于10度,這些地區往往不采取外在的供暖設備,而是偶爾的采用空調取暖。但是隨著人們生活水平的提高,人們對于生活舒適水平要求變高,冬季供暖成為必不可少的措施。但倘若實現集中供暖能源消耗過大,這個時候就需要被動式房屋來解決室內溫度問題。就目前的被動式房屋建筑,它可以在沒有供暖的條件下,使室內保持在20度左右,滿足了人們對舒適生活的要求。
2017年11月8日,被動式建筑聯盟第四屆高峰論壇發布了《夏熱冬冷地區被動式建筑指南》,在對現在的用能現狀、氣候特征以及分區、家庭的生活模式需求進行整體調研后,建立夏熱冬冷地區被動式建筑的設計方法和測評流程以及與其相應的施工方法,包括技術指標、規劃設計、施工保障、調試驗收和運營使用,對中國被動式行業而言將起到標桿性的引領作用。
根據我國出臺的《超低能耗示范項目技術導則》,我國大面積都開始出臺被動式房屋建筑的獎勵措施。在這個大背景下,朗詩布魯克被動房被廣泛地在夏熱冬冷氣候區采用。朗詩布魯克被動房是我國在夏熱冬冷地區建造的第一個被動式酒店成功項目。該建筑保證了室內溫度的前提下,還能夠降低保溫的能耗,為解決南方冬季供暖問題,提供了積極的范例。但其中還存在著一些問題,該項目是完全模仿德國被動房技術體系,由于我國南方與德國氣候還存在著一些差異,所以在房屋建筑上也應該作相應的調整。我國南方被動式房建筑應該以本地建設用能習慣和供冷為主,建立與氣候相適應的被動式能耗建筑路線,充分保證室內的舒適度[2]。
根據布魯克被動房建設所處的氣候帶,房屋需要解決遮陽隔熱,制冷除濕等問題。首先在建筑設計方面,建筑的朝向和體型,以及維護設計都需要在經過科學嚴密的計算之后再進行建設。其次,在墻體設計方面,布魯克建筑根據德國被動房建筑標準實施,其成體保溫性,門窗保溫性要比常規建筑要求更加嚴格??傊?,布魯克被動房建設很好地實施了室內環境保障和節能要求,保障了室內的安全舒適度,具有廣泛的實時價值,需要在我國相應的氣候帶進行推廣。
我校正處于冬冷夏熱地區,校內被動式低能耗示范樓是學院與德國薩克森州建筑業促進協會、德國OBAG建設有限公司、德國ENERelektronik有限公司在中德戰略合作聯盟基礎上,受德國投資和發展公司支持,由德國Wedemeyer建筑設計公司設計,德國OBAG建設有限公司現場管理,江蘇臥牛山保溫防水技術有限公司實施建造的。房屋材料由德國Vedag防水系統集團、德國Kochs節能門窗、瑞士SIGA有限公司、長興伊通YTONG有限公司贊助,數十家中德企業參與建設。該被動式建筑于2018年4月正式落成,在此基礎上召開了中德綠色建筑產教對接論壇,來自中德雙方的行業、企事業代表共三百多人參加了論壇交流,助推綠色建筑產業發展。總之,被動房屋建筑具有高效的保溫技術,氣密性較好,節能門窗設計,高效的外遮陽技術等優點。
通過對具體項目的實踐,在冬冷夏熱氣候條件差別較大的地區,突破國內傳統建筑技術,引進被動式低能耗建筑技術,破解照搬德國被動式建筑的技術,化解被動式低能耗建筑在國內本地化應用的難題,但國內發展超低能耗建筑也面臨挑戰[3]。
一是超低能耗建筑相關技術還有待完善。與德國、瑞典等歐洲國家不同,我國地域遼闊,氣候分區從北到南有5個,不同氣候區的環境差別較大,超低能耗建筑追求的是整體化、性能化設計,但在不同氣候區實現不同功能的超低能耗建筑如何選擇最相適應的技術尚需認真研究和思考。二是由于我國超低能耗建筑發展期比較短,相關的如氣密性材料、新風系統等產品和設備技術與國外還存在一定差距,部分材料還需要進口,也在一定程度上局限了超低能耗建筑的推廣。三是專業施工與技術人員嚴重不足。與普通節能建筑不同,超低能耗建筑講求精細化施工,而且外門窗的外掛式安裝、氣密性處理等都是全新的工藝,大部分施工與技術人員對此不甚了解。四是國內超低能耗建筑還是政府熱、市場溫,目前發展較快的地區開發商的積極性更多依賴于政府的資金、面積獎勵等激勵政策支撐,但政府的這些激勵政策目的在于培育發展市場,只依靠單純的獎勵是無法長期堅持下去的。五是全社會對超低能耗建筑的認知還有待提高。超低能耗建筑雖然可以保證室內舒適度,還擁有更低的能耗,但仍然需要住戶的配合。
為更好地推廣超低能耗建筑技術,就需要在以下五個方面多下功夫。
一是要加強頂層設計,制定中國超低能耗建筑發展的路線圖,進一步縮小我國與發達國家在建筑節能上的差距;二是加強科技創新,完善中國超低能耗建筑技術,形成各具特色的超低能耗建筑指標體系和技術體系;三是培育發展超低能耗建筑技術咨詢服務,推動相關產品相關產業的升級;四是探索激勵政策的長效機制,用市場的力量促進超低能耗建筑有序發展;在沒有政府資金面積獎勵政策的同時,積極培養綠色金融、貼息減息等市場激勵方式;五是充分發揮各方力量,加大宣傳推廣力度,提高全社會對建筑節能和超低能耗建筑的認知[4]。
“安得廣廈千萬間,大庇天下寒士俱歡顏”,超低能耗建筑順應節能減排的世界潮流,也符合我國人民群眾對美好生活的需要,相信超低能耗建筑一定會在中國,尤其是在冬冷夏熱地區發展得更快,發展得更好。