中國(guó)的被動(dòng)式建筑實(shí)踐中國(guó)第一座PHI認(rèn)證的大型被動(dòng)房建筑介紹

德國(guó)彼德魯格建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)教授 彼特魯格

中國(guó)的被動(dòng)式建筑實(shí)踐中國(guó)第一座PHI認(rèn)證的大型被動(dòng)房建筑介紹

德國(guó)彼德魯格建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)教授 彼特魯格

湖州布魯克被動(dòng)式酒店項(xiàng)目是我的團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)的一個(gè)項(xiàng)目。在此，我做一些關(guān)于節(jié)能方面的介紹。

我們不僅要思考建筑怎樣節(jié)能，實(shí)際上我們更需要思考的是如何找到一個(gè)好的生活方式，更好地實(shí)行可持續(xù)發(fā)展。我們不僅在思考如何將近零能耗、零能耗包括超低能耗進(jìn)一步降低，更重要的是，我們要思考在一個(gè)建筑中，如何把它進(jìn)行合理的應(yīng)用。這不僅僅是一個(gè)技術(shù)上的問(wèn)題，而且還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)上以及環(huán)境上的問(wèn)題。

環(huán)境質(zhì)量

我們要思考全球化發(fā)展方向，將來(lái)我們城市的能源將如何開(kāi)發(fā)、如何進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展。聯(lián)合國(guó)在1992年發(fā)出的《二十一世紀(jì)議程》倡議：人類(lèi)應(yīng)與自然和諧一致，可持續(xù)地發(fā)展并為后代提供良好的生存發(fā)展空間；人類(lèi)應(yīng)珍惜共有的資源環(huán)境，有償?shù)叵虼笞匀凰魅?。人?lèi)為此應(yīng)變革現(xiàn)有的生活和消費(fèi)方式，與自然重修舊好，建立新的“全球伙伴關(guān)系”——人與自然和諧統(tǒng)一，人類(lèi)之間和平共處。所以，不僅只是為德國(guó)，還是為了中國(guó)，為了整個(gè)世界。

我現(xiàn)在向大家展示一個(gè)圖表（表1），它是關(guān)于中國(guó)普通住宅建筑能耗和我們?cè)谥袊?guó)南方地區(qū)的布魯克被動(dòng)房建筑項(xiàng)目的能耗對(duì)比。

在被動(dòng)房上，我們盡可能地減少會(huì)對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成熱負(fù)荷的外部能源進(jìn)入室內(nèi)。因此，我們做了一個(gè)如圖（圖1）所示的建筑遮陽(yáng)形式，這等于為建筑穿上了一層“保護(hù)衣”，防止外面的能源對(duì)室內(nèi)溫度造成過(guò)多的影響。

我們就建設(shè)的角度做了計(jì)算，側(cè)立面的設(shè)計(jì)可以避免夏天的陽(yáng)光直射，同時(shí)，由于冬天太陽(yáng)入射角變小，并不影響太陽(yáng)光的采暖功效。

在德國(guó)，我們提到的每平米耗能指的是使用面積的，德國(guó)的被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)是每年十五千瓦小時(shí)，我們的設(shè)計(jì)面積是在被動(dòng)房區(qū)域內(nèi)的，而在中國(guó)，不同的是每平米耗能是指建筑面積。所以，這里很重要的一點(diǎn)就是說(shuō)如何定義這個(gè)被動(dòng)房的保溫區(qū)域，它不僅涉及到區(qū)域內(nèi)外的保溫措施，還涉及到當(dāng)時(shí)的結(jié)點(diǎn)做法和區(qū)域性做法。

經(jīng)濟(jì)質(zhì)量

我們可以從這個(gè)圖表（表2）中看到被動(dòng)房的建筑造價(jià)稍高。在德國(guó)，大概需要三到四年，我們就能在建筑能耗上進(jìn)行一些贏回。但是在中國(guó)，我們被動(dòng)房建造材料的價(jià)格比市場(chǎng)上其他材料高了很多，所以在中國(guó)建筑能耗贏回需要的時(shí)間顯然長(zhǎng)一些。

接下來(lái)我要提到的一個(gè)重點(diǎn)就是關(guān)于室內(nèi)舒適度及舒適區(qū)的界定，例如一個(gè)停車(chē)場(chǎng)，停車(chē)場(chǎng)的舒適度要適合汽車(chē)，但并不適合人類(lèi)居住，因此我們必須準(zhǔn)確地定義這個(gè)舒適度的標(biāo)準(zhǔn)。另一個(gè)重點(diǎn)就是人的使用習(xí)慣，這也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)之前需要跟甲方進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間討論的一點(diǎn)，如果將來(lái)的使用者習(xí)慣開(kāi)著窗戶(hù)，我們有什么應(yīng)對(duì)方法呢？三四年前，我們?cè)谥袊?guó)的南方地區(qū)和中國(guó)同行及甲方溝通，甲方跟我們講天氣太熱，把窗戶(hù)打開(kāi)可以降溫。而我給甲方舉了個(gè)例子，如果你開(kāi)著寶馬車(chē)你肯定不會(huì)把你的前擋風(fēng)玻璃拆下來(lái)，而是開(kāi)空調(diào)。

另外一個(gè)重要的主題是關(guān)于建筑材料，我們?cè)诓剪斂隧?xiàng)目上用的大部分建筑材料和設(shè)備都是中國(guó)的。由于布魯克項(xiàng)目是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的項(xiàng)目，我們?cè)诮ㄖ男嘛L(fēng)系統(tǒng)上使用了兩套系統(tǒng)，一套是德產(chǎn)的，一套是國(guó)產(chǎn)的，德產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格是國(guó)產(chǎn)設(shè)備的三倍，我們也想測(cè)試一下德產(chǎn)新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果是否是中國(guó)設(shè)備的三倍那么好。

圖2 陶棒

社會(huì)文化及功能質(zhì)量

由于各國(guó)之間存在文化差異，我們一直在思考德國(guó)的被動(dòng)房和中國(guó)的被動(dòng)房看起來(lái)是一樣的還是完全不一樣的。我們這個(gè)房子的交通流線及布魯克項(xiàng)目?jī)?nèi)都有不同的平面構(gòu)成，因此我們的交通流線及平面構(gòu)成相對(duì)于德國(guó)的被動(dòng)房來(lái)講是完全不一樣的。我們可以想像，在中國(guó)建造德國(guó)的被動(dòng)房絕不可能按德國(guó)被動(dòng)房的原樣1:1建造和實(shí)施。

提到被動(dòng)房，我們有必要講一講被動(dòng)房里面的主動(dòng)設(shè)備。實(shí)際上，被動(dòng)房里的主動(dòng)設(shè)備與被動(dòng)房的舒適度更相關(guān)，例如我在被動(dòng)房里生活需要一些新鮮空氣，這個(gè)應(yīng)該由主動(dòng)設(shè)備來(lái)提供。當(dāng)然這個(gè)設(shè)備的設(shè)置是取決于建筑內(nèi)多少人生活，一個(gè)人和一百個(gè)人是不一樣的。剛才我們也講到了，我們不僅僅考慮如何節(jié)能，我們更多的是考慮如何可持續(xù)發(fā)展，很多自然的和人性化的產(chǎn)業(yè)也被納入到了我們這個(gè)項(xiàng)目中來(lái)。

設(shè)計(jì)質(zhì)量

如何達(dá)到我們的目標(biāo)，使建筑的能耗降到最低呢？首先我們要進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)模擬，模擬太陽(yáng)的入射角度和照射時(shí)間，計(jì)算出建筑內(nèi)每年大約有多長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光可以直射。這并不是我們只把這一項(xiàng)進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，而是把建筑的每一部分，例如每個(gè)墻面，每個(gè)窗戶(hù)，以及它們的尺寸，導(dǎo)熱系數(shù)，技術(shù)參數(shù)等都要準(zhǔn)確輸入到PHPP（被動(dòng)房設(shè)計(jì)包，德語(yǔ)全稱(chēng)是Das PassivhausProjektierungsPaket，是基于表格計(jì)算和規(guī)范要求而產(chǎn)生的軟件，是被動(dòng)房設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的輔助軟件），進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬分析。此外，在這個(gè)模擬分析中，我們還要把涉及到建筑的近百種建筑材料代入，最終得出一個(gè)比較理想的節(jié)能數(shù)據(jù)，也是一個(gè)比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

另一個(gè)重點(diǎn)是關(guān)于結(jié)點(diǎn)的重組，剛才講到建筑有很多的連接方式，每個(gè)連接方式都需要一個(gè)結(jié)點(diǎn)。一份詳細(xì)的被動(dòng)房結(jié)點(diǎn)資料，不僅僅是圖紙上的工作，同時(shí)對(duì)將來(lái)的建筑施工、被動(dòng)房現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理都有重要指導(dǎo)意義，因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)可能需要圖紙進(jìn)行核對(duì)，以及指導(dǎo)不同材料的鏈接方式等等。對(duì)于被動(dòng)房，這個(gè)結(jié)點(diǎn)非常重要，尤其對(duì)于德國(guó)人，因?yàn)榈聡?guó)有一句諺語(yǔ)”上帝生活在結(jié)點(diǎn)”。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，我們學(xué)習(xí)了如何同中國(guó)同行進(jìn)行溝通，如何在中國(guó)建被動(dòng)房項(xiàng)目，如何才能符合中國(guó)人的施工習(xí)慣，如何為中國(guó)的被動(dòng)房研發(fā)專(zhuān)業(yè)結(jié)點(diǎn)。

圖2中所顯示的是布魯克項(xiàng)目的北面內(nèi)側(cè)，從照片上我們可以看到一些陶棒設(shè)計(jì)，這不僅僅是裝飾，陶棒有其具體的實(shí)用功能，因?yàn)椴粌H南向需要遮陽(yáng)，北向也需要遮陽(yáng)，所以遮陽(yáng)設(shè)施不僅需要在南向應(yīng)用，在北向也需要應(yīng)用。我們當(dāng)時(shí)還要考慮如何把立面和陶棒、遮陽(yáng)進(jìn)行結(jié)合，我們的目標(biāo)是盡可能地減少建筑墻面，為此，我們?cè)诘聡?guó)和中國(guó)都進(jìn)行了不同的嘗試。在德國(guó)，我們的做法是用斷橋陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行斷橋連接，然而由于中國(guó)的建筑規(guī)范和抗震要求，這種方式并不允許使用。所以，我們只能和中國(guó)同事多次嘗試如何減少建筑熱橋和傳導(dǎo)面積以達(dá)到中國(guó)被動(dòng)房的要求。

過(guò)程質(zhì)量

在建筑設(shè)計(jì)開(kāi)始前，我們會(huì)把我們的想法跟甲方進(jìn)行溝通，在設(shè)計(jì)開(kāi)始后，我們會(huì)關(guān)注每一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，一直到設(shè)計(jì)完成，這樣，前期設(shè)計(jì)就能完全融入我們整個(gè)設(shè)計(jì)之中。剛才提到的PHPP軟件是很重要的被動(dòng)房支持軟件。在做一個(gè)被動(dòng)房模擬的時(shí)候，我們首先要確定被動(dòng)房項(xiàng)目位于什么地方，處于什么氣候帶，然后從PHPP中調(diào)取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于布魯克項(xiàng)目時(shí)間很緊張，同時(shí)又是第一個(gè)在中國(guó)的被動(dòng)房項(xiàng)目，所以這個(gè)軟件里還沒(méi)有中國(guó)的氣候資料。但是，我們要?jiǎng)佑梦覀兊馁Y源，獲取中國(guó)的實(shí)際氣候資料加入該軟件并進(jìn)行整理。

在開(kāi)始做布魯克項(xiàng)目的時(shí)候，由于這是第一個(gè)中國(guó)的被動(dòng)房項(xiàng)目，我們完全沒(méi)有可參考的實(shí)際項(xiàng)目，我們只有靠在德國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，加上和中國(guó)的甲方及合作的中國(guó)工程師們一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行溝通，才得到了中國(guó)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和項(xiàng)目要求，才設(shè)計(jì)出符合中國(guó)南方地區(qū)的被動(dòng)房項(xiàng)目。

最開(kāi)始做被動(dòng)房的時(shí)候，我們還面臨的一個(gè)問(wèn)題就是在中國(guó)的南方地區(qū)沒(méi)有一個(gè)相應(yīng)的做被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)只有被動(dòng)房研究所定義的德國(guó)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)，我們后期在做被動(dòng)房認(rèn)證的時(shí)候，才與被動(dòng)房研究所共同探討關(guān)于中國(guó)被動(dòng)房建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。

布魯克項(xiàng)目建成之后我們獲得了很多榮譽(yù)，我們獲得了世界綠色設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，2014年金獎(jiǎng)；獲得了2015年中國(guó)十佳酒店設(shè)計(jì)獎(jiǎng)，是酒店設(shè)計(jì)中因?yàn)榫G建和可持續(xù)發(fā)展獲獎(jiǎng)的；同時(shí)，還獲得了綠建委的金獎(jiǎng)及被動(dòng)房的認(rèn)證，為此我們感到十分榮幸。房子建得怎么樣并不是我一個(gè)人說(shuō)了算，也需要一些認(rèn)證機(jī)構(gòu)、專(zhuān)家來(lái)檢測(cè)評(píng)估我們的項(xiàng)目，我們通過(guò)了這些評(píng)估并獲得了各種各樣的認(rèn)證，其中德國(guó)綠建委DGNB的認(rèn)證，對(duì)我們的工作是一個(gè)認(rèn)可。作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目、展示性項(xiàng)目，我們不僅僅獲得了以上的榮譽(yù)，還獲得了美國(guó)的認(rèn)證和中國(guó)住建部綠建三星認(rèn)證，這些榮譽(yù)對(duì)我們來(lái)講是一個(gè)認(rèn)可也是一個(gè)鼓勵(lì)。

最后，我想跟大家介紹我們?nèi)绾巫叩竭@條路上，如何通過(guò)跟甲方合作在中國(guó)建設(shè)這個(gè)項(xiàng)目的。

首先，我們?yōu)槭裁葱枰ㄟ@樣的房子？我們要滿(mǎn)足建筑需求，能耗需求，以及各種各樣人的需求；其次，一個(gè)被動(dòng)房建筑應(yīng)該是由一個(gè)設(shè)計(jì)師來(lái)主導(dǎo)、進(jìn)行和完成的。同時(shí)，我們不僅僅需要一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的、可以設(shè)計(jì)被動(dòng)房的建筑師，還需要一個(gè)好的甲方，一個(gè)有前瞻性、有想法的甲方。這不僅是一個(gè)技術(shù)上的問(wèn)題，還是一個(gè)技術(shù)整合的問(wèn)題，需要把其他的技術(shù)整合到被動(dòng)房之中，才能建成一個(gè)好的被動(dòng)房項(xiàng)目；最后，除了好的設(shè)計(jì)，還需要一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)施工能力和監(jiān)控能力都很強(qiáng)的監(jiān)工。

（本文根據(jù)錄音整理，未經(jīng)本人審閱）

讓建筑更節(jié)能

中國(guó)（高碑店）國(guó)際門(mén)窗博覽會(huì)至今已經(jīng)舉辦了三屆，從2012開(kāi)始，整個(gè)行業(yè)關(guān)注著高碑店門(mén)窗博覽會(huì)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，展會(huì)越來(lái)越成熟，參展企業(yè)也逐年增多。河北省被動(dòng)式建筑發(fā)展在全國(guó)處于領(lǐng)先地位，依靠河北省在被動(dòng)式建筑上的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，高碑店門(mén)窗博覽會(huì)緊抓節(jié)能的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，走在了中國(guó)節(jié)能門(mén)窗發(fā)展的前沿。而此次博覽會(huì)不論展會(huì)和論壇，也都以被動(dòng)式建筑為核心。

——編者按

【文章編號(hào)】1671-3362(2015)11-0040-04

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】C