被動(dòng)式節(jié)能建筑應(yīng)用現(xiàn)狀及在推廣使用的建議

趙國(guó)良　董成　王雷　王誠(chéng)杰　金坎輝

【摘要】被動(dòng)式節(jié)能建筑自二十世紀(jì)九十年代出現(xiàn)后，在德國(guó)得到了快速發(fā)展。我國(guó)與德國(guó)的氣候特點(diǎn)有很大相似點(diǎn)，近年來(lái)隨著我國(guó)對(duì)綠色節(jié)能建筑的大力提倡，被動(dòng)式建筑在我國(guó)的使用獲得非常好的機(jī)會(huì)，最近幾年全國(guó)多地出現(xiàn)被動(dòng)式建筑。但由于我國(guó)建筑業(yè)與德國(guó)存在一定差異，個(gè)別項(xiàng)目在運(yùn)行效果上與預(yù)期有一定差距，本文結(jié)合被動(dòng)式建筑在國(guó)內(nèi)外的使用情況，提出了幾點(diǎn)被動(dòng)房在我國(guó)推廣使用的建議。

【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式建筑? 節(jié)能? 綠色

一、被動(dòng)房概念介紹

被動(dòng)房，起源于瑞典和德國(guó)，最早由瑞典隆德大學(xué)的Bo Adamson教授和德國(guó)被動(dòng)式房屋研究所的Wolfgang Feist博士于二十世紀(jì)九十年代確立起來(lái)。被動(dòng)式建筑是通過(guò)使用高氣密性的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、高性能的保溫系統(tǒng)以及高效的能量回收系統(tǒng)，再對(duì)可再生資源進(jìn)行充分利用，已達(dá)到不對(duì)建筑主動(dòng)供能，就可以將建筑室內(nèi)溫度保持在人體感覺(jué)較為舒適的一個(gè)區(qū)間。

被動(dòng)房主要設(shè)計(jì)要求指標(biāo)有以下幾個(gè)，供熱能耗特性值：最大15kWh/（年·㎡） （供熱消耗，用戶端的，不包括供熱制熱損失，不是一次能源）;壓力測(cè)試換氣指數(shù)n50 最大0.6次/h（在50帕的大氣壓下，每小時(shí)的換氣次數(shù)小于等于0.6次）;所有熱橋的熱橋損失系數(shù) <0.01W/（mK）（1m厚材料兩側(cè)溫差為1℃，在1秒時(shí)間內(nèi)傳遞熱量小于0.01瓦）。

二、國(guó)外使用情況

德國(guó)地處溫帶，北部為海洋氣候，氣溫主要處于0℃-22℃之間。東部與東南部隨著地勢(shì)升高，氣候差異變大，呈現(xiàn)大陸性氣候，氣溫主要處于-10℃-30℃之間。德國(guó)的氣候特點(diǎn)是其被動(dòng)式建筑成功運(yùn)用的因素之一。德國(guó)的被動(dòng)式節(jié)能建筑技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟。德國(guó)被動(dòng)房發(fā)展最快，普及率最高，相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)也更完善。

1991年德國(guó)的卡拉尼西斯太茵的節(jié)能示范項(xiàng)目通過(guò)采用一系列節(jié)能措施，達(dá)到了非常良好的節(jié)能效果，在此基礎(chǔ)上形成了被動(dòng)房最初的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1999年開(kāi)始，德國(guó)北威州對(duì)400個(gè)被動(dòng)房建筑節(jié)能項(xiàng)目給予了資助，也取得了良好的效果。德國(guó)是一個(gè)利用核能比例較高的國(guó)家，在近年來(lái)部分國(guó)家出現(xiàn)核泄漏給國(guó)家和人民帶來(lái)很大影響，德國(guó)為提高能源安全水平，2011年以后進(jìn)一步提高節(jié)能目標(biāo)，以逐步降低核能占比。為達(dá)到這一目標(biāo)，德國(guó)政府要求2021年以后的新建筑物實(shí)現(xiàn)（近）零能耗，至二十一世紀(jì)中葉建筑能耗將至目前的20%左右。截止至2016年，僅在德國(guó)已建成的被動(dòng)式房屋已達(dá)6萬(wàn)棟，包括各種用途建筑，如住宅、辦公樓、醫(yī)院等。被動(dòng)式建筑在德國(guó)的應(yīng)用獲得了極大的成功，節(jié)能效果明顯。

三、國(guó)內(nèi)使用情況

我國(guó)很多地區(qū)與德國(guó)的這種氣候特點(diǎn)接近，因此被動(dòng)式建筑在德國(guó)的成功運(yùn)用對(duì)我國(guó)也具有很大的可借鑒性。而且，我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，能源消耗量大、能源利用率較低是我國(guó)目前的一個(gè)客觀情況。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高能源利用率，我國(guó)近年來(lái)對(duì)大力提倡綠色節(jié)能建筑，為提高我國(guó)建筑能源利用率，2009年，我國(guó)住建部節(jié)能司開(kāi)始推動(dòng)和引進(jìn)被動(dòng)房項(xiàng)目，2011年住建部與德國(guó)交通部、城市建設(shè)部進(jìn)一步明確了合作重點(diǎn)。2012年，我國(guó)被動(dòng)房建筑便開(kāi)始出現(xiàn)。

目前，被動(dòng)的應(yīng)用已出現(xiàn)在全國(guó)多個(gè)地區(qū)，河北省起步較早，2015年5月1日制定實(shí)施了《被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，這是我國(guó)首部標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是世界上的第二部用于被動(dòng)房設(shè)計(jì)的規(guī)范文件。

目前河北省已出現(xiàn)多個(gè)被動(dòng)式建筑，如石家莊市的河北省建筑科技研發(fā)中心，是一座6層辦公樓，是我國(guó)采用該技術(shù)建造的面積較大的辦公用建筑。還有秦皇島的“在水一方”項(xiàng)目是我國(guó)建成的第一個(gè)被動(dòng)式住宅，該項(xiàng)目獲得了德國(guó)被動(dòng)式房屋研究所的被動(dòng)式建筑認(rèn)證;另外河北涿州的“河北新華幕墻有限公司辦公樓”項(xiàng)目于2015年建成，該項(xiàng)目保溫材料、新風(fēng)系統(tǒng)等采用了德國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品，門(mén)窗、幕墻等使用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，也獲得了德國(guó)被動(dòng)式房屋研究所的被動(dòng)式建筑認(rèn)證，節(jié)能效果明顯。

被動(dòng)房使用效果與設(shè)計(jì)方案、建筑材料、門(mén)窗特性、保溫材料、新風(fēng)系統(tǒng)、輔助供能利用率、施工技術(shù)等多個(gè)方面密切相關(guān)，這不僅是一種新理念的推廣，也對(duì)建筑材料提出了更高的要求，同時(shí)也對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)施工手法提出了更高要求。被動(dòng)房的推廣實(shí)際上是建筑節(jié)能的一次革命，它摒棄了傳統(tǒng)的采暖、制冷方式，崇尚追求建筑“零”能耗。

四、存在問(wèn)題及建議

我國(guó)被動(dòng)式建筑的應(yīng)用處于初級(jí)階段，還沒(méi)有形成完善的產(chǎn)業(yè)體系，如國(guó)產(chǎn)保溫材料、新風(fēng)系統(tǒng)、遮陽(yáng)設(shè)備等于被動(dòng)式建筑要求存在一定差距，再如被動(dòng)式建筑施工工藝暫時(shí)還沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)程，缺乏可以進(jìn)行專業(yè)安裝生產(chǎn)的工人等等。我國(guó)個(gè)別已建成“被動(dòng)式”建筑被爆出用電嚴(yán)重過(guò)高等問(wèn)題，不僅達(dá)不到節(jié)能效果，還對(duì)室內(nèi)人員帶來(lái)不適感。

根據(jù)目前被動(dòng)式建筑在我國(guó)的運(yùn)行的實(shí)際情況，提出以下幾點(diǎn)建議：1.加快被動(dòng)式建筑體系建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)盡快研發(fā)符合被動(dòng)式建筑要求的建材、設(shè)備等。2.被動(dòng)房作為新生事物在我國(guó)進(jìn)行推廣的初期，在實(shí)際運(yùn)行成熟之前，可以考慮“新型+傳統(tǒng)”的方式，比如在被動(dòng)式建筑預(yù)留傳統(tǒng)能源接口位置，預(yù)防被動(dòng)房運(yùn)行不良的補(bǔ)救措施。3.被動(dòng)式建筑與我國(guó)正在大力提倡的裝配式建筑深度融合，提高被動(dòng)式建筑本土化適應(yīng)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]周正楠.北京大興被動(dòng)式實(shí)驗(yàn)農(nóng)宅設(shè)計(jì)與實(shí)測(cè)分析[J].建筑學(xué)報(bào)，2015（3）：93-97.

[2]張小玲.被動(dòng)房-房屋發(fā)展的必然趨勢(shì)[J].實(shí)踐探索，2015：46-49.

[3]崔源聲.被動(dòng)房的轉(zhuǎn)型升級(jí)：從被動(dòng)走向主動(dòng)[J].散裝水泥，2019（4）：9-12.

作者簡(jiǎn)介：趙國(guó)良（1985-），男，漢族，河北滄州人，工學(xué)碩士，河北水利電力學(xué)院后勤處，工程師，研究方向：工程管理技術(shù);董成（1988-），女，漢族，河北滄州人，工學(xué)碩士，河北水利電力學(xué)院基礎(chǔ)部，講師，研究方向：工程管理技術(shù);王雷（1986-），男，漢族，河北滄州人，工學(xué)碩士，河北水利電力學(xué)院交通學(xué)院，講師，研究方向：工程管理技術(shù);王誠(chéng)杰（1980-），男，漢族，河北滄州人，工學(xué)碩士，河北水利電力學(xué)院人事處，正高工，研究方向：工程管理技術(shù);金坎輝（1987-），男，滿族，河北滄州人，工學(xué)碩士，河北水利電力學(xué)院人事處，講師，研究方向：工程管理技術(shù)。