冬冷夏熱地區(qū)被動(dòng)式低能耗建筑的探索與應(yīng)用
——以浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例

王毅

浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 311231

近來綠色建筑在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展，而隨著綠色建筑的普及，如何充分有效地利用被動(dòng)式建筑技術(shù)，減少能源消耗的問題也越來越受到關(guān)注。本文通過研究被動(dòng)式建筑現(xiàn)狀，分析冬冷夏熱地區(qū)被動(dòng)式低能耗建筑可行性，以浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，探索冬冷夏熱地區(qū)被動(dòng)式低能耗建筑的應(yīng)用，具有現(xiàn)實(shí)意義，并積極推動(dòng)了被動(dòng)式技術(shù)的綜合應(yīng)用。

1 被動(dòng)式低能耗建筑的現(xiàn)狀

無論是在中國還是歐盟國家，建筑能耗都占社會(huì)總能耗的30%以上。大幅度減少建筑能耗是有效節(jié)約能源，減少CO2以及其他有害氣體排放，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的關(guān)鍵措施之一。建筑節(jié)能符合我國的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，也有利于我國能源供給。建筑節(jié)能化發(fā)展在當(dāng)今國內(nèi)外發(fā)展迅速，目前國內(nèi)外已經(jīng)致力于零能耗綠色建筑。我國的建筑工程需要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，踐行綠色低碳發(fā)展，充分利用綠色建筑材料，進(jìn)一步脫離對傳統(tǒng)能源的依賴，已經(jīng)成為節(jié)能減排的重要手段。

在當(dāng)今這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)，房屋的更新?lián)Q代很快，各種建筑材料的發(fā)展，室內(nèi)設(shè)計(jì)的變換，使得房屋建筑行業(yè)的發(fā)展很快。為了建設(shè)更加綠色經(jīng)濟(jì)的房屋，被動(dòng)低能耗建筑技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。被動(dòng)低能耗技術(shù)就是在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，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(huán)境的影響。同時(shí)這種建筑減少了室內(nèi)有毒物質(zhì)，提高人們居住的舒適度。

目前，歐洲很多地區(qū)已經(jīng)把被動(dòng)式房屋標(biāo)準(zhǔn)作為新建公共建筑項(xiàng)目的強(qiáng)制要求，2050年，德國所有建筑要節(jié)約百分之八十一次能源，節(jié)省近百分之四十左右的總能耗。被動(dòng)房不但能夠極大程度上節(jié)省能源，延長房屋壽命，有效地保護(hù)資源與環(huán)境。中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心于2007年開始與德國能源署(dena)在建筑節(jié)能領(lǐng)域開展合作，在中國推廣建設(shè)“被動(dòng)式低能耗建筑”[1]。

供給側(cè)的改革撬動(dòng)了需求端的增長。隨著“美好生活”的理念深入人心，消費(fèi)者在追求優(yōu)質(zhì)生活的同時(shí)，也在提高低耗能的環(huán)保意識(shí)。這促使國內(nèi)的房地產(chǎn)開發(fā)商重新審視新的消費(fèi)潮流，建筑建材行業(yè)走上了綠色低碳的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級之路。建筑類型涉及自住房，辦公房，教學(xué)房，活動(dòng)房等，萬科、龍湖、碧桂園、朗詩等大型房企均有大體量被動(dòng)房社區(qū)在開發(fā)中。預(yù)計(jì)到2030年，中國的新建建筑至少有30%按被動(dòng)式建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建造。從以上這幾年的實(shí)踐來看，我國對于被動(dòng)低能耗建筑的實(shí)踐是成功的，也對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要作用。

2 冬冷夏熱地區(qū)被動(dòng)式低能耗建筑的可行性分析

被動(dòng)式建筑在全國逐步普及，無論是在寒冷還是暑熱的氣候區(qū)都有成功建成的建筑，說明我國的被動(dòng)式建筑技術(shù)水平已經(jīng)成熟。例如我國南方地區(qū)沒有集中供暖，屬于夏熱冬冷氣候區(qū)。但是南方一些地區(qū)的冬季大約有三個(gè)月的溫度是低于10度，這些地區(qū)往往不采取外在的供暖設(shè)備，而是偶爾的采用空調(diào)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(shí)現(xiàn)集中供暖能源消耗過大，這個(gè)時(shí)候就需要被動(dòng)式房屋來解決室內(nèi)溫度問題。就目前的被動(dòng)式房屋建筑，它可以在沒有供暖的條件下，使室內(nèi)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(dòng)式建筑聯(lián)盟第四屆高峰論壇發(fā)布了《夏熱冬冷地區(qū)被動(dòng)式建筑指南》，在對現(xiàn)在的用能現(xiàn)狀、氣候特征以及分區(qū)、家庭的生活模式需求進(jìn)行整體調(diào)研后，建立夏熱冬冷地區(qū)被動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)方法和測評流程以及與其相應(yīng)的施工方法，包括技術(shù)指標(biāo)、規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工保障、調(diào)試驗(yàn)收和運(yùn)營使用，對中國被動(dòng)式行業(yè)而言將起到標(biāo)桿性的引領(lǐng)作用。

根據(jù)我國出臺(tái)的《超低能耗示范項(xiàng)目技術(shù)導(dǎo)則》，我國大面積都開始出臺(tái)被動(dòng)式房屋建筑的獎(jiǎng)勵(lì)措施。在這個(gè)大背景下，朗詩布魯克被動(dòng)房被廣泛地在夏熱冬冷氣候區(qū)采用。朗詩布魯克被動(dòng)房是我國在夏熱冬冷地區(qū)建造的第一個(gè)被動(dòng)式酒店成功項(xiàng)目。該建筑保證了室內(nèi)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(xiàng)目是完全模仿德國被動(dòng)房技術(shù)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(yīng)該作相應(yīng)的調(diào)整。我國南方被動(dòng)式房建筑應(yīng)該以本地建設(shè)用能習(xí)慣和供冷為主，建立與氣候相適應(yīng)的被動(dòng)式能耗建筑路線，充分保證室內(nèi)的舒適度[2]。

根據(jù)布魯克被動(dòng)房建設(shè)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(shè)計(jì)方面，建筑的朝向和體型，以及維護(hù)設(shè)計(jì)都需要在經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)密的計(jì)算之后再進(jìn)行建設(shè)。其次，在墻體設(shè)計(jì)方面，布魯克建筑根據(jù)德國被動(dòng)房建筑標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，其成體保溫性，門窗保溫性要比常規(guī)建筑要求更加嚴(yán)格?？傊剪斂吮粍?dòng)房建設(shè)很好地實(shí)施了室內(nèi)環(huán)境保障和節(jié)能要求，保障了室內(nèi)的安全舒適度，具有廣泛的實(shí)時(shí)價(jià)值，需要在我國相應(yīng)的氣候帶進(jìn)行推廣。

3 被動(dòng)式低能耗建筑在冬冷夏熱地區(qū)的探索與應(yīng)用

我校正處于冬冷夏熱地區(qū)，校內(nèi)被動(dòng)式低能耗示范樓是學(xué)院與德國薩克森州建筑業(yè)促進(jìn)協(xié)會(huì)、德國OBAG建設(shè)有限公司、德國ENERelektronik有限公司在中德戰(zhàn)略合作聯(lián)盟基礎(chǔ)上，受德國投資和發(fā)展公司支持，由德國Wedemeyer建筑設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)，德國OBAG建設(shè)有限公司現(xiàn)場管理，江蘇臥牛山保溫防水技術(shù)有限公司實(shí)施建造的。房屋材料由德國Vedag防水系統(tǒng)集團(tuán)、德國Kochs節(jié)能門窗、瑞士SIGA有限公司、長興伊通YTONG有限公司贊助，數(shù)十家中德企業(yè)參與建設(shè)。該被動(dòng)式建筑于2018年4月正式落成，在此基礎(chǔ)上召開了中德綠色建筑產(chǎn)教對接論壇，來自中德雙方的行業(yè)、企事業(yè)代表共三百多人參加了論壇交流，助推綠色建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。總之，被動(dòng)房屋建筑具有高效的保溫技術(shù)，氣密性較好，節(jié)能門窗設(shè)計(jì)，高效的外遮陽技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。

通過對具體項(xiàng)目的實(shí)踐，在冬冷夏熱氣候條件差別較大的地區(qū)，突破國內(nèi)傳統(tǒng)建筑技術(shù)，引進(jìn)被動(dòng)式低能耗建筑技術(shù)，破解照搬德國被動(dòng)式建筑的技術(shù)，化解被動(dòng)式低能耗建筑在國內(nèi)本地化應(yīng)用的難題，但國內(nèi)發(fā)展超低能耗建筑也面臨挑戰(zhàn)[3]。

一是超低能耗建筑相關(guān)技術(shù)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(qū)從北到南有5個(gè)，不同氣候區(qū)的環(huán)境差別較大，超低能耗建筑追求的是整體化、性能化設(shè)計(jì)，但在不同氣候區(qū)實(shí)現(xiàn)不同功能的超低能耗建筑如何選擇最相適應(yīng)的技術(shù)尚需認(rèn)真研究和思考。二是由于我國超低能耗建筑發(fā)展期比較短，相關(guān)的如氣密性材料、新風(fēng)系統(tǒng)等產(chǎn)品和設(shè)備技術(shù)與國外還存在一定差距，部分材料還需要進(jìn)口，也在一定程度上局限了超低能耗建筑的推廣。三是專業(yè)施工與技術(shù)人員嚴(yán)重不足。與普通節(jié)能建筑不同，超低能耗建筑講求精細(xì)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(shù)人員對此不甚了解。四是國內(nèi)超低能耗建筑還是政府熱、市場溫，目前發(fā)展較快的地區(qū)開發(fā)商的積極性更多依賴于政府的資金、面積獎(jiǎng)勵(lì)等激勵(lì)政策支撐，但政府的這些激勵(lì)政策目的在于培育發(fā)展市場，只依靠單純的獎(jiǎng)勵(lì)是無法長期堅(jiān)持下去的。五是全社會(huì)對超低能耗建筑的認(rèn)知還有待提高。超低能耗建筑雖然可以保證室內(nèi)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(shù)，就需要在以下五個(gè)方面多下功夫。

一是要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定中國超低能耗建筑發(fā)展的路線圖，進(jìn)一步縮小我國與發(fā)達(dá)國家在建筑節(jié)能上的差距；二是加強(qiáng)科技創(chuàng)新，完善中國超低能耗建筑技術(shù)，形成各具特色的超低能耗建筑指標(biāo)體系和技術(shù)體系；三是培育發(fā)展超低能耗建筑技術(shù)咨詢服務(wù)，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級；四是探索激勵(lì)政策的長效機(jī)制，用市場的力量促進(jìn)超低能耗建筑有序發(fā)展；在沒有政府資金面積獎(jiǎng)勵(lì)政策的同時(shí)，積極培養(yǎng)綠色金融、貼息減息等市場激勵(lì)方式；五是充分發(fā)揮各方力量，加大宣傳推廣力度，提高全社會(huì)對建筑節(jié)能和超低能耗建筑的認(rèn)知[4]。

4 結(jié)束語

“安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏”，超低能耗建筑順應(yīng)節(jié)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(huì)在中國，尤其是在冬冷夏熱地區(qū)發(fā)展得更快，發(fā)展得更好。