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被动房引领中国住房升级换代

发布:igreen    来源:中国建设报    浏览次数:0    时间:2016-06-28

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【友绿导读】“中德被动式低能耗建筑示范工程项目”是由住房和城乡建设部与德国能源署合作开展的国家级国际科技合作项目,正如业内人士所说,被动房示范在中国产生了很好的社会影响,起到了很好的示范作用。被动房的超低能耗性能受到了住房和城乡建设部的高度重视,并将其作为中国未来节能建筑的发展方向和必然趋势大力推广。

“十二五”期间在住房和城乡建设部建筑节能与科技司的全程指导下,在德国专家的技术支持下,中德被动式低能耗建筑示范工程项目的组织实施单位与国内权威专家克服了重重技术难关,本着科学严谨、打造精品示范工程的精神,扎实完成了被动房在中国的落地,为在中国全面推进被动房的发展做了有益的探索和实践,带动了全国不同气候带的几十个项目的发展,改变了中国过去建造建筑技术的节能理念,为超低能耗建筑在我国的推广奠定了基础,并提供了宝贵经验。

被动式低能耗建筑是能量效益最佳的建筑,也是未来世界建筑发展的方向。过去20年,被动式房屋作为一种低能耗和极高舒适度的节能建筑,已在世界各地得到迅速推广和广泛应用。

■ 发挥示范引领作用推动被动房发展

2011年6月,住房城乡建设部与德国交通、建设和城市发展部共同签署了《关于建筑节能与低碳生态城市建设技术合作谅解备忘录》,开启了我国发展被动式低能耗建筑的历程,建造被动式低能耗建筑成为中德两国合作的重要内容。

分别于2011年和2012年被列入住房和城乡建设部科学技术计划项目“中德被动式低能耗建筑示范工程”的秦皇岛在水一方小区6栋住宅楼、哈尔滨辰能·溪树庭院小区B4号楼和河北省建筑科技研发中心科研办公楼三个项目经过1年以上的实际运行考验,取得了比较好的实际检测数字,日前,在石家庄顺利通过了由住房城乡建设部建筑节能与科技司组织的专家评审委员会的验收。在验收会上,业内人士指出,被动房示范项目为在中国全面推进被动房的发展做了有益的探索和实践。如果没有这三个示范项目的落地,就不会有今天在全国不同气候带的几十个项目的发展。

住房城乡建设部建筑节能与科技司副司长韩爱兴说,中德被动式低能耗建筑示范工程虽然已经结束了,但被动房示范在中国产生了很好的社会影响,起到了很好的示范作用,随着推广力度的不断加大,被动房已逐渐被社会所认可。要通过验收,认真总结经验,把工作做实、做到位,为我国未来的节能建筑发展打下坚实基础。

住房城乡建设部科技与产业化发展中心副主任文林峰表示,基于这三个示范项目的良好基础,被动房在中国的发展正有序地铺展开来。目前,仅由住房城乡建设部科技与产业化发展中心负责指导的被动房项目就已遍布四个气候带、共有40多个、建筑面积达60多万平方米,涉及住宅、工业厂房、办公楼、幼儿园、教学楼、纪念馆、学生宿舍楼等各种建筑类型,仅北方就有河北、山东、辽宁、青海、黑龙江、内蒙古和北京等。下一步将集成各方面的智慧和经验完成好每个项目,做好各类试点示范的引导作用,建设更多的被动式低能耗、绿色、节能、环保、高品质、高性能、长寿命的好房子。

业内人士表示,未来绿色、循环、低碳发展理念将日益深入人心,以被动房为代表的超低能耗标准将成为建筑业推广的主流趋势。为此,建筑业需要集体发力,加快转变发展方式,并依托自身的科技进步和技术创新,积极探索符合本国国情的被动房标准,实现被动房在中国的本土化发展,助力资源和能源协调发展,最终实现城市的可持续发展和住房的升级换代。

■ 被动房引领建筑节能理念提升

被动房改变了中国过去建造建筑技术的节能理念。有专家认为,德国被动房的合作交流体系和做法在中国发挥了很大作用,特别是以人为本、被动优先、可再生能源结合的理念。

全球气候的变暖,使欧盟国家加强了温室气体减排力度,建筑节能成为其实现减排目标的优先发展领域。1988年德国第一次提出了被动房的理念,并于1999年建成了第一个真正的被动房屋。它通过采用各种先进节能技术极大限度地提高建筑保温隔热性能和气密性,实现室内舒适的热湿环境和采光环境,显著降低外部能源需求和对机械系统的依赖。被动房也越来越受公众、开发商的推崇,代表了未来可持续建筑的发展方向。

正如住房和城乡建设部领导所说,被动式低能耗建筑,是建筑节能工作发展的新里程碑,开创了建筑节能工作的新纪元。从原来局部的改进和提升,到现在整体性的全面改进和提升,是一种从技术方法到结果的变革,是发展技术方面的一种颠覆性的划时代的革命。

韩爱兴说,发展被动房是城乡建设领域能源和环境可持续发展的重要探索和实践,是保障我国能源安全的重要手段,有助于缓解我国大气污染问题,可显著提高室内空气舒适度水平,并延长房屋的使用寿命,带动建筑节能产业升级和转型,还可为夏热冬冷地区提供舒适的居住条件。建设被动房使我国的节能技术、能效技术发生了很大变化,能效技术是被动房的技术特点,热桥技术、热回收技术、新风系统的重点难点都发生了变化,被动房成为我国建筑节能技术的一个拐点。

住房和城乡建设部科技与产业化发展中心国际合作处处长张小玲说,被动房是高品质居住环境下的低能耗。被动房主要基于两方面的指标,一是室内环境,二是能耗。室内环境指标不仅包括温度、湿度,还包括二氧化碳含量等空气清新度指标以及噪音和气密性等要求。比如我国南方农村地区的一些建筑,夏天没有空调、冬天没有暖气,单从能耗指标考虑是很低的,符合被动式建筑的低能耗指标,但室内环境的舒适度就差远了。再比如一些高端商业建筑,室内环境足够舒适,但建筑能耗却非常高。我们要达到的目的就是在不提高能耗水平的前提下,把居住的舒适度和居住的环境质量提上去。

文林峰说,住房和城乡建设部科学技术计划项目“中德被动式低能耗建筑示范工程”也是中国最先开始高水平节能项目的示范,宗旨是在中国推广目前国际建筑节能环保领域最先进的被动式低能耗建筑技术。她明确表示:“中国过去都是按百分比来计算节能效果的,被动房示范项目是第一次用绝对指标来衡量节能效果,我个人感觉是一步到位的,和国际衡量标准零距离,可以直接进行国际对比了,这使我们在节能领域方面与国际先进水平没有太大差距。所以说三个示范项目引领示范作用是非常巨大的。”

■ 各具代表性的被动房示范项目

● 在验收的三个示范项目中,河北省建筑科技研发中心项目是公共建筑向高节能率发展的代表。

河北省建筑科技研发中心项目建筑面积12000平方米,2012年2月开始规划设计,2015年3月建成,次月正式投入使用,室内环境监测、能耗监测等系统开始运行。该项目作为我国首个“被动式低能耗公共建筑”示范工程,主要采用了新风预冷(热)技术、新风系统高效热回收等十多项被动式低能耗关键技术。该项目运行已满一年,包含完整的制冷期和采暖期。经对各楼层室内温度、湿度、外墙内表面温度等进行测量,其效果优异;新风系统可由室内二氧化碳监测装置控制自动运行,完全满足被动式低能耗建筑的室内环境要求。

在验收会上专家评审委员会认为,该项目设计方案先进、节能理念突出,达到被动式低能耗建筑的各项指标;施工质量管控严格,节点处理符合设计指标,达到了被动式低能耗建筑的相关要求;室内环境各项指标经测试达到被动式低能耗建筑指标要求;提供的能耗监测数据齐全,各项能耗达到被动式低能耗建筑指标。该项目对我国被动式低能耗建筑及建筑节能的发展起着至关重要的作用,为我国公共建筑向高节能率发展奠定了坚实的基础。

● 辰能·溪树庭院项目,成功探索出在极端气候下超低能耗建筑的建造技术和标准。

严寒地区的唯一一个示范项目是黑龙江省哈尔滨市辰能·溪树庭院。项目建筑面积7800平方米,是由黑龙江辰能盛源房地产开发有限公司开发的辰能·溪树庭院二期的一栋11层小高层。项目引进德国先进被动式低能耗建筑技术,结合哈尔滨气候特点,将一套完整的舒适节能体系应用在住宅项目中,成功探索出一套在极端气候下超低能耗建筑的建造技术和标准。室温常年保持在20℃~26℃,湿度在30%~60%之间,符合人体健康、舒适的标准范围。

评审专家委员会认为,哈尔滨辰能·溪树庭院项目研究了严寒地区被动房的关键技术,形成的设计方案先进合理,满足被动式低能耗建筑的各项指标,具有严寒地区特色。施工质量管控严格,节点处理符合设计要求,施工技术有特色,建筑整体满足被动式低能耗建筑的施工要求,各项指标达到被动式低能耗建筑要求。

哈尔滨地处中国东北北部,冬季漫长而寒冷干燥,这样的气候条件,向超低能耗建筑的建造提出挑战,其成功示范的意义十分巨大,在采暖期可节约上万吨标准煤。因此,无论在社会效益还是经济效益方面,都具有重要意义。黑龙江省和哈尔滨市有关部门对辰能·溪树庭院项目总结设计要点、施工经验,并在此基础上又建设了一栋办公楼和一座低能耗小学。

● “在水一方”项目让中国表面粗放的施工向精细化施工转变,并带动建材产业转型升级。

由秦皇岛五兴房地产公司承建的秦皇岛“在水一方”项目是我国首个被动式低能耗建筑示范项目,也是第一个建成并通过测试的项目。经测算,该项目节能率达92%。

评审专家委员会认为,在水一方住宅示范项目经过第三方对实际居住运行进行测试,节能效果、舒适度达到设计要求;对被动式建筑专用产品进行了开发研究和生产,并能满足性能要求,填补了国内同类产品的空白,替代了进口产品;对被动式建筑施工技术措施进行了改进和研究,收到了较好的效果,同时保证了施工质量,提高了国内建筑施工标准,有利于建筑施工技术的提高和发展。

秦皇岛“在水一方”示范的一个重要作用就是为我国《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》和河北省《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》提供了“实践支撑”。

被动式建筑施工细节的焦点是要保证建筑的保温性、无热桥、气密性、隔声性。在水一方在结构施工方面更加精细,施工工艺更加完善,在实现本地化和降低成本方面更加努力。在房屋的施工过程中,该项目也采取了一系列节能措施。比如对窗口、门口、填充墙交界处、各种穿墙管线采用专用密封胶带封堵;在楼板、下水管道等地方采用隔音材料处理,从而避免出现以往建筑中容易发生的因为冲马桶而产生噪音互相干扰的情况。此外,广泛应用的发泡填充技术也确保了房屋空隙的最小化,在保温的同时实现了良好的隔音功能。

业内人士说,被动房可全面提高室内舒适度。表面上看我们做的是节能减排,但从根本上讲,我们其实是在改善中国人的生存环境,提升中国人的生存质量。

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关于被动房


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被动式太阳房最基本的工作机理是所谓“温室效应”。被动式太阳房的外围护结构应具有较大的热阻,室内要有足够的重质材料,如砖石、混凝土,以保持房屋有良好的蓄热性能。按采集太阳能的方式区分,被动太阳房可以分为以下几类:

(1)直接受益式
冬天阳光通过较大面积的南向玻璃窗,直接照射至室内的地面墙壁和家俱上,使其吸收大部分热量,因而温度升高。所吸收的太阳能,一部分以辐射、对流方式在室内空间传递,一部分导入蓄热体内,然后逐渐释放出热量,使房间在晚上和阴天也能保持一定温度。采用这种方式的太阳房,由于南窗面积较大,应配置保温窗帘,并要求窗扇的密封性能良好,以减少通过窗的热损失。窗应设置遮阳板,以遮挡夏季阳光进入室内。

(2)集热蓄热墙式
这种太阳房主要是利用南向垂直集热墙,吸收穿过玻璃采光面的阳光,然后通过传导。辐射及对流,把热量送到室内。墙的外表面一般被涂成黑色或某种暗色,以便有效地吸收阳光。有:实体式集热蓄热墙,花格式集热蓄热墙,水墙式集热蓄热墙,相变材料集热蓄热墙,快速集热墙等。

(3)附加阳光间式
这种太阳房是直接受益式和集热墙式的混合产物。其基本结构是将阳光间附建在房子南侧,中间用一堵墙(带门。窗或通风孔)把房子与阳光间隔开。实际上在一天的所有时间里,附加阳光间内的温度都比室外温度高,因此,阳光间既可以供给房间以太阳热能,又可以作为一个缓冲区,减少房间的热损失,使建筑物与阳光间相邻的部分获得一个温和的环境。

(4)屋顶他式
屋顶池式太阳房兼有冬季采暖和夏季降温两种功能,适合冬季不属寒冷,而夏季较热的地区。用装满水的密封塑料袋作为储热体,置于屋顶顶棚之上,其上设置可水平推拉开闭的保温盖板。冬季白天晴天时,将保温板敞开,让水袋充分吸收太阳辐射热,水袋所储热量,通过辐射和对流传至下面房间。夜间则关闭保温板,阻止向外的热损失。夏季保温盖板启闭情况则与冬季相反。白天关闭保温盖板,隔绝阳光及室外热空气,同时用较凉的水袋吸收下面房间的热量,使室温下降;夜晚则打开保温盖板,让水袋冷却。保温盖板还可根据房间温度、水袋内水温和太阳辐照度,进行自动调节启闭。


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