河北省發(fā)展被動房可行嗎？

河北省在低能耗建筑方面起步較晚，較之“被動房”的發(fā)源地德國有很大差距?！氨粍臃俊奔夹g脫離歐洲的環(huán)境氣候、施工技術及相關材料產品等背景條件應用于河北省是否可行，是河北省發(fā)展被動式低能耗建筑一項必不可少的研究。

我們通過對氣候資源條件、建筑類型適用性、居民生活習慣、政策可行性及經濟可行性六大方面對河北省的實際情況進行分析，得出河北省發(fā)展“被動房”可行的結論，并針對河北省現狀提出了發(fā)展被動式低能耗建筑的實施策略。

河北省發(fā)展被動房的可行性研究

河北省地域遼闊，跨越了寒冷A、寒冷B以及嚴寒C三個氣候區(qū)。根據《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB 50736-2012），河北省的冬季采暖期室外溫度平均值 在-4.1~0.5℃，嚴寒和寒冷地區(qū)主要房間的供暖室內設計溫度為18~24℃，采暖需求很大。除采暖需求外，河北省寒冷B區(qū)夏季炎熱，大多時間處于35℃以上，制冷需求和能耗也很大。

歐洲被動房的設計同時將這兩個問題考慮在內，因此被動房在河北省定會有顯著的節(jié)能效果。

從能源供給來看，每年新增建筑較多，城市集中供熱能力普遍不足，難以滿足城市發(fā)展需求。由此可見，作為能源消耗大省，面對巨大的采暖需求和日益緊缺的能源現狀，被動房在河北省有著廣闊的發(fā)展前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

河北地區(qū)的正面北向住宅數量遠遠多于歐洲的城市，而建筑的正南北朝向設計對于被動房的實現是十分有利的，這是在河北地區(qū)進行被動房建筑的設計和推廣中可以充分利用的優(yōu)勢。

在建筑造型方面，河北居住建筑和公共建筑中的辦公、賓館、學校等，也都中規(guī)中矩，在造型上沒有特意追求外觀效果的要求；在體形系數方面，河北省的節(jié)能設計標準給出了規(guī)定，而常規(guī)建筑的體形系數一般不大于0.3，這一值要小于被動房的要求。

由此看來，河北省的建筑特點及節(jié)能設計要求完全滿足被動房的相關指標要求，不需要對建筑特點及造型進行較大的改變。

在我國，居住建筑和部分公共建筑都缺少機械通風系統(tǒng)，在采暖、制冷季節(jié)也只能采用開窗的方式進行新風補給，這樣不僅無法控制新風量，由于大量冷空氣的進入而增大采暖需求，同時，若室外空氣污染嚴重，則開窗通風會大大降低室內空氣品質，影響用戶的健康。

在空氣質量較差的時期，新風需求與不能開窗的矛盾就愈加凸顯。這說明建筑使用者有新風需求，而普通節(jié)能建筑卻缺少了新風系統(tǒng)。

被動房嚴密的圍護結構將室內與室外隔絕，通風換氣依靠帶有高效熱回收功能的新風系統(tǒng)來實現。室外空氣經過過濾、熱交換等處理過程之后送入室內，這樣既保證了新風的清潔度，又對新風進行控制和熱交換，降低了新風能耗。

我國建筑中的廚房與德國廚房相比，是相差較大的功能房間。由于中式飲食中大多需要烹、煎、炒、炸，油煙較大，無法將廚房產生的廢氣中的熱量通過熱回收系統(tǒng)進行回收。這一問題已在示范工程中得以解決：在廚房靠近灶臺的位置外墻設置補風口，當廚房局部排風開啟時，補風口風閥開啟，新風由補風口中經過灶臺被吸入排風系統(tǒng)，排出室外，對其他房間不產生影響，局部排風停止時，補風口風閥關閉，阻止了室外冷風通過補風口滲透至室內。

河北省決策層正在努力地將被動房技術引入河北，通過與德國簽署合作協議，積極與被動房技術發(fā)展成熟的歐洲交流來為被動房打開市場，同時在省內積極推動擬定被動房相關法規(guī)、標準及導則，為被動房在河北的發(fā)展鋪路。

在大力制定相關政策的同時，河北建筑節(jié)能的決策者們也很重視實踐的重要性，積極建設被動式低能耗示范項目，用理論結合實踐的方法逐步探索被動房這項建筑節(jié)能新技術。

河北省的被動房經過三、四年的實踐發(fā)展，已有十余個項目完成設計，其中“在水一方”和“河北建筑科技研發(fā)中心辦公樓”已經竣工，其余大部分項目正處于施工階段。

通過理論與實踐的結合，已在被動房設計領域積累了豐富的經驗和技術實力，為河北省發(fā)展被動房事業(yè)提供了技術保障。

河北省建筑科技研發(fā)中心的中德被動式低能耗建筑示范房的增量成本約為800元/平米，秦皇島“在水一方”被動式住宅樓項目的增量成本約為600元/平米。雖然被動房比普通節(jié)能建筑初期投入多，但由于其超低的建筑能耗，后期運營費用大大減少，建筑能耗也大大降低，因此從長遠來看，被動房的經濟效益十分可觀。

河北省發(fā)展被動房的實施策略

河北省目前對被動房的探索尚處起步階段，若要逐步深入地推廣被動房，需要有關部門制定相應的推廣計劃和方案，鼓勵有經濟能力的縣、市區(qū)積極發(fā)展被動房試點項目，制定合理的被動房項目發(fā)展指標。還可將被動房的建設與生態(tài)城區(qū)的發(fā)展相結合，使其作為生態(tài)城區(qū)內低碳減排的標桿。

作為高標準的節(jié)能建筑，被動房在市場推廣過程中必然會受到高額技術附加值 的影響，河北省若要大力發(fā)展被動式低能耗建筑，政府的資金支持是基本保障。政府應根據河北省的實際情況及被動房的發(fā)展需求制定相應的政府補貼及減免房稅等政策并推動銀行出臺針對被動房建筑的低息貸款業(yè)務，提高貸款額的上限，從各方面為被動式低能耗建筑的推廣和發(fā)展提供資金保障。

德國冬冷夏涼，氣候溫和，氣候差異小，而河北省冬季寒冷，夏季炎熱，與德國的被動房相比，我們需要在夏季工況下對制冷和除濕做更多的考慮。因此，要想推廣被動式低能耗建筑，不能完全照搬德國的技術要求，必須建立一套適用于河北省氣候條件的設計標準。

河北省城鎮(zhèn)建筑竣工面積增長迅速，過快的建設速度造成了建筑質量良莠不齊及施工管理的粗放式運轉，而高質量和細節(jié)控制正是被動房建筑必不可少的前提條件。因此，應以政策為導向，建立相關的被動房認證制度和監(jiān)管機制，從建筑材料部品市場源頭抓起，監(jiān)管被動房建筑的規(guī)劃、設計、施工及運行全過程，建立健全被動房建筑質量監(jiān)控和認證制度，加強建筑節(jié)能工作的執(zhí)行率和達標率。

河北省現行的節(jié)能標準中，對外圍護結構的保溫性能指標規(guī)定與德國等發(fā)達國家相比，還處于一個較低水平，而被動房的基礎便在于其嚴密的保溫隔熱系統(tǒng)。全面提高圍護結構性能指標是河北省推廣被動房最直接、有效、便捷的途徑。

上表中河北省建筑節(jié)能設計標準對圍護結構熱工性能的要求僅為最大限值 ，根據建筑筑體形系數、樓層數等不同會略有差異。經對比可知河北省對圍護結構 保溫性能的要求距被動房標準還有很大距離，鑒于經濟成本等因素的影響，若想一步到位地將其提高到被動房標準，存在很大困難。因此我們應該分步提高外圍護結構的熱工性能指標，制定階段性計劃和指標要求，逐步向被動房標準靠攏。

河北省正在逐步對既有建筑進行節(jié)能改造，目前的節(jié)能改造目標是按河北省現行的節(jié)能標準進行的。德國專家提醒我們，不要走他們進行二次節(jié)能改造的老路，因此我們可以發(fā)展被動房改造示范項目，嘗試將既有建筑按被動房標準進行改造，在實踐中總結利弊，積累經驗，為既有建筑向被動房的轉換尋找出路。

目前河北省的被動房項目均為與德國合作的示范工程，一些技術和產品還缺乏自主研發(fā)能力，無形中增加了被動房的造價，因此河北省應加強被動房相關產品和技術的研發(fā)，實現產業(yè)本土化。

研發(fā)擁有自主知識產權的新技術、新工藝，例如，高性能保溫系統(tǒng)的施工及質量控制方法、防熱橋設計技術等。同時，還應提高被動房相關產品的自主研發(fā)和生產能力，如高性能外門、外窗、新型保溫材料、被動房專用空調機、高效的新風換氣機等。

相關行政部門應積極引導各相關單位、科研機構發(fā)展被動房項目以及相關研究工作，組織相關學術交流活動，對有突破性科研成果的單位和機構給予表彰和獎勵。

被動房的基本理念是“需求最小化、供給最優(yōu)化”，以“需求最小化”確立被動式設計方法，嚴格控制建筑朝向、體形系數、窗墻比和圍護結構傳熱系數，以“供給最優(yōu)化”加大可再生能源利用技術與建筑的一體化設計。河北省在推廣被動房的同時，不應單單將被動房作為一項技術，而應將對資源的被動式利用作為一種節(jié)能理念，并結合河北省實際情況將我國自1977年至今40多年的被動式太陽房實踐經驗加以總結、提煉，形成被動式建筑設計模式語言，納入被動式建筑設計指導方法體系中，以供廣設計人員參照使用。

被動房的建設涉及建筑學、暖通、給排水等多個專業(yè)，相關設計單位或施工單位應加強專業(yè)人才的培養(yǎng)，編寫被動式低能耗房屋培訓的系統(tǒng)性教材，設計培訓課程，開展針對設計、施工和監(jiān)理、檢測等技術人員的系統(tǒng)培訓。

成立被動房小組，在實踐中通過方案設計、施工圖設計、能耗模擬等有針對性地培養(yǎng)專業(yè)化團隊。由于被動房的做法不同于普通建筑，因此要特別注重提高施工人員的技能，保證施工質量，施工單位應對負責被動房施工的工人進行專業(yè)技術培訓，著重講解外保溫的做法、防熱橋關鍵節(jié)點的做法及被動窗的安裝技術等。

通過組織專題研討會、技術經驗巡講等方式加強對開發(fā)企業(yè)、設計科研單位的宣傳，擴大被動式低能耗房屋的影響。

總 結

1、河北省張家口市、承德市北部屬于嚴寒地區(qū)，其它屬于寒冷地區(qū)，在采暖方面有極大的需求，因此建造被動房和低能耗建筑節(jié)能潛力非常巨大。

被動房和超低能耗建筑不是完全由尖端和復雜技術堆砌的產品，而更倚重于優(yōu)化的建筑節(jié)能設計與細節(jié)處理、高效與適用的節(jié)能技術、嚴格的建筑質量控制來實現。

2、政府的高度重視和外界的幫助是河北省發(fā)展被動房強有力的保障，無論是標準的制定還是資金投入及政策管理，政府都給予了很大的支持，為河北被動式低能耗建筑的發(fā)展開辟道路。

3、被動房的多項關鍵技術已在河北省開展的示范項目中得到應用，并在后期運營中取得了良好的效果，被動房雖然初期投資比普通建筑大，但運行能耗很低，從長遠來看，經濟效益十分可觀。示范項目的成功充分證明我省擁有發(fā)展被動房的技術實力和人才儲備。

4、積極開展被動式低能耗示范項目有利于被動房的建筑與發(fā)展，能夠成為被動房在我省乃至全國的普及起到促進作用，河北省已開展了多項被動房示范工程項目，多種節(jié)能技術也可以在示范項目中得到應用和檢驗，為被動房的發(fā)展提供技術支持。

本文來自于河北省建筑科學研究院，文章刊發(fā)于《河北建筑節(jié)能與墻改》雜志第43期。