作者 | 李佳樂(lè) 何子鵬 周鑫 劉逸馳
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院
當(dāng)前傳統(tǒng)建筑具有高溫便高熱、陰冷就潮濕、病菌橫行等特點(diǎn),人體舒適度和健康得不到保障,常常依賴家用電器來(lái)取暖或制冷(如冰箱、空調(diào)),從而出現(xiàn)各類空調(diào)病、免疫力下降等癥狀。
與此同時(shí),傳統(tǒng)建筑目前的能源消耗已達(dá)到世界能源消耗的40%,地球的自凈能力正在下降。因此降低建筑能耗、保障房屋舒適是目前我國(guó)房建需要突破的一步。
被動(dòng)節(jié)能建筑被譽(yù)為“建筑物的建造者”,預(yù)計(jì)將能耗從40%降低到4%,同時(shí)顯著提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。它可以大大降低建筑物的能耗,并最大限度地減少對(duì)家用電器的依賴。
被動(dòng)式房屋是一種自然通風(fēng),自然采光,太陽(yáng)輻射和室內(nèi)非加熱熱源。一種低能耗的房屋建筑,通過(guò)將各種被動(dòng)節(jié)能方法與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)建。通過(guò)采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù),建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以回收室內(nèi)廢氣中的熱量(冷),可以顯著降低建筑物的供暖和制冷要求。瑞典隆德大學(xué)的亞當(dāng)斯和費(fèi)斯特于1988年首次提出了被動(dòng)房屋的概念。1991年,德國(guó)建立了世界上第一座被動(dòng)房屋,比普通建筑降能約88%,從此之后被動(dòng)式建筑在世界上廣為傳播。更多超低能耗建筑項(xiàng)目,請(qǐng)登錄被動(dòng)房之家網(wǎng)站。2009年,中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與德國(guó)建設(shè)部開(kāi)始合作推廣被動(dòng)式房屋,2010年上海世博會(huì)將展示中國(guó)首個(gè)被動(dòng)式房屋建筑“漢堡之家”。目前,德國(guó)有6萬(wàn)多個(gè)被動(dòng)房屋,每年有3000座新建筑正在快速增長(zhǎng)。(1)高效保溫系統(tǒng)。保溫系統(tǒng)是將保溫層直接套用在建筑表面而形成絕對(duì)的保溫效果,保溫層組成如表1。(2)高效節(jié)能窗。門窗區(qū)域約占建筑面積的五分之一,通過(guò)門窗損失的熱量占總面積的一半。被動(dòng)房可以采用LOW-E門窗,并且用保溫層覆蓋窗框,減少了熱量損失,避免了熱橋效應(yīng)。外窗臺(tái)設(shè)有門檻板,防止絕緣層腐蝕,達(dá)到良好的節(jié)能效果。(3)無(wú)熱橋處理。熱橋是指外墻和屋頂中的鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等。有熱橋的部位會(huì)使室內(nèi)滋生細(xì)菌、發(fā)霉,被動(dòng)房技術(shù)通過(guò)保溫板、雨水管的設(shè)立良性處理熱橋,杜絕不良現(xiàn)象發(fā)生。(4)氣密性處理。被動(dòng)房擁有連續(xù)性的空間氣密層,可以減少能耗,避免發(fā)霉,減少噪音和空氣污染,在門窗等洞口可以采用專門配件來(lái)達(dá)到氣密層的完整性。(5)高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)系統(tǒng)能持續(xù)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行凈化,為室內(nèi)創(chuàng)造高品質(zhì)空氣,它有提供新鮮空氣、驅(qū)除有害氣體、防霉除異味、減少噪音污染、防塵、安全方便等優(yōu)勢(shì)。
被動(dòng)房發(fā)展存在的問(wèn)題
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,被動(dòng)房越來(lái)越受到公眾的關(guān)注,社會(huì)上出現(xiàn)了“被動(dòng)的房屋熱”。然而,正如科學(xué)技術(shù)是一把“雙刃劍”一樣,被動(dòng)房的發(fā)展仍然存在許多問(wèn)題。目前,被動(dòng)房正處于發(fā)展的初級(jí)階段,一些被動(dòng)房項(xiàng)目的質(zhì)量令人擔(dān)憂。劣質(zhì)被動(dòng)房將影響人們對(duì)被動(dòng)房屋的信任,破壞被動(dòng)房屋的未來(lái)發(fā)展。其中存在的主要問(wèn)題如下:1 設(shè)計(jì)時(shí)基礎(chǔ)要求高被動(dòng)房屋的基礎(chǔ)必須是健康的建筑,包括兩個(gè)方面:首先,建筑物內(nèi)部沒(méi)有凝結(jié)或霉變;其次,建筑物的室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量很好。一旦基礎(chǔ)建筑本身存在問(wèn)題,將直接影響被動(dòng)房的健康發(fā)展。與65%的節(jié)能建筑相比,被動(dòng)房的建設(shè)將使建筑成本增加985元/平方米,在目前的建筑行業(yè)背景下,對(duì)一線城市的影響較小,但對(duì)二三線城市房?jī)r(jià)影響較大,嚴(yán)重制約了被動(dòng)房的發(fā)展。要設(shè)計(jì)合格的被動(dòng)房屋,必須滿足材料產(chǎn)品的技術(shù)性能要求。近年來(lái),雖然已經(jīng)生產(chǎn)出一些高品質(zhì),高性能的產(chǎn)品,如真空玻璃制品,TPS等高品質(zhì)三玻雙室中空玻璃制品,它們壽命長(zhǎng)、性能優(yōu),然而生產(chǎn)成本高,在應(yīng)用上也受到限制。其次,由于國(guó)內(nèi)某些產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品的性能差別很大,如SBS改性瀝青防水卷材,被動(dòng)式房屋工程的一些關(guān)鍵材料產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口。被動(dòng)房作為一項(xiàng)新興項(xiàng)目,設(shè)計(jì)時(shí)需要經(jīng)過(guò)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、精密計(jì)算等一系列過(guò)程,實(shí)現(xiàn)建筑施工從粗放式施工到精細(xì)化施工的強(qiáng)制轉(zhuǎn)變。然而,國(guó)內(nèi)的工程技術(shù)人員并未受到過(guò)良好的專業(yè)培訓(xùn),專業(yè)素養(yǎng)相對(duì)不高,技術(shù)含量低,在設(shè)計(jì)施工時(shí)存在一定的技術(shù)障礙。國(guó)內(nèi)工程普遍存在一個(gè)問(wèn)題就是粗糙,做工不細(xì)致,缺乏工匠精神,譬如,外門、防水隔氣膜與透氣膜和關(guān)鍵配件不規(guī)范。6 缺乏優(yōu)秀的產(chǎn)業(yè)工人中國(guó)許多建筑項(xiàng)目的工人主要是農(nóng)民工,缺乏專業(yè)的技術(shù)知識(shí)與學(xué)習(xí)能力,對(duì)新產(chǎn)業(yè)的到來(lái)難以有較快的接受度。1 加大宣傳力度,推進(jìn)綠色住房發(fā)展
“被動(dòng)房”作為新興行業(yè),社會(huì)認(rèn)知度還有待提高,可以通過(guò)建設(shè)單位或政府應(yīng)在各大宣傳陣地展示被動(dòng)式房屋的優(yōu)點(diǎn),普及被動(dòng)房建設(shè)知識(shí),樹(shù)立正確科學(xué)的住房消費(fèi)觀。更多超低能耗建筑政策,請(qǐng)登錄被動(dòng)房之家網(wǎng)站。同時(shí)通過(guò)一系列展覽會(huì)(如筑博會(huì))普及被動(dòng)房知識(shí)體系,讓消費(fèi)者第一時(shí)間了解與自身住房利益切身相關(guān)的信息,尋找投資者。2 完善被動(dòng)式房屋建設(shè)體系,加速技術(shù)更新使之形成完整產(chǎn)業(yè)鏈“被動(dòng)房屋”的核心技術(shù)掌握在德國(guó)等少數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家手中。并確定“被動(dòng)房”中國(guó)科學(xué)院發(fā)展規(guī)劃,促進(jìn)研究所的發(fā)展。可參考國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)、建設(shè)管理模式,加速推動(dòng)中國(guó)化被動(dòng)式房屋建設(shè)進(jìn)程。“被動(dòng)式”房屋建設(shè)對(duì)材料有更高的要求,這也將大大推動(dòng)國(guó)內(nèi)落后產(chǎn)能淘汰進(jìn)程,加快新材料研發(fā)進(jìn)程,開(kāi)拓新市場(chǎng),推動(dòng)建材向綠色可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,加快住房供應(yīng)方面的改革。3 劃定“被動(dòng)房”建設(shè)示范區(qū),政策引導(dǎo)住房新發(fā)展國(guó)內(nèi)被動(dòng)式住房建設(shè)仍處于萌芽階段,認(rèn)知度不夠、自信力不強(qiáng)是擺在“被動(dòng)房”建設(shè)道路上的障礙,我國(guó)可以通過(guò)試點(diǎn)示范,劃定試驗(yàn)區(qū)同時(shí)綜合各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù),從而更直接客觀地展示“被動(dòng)房”各項(xiàng)優(yōu)良性能,增強(qiáng)建設(shè)單位及消費(fèi)者信任度,同時(shí)積累建設(shè)經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)建設(shè)可能性。此外,由于被動(dòng)式住房建設(shè)成本高,每平方米售價(jià)比普通房屋高出約1000元,無(wú)法完成大眾化進(jìn)程,通過(guò)政府的政策調(diào)節(jié),用政策引導(dǎo)加速“被動(dòng)房”推廣應(yīng)用,刺激新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)持續(xù)健康發(fā)展也是推進(jìn)“被動(dòng)房”建設(shè)發(fā)展的必由之路。中國(guó)建筑春季常濕,夏季炎熱,秋季干燥,冬季寒冷。同時(shí)承受著霧霾、噪音等各種因素干擾,被動(dòng)房具有恒溫,恒濕,恒氧,恒定清潔和恒定靜態(tài)五種感覺(jué)。正被我國(guó)各地區(qū)逐漸認(rèn)可。按照現(xiàn)有數(shù)據(jù),全國(guó)民用建筑面積600多億平方米,如果對(duì)現(xiàn)有600多億平方米建筑按照“被動(dòng)房”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造,以每年改造兩億平方米計(jì)算,還需要300多年才能完成,也就是說(shuō),“被動(dòng)房”產(chǎn)業(yè)將為中國(guó) GDP增長(zhǎng)至少貢獻(xiàn)300年。此外,被動(dòng)式房屋建設(shè)也將推動(dòng)周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快淘汰落后產(chǎn)能,加速市場(chǎng)轉(zhuǎn)型,向著綠色、可持續(xù)、高質(zhì)量、高技術(shù)方向快速發(fā)展,推動(dòng)中國(guó)建設(shè)行業(yè)走向世界前列。