與“被動(dòng)房”的第一次親密接觸是在北京住建部大院綠色建筑研習(xí)社PHI培訓(xùn)課程上,我與來(lái)自全國(guó)建筑行業(yè)的其他19名“被動(dòng)房”先行者共同經(jīng)歷了集中短促的培訓(xùn)。從小教室里熱烈的學(xué)習(xí)討論,到去河北建研院被動(dòng)房項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)參觀,大家對(duì)被動(dòng)房理解的越來(lái)越深入,而同學(xué)之間的友誼也越來(lái)越深厚。由此緣起,一往而深。
頗有些神秘的被動(dòng)房終于要“見(jiàn)到”了!
一、先談?wù)劦谝挥∠?,從被?dòng)房理念入手
目前國(guó)內(nèi)的被動(dòng)房已經(jīng)如火如荼的發(fā)展起來(lái),對(duì)于被動(dòng)房的理解可謂紛紛擾擾,混淆錯(cuò)解的地方頗多。拋開(kāi)德國(guó)被動(dòng)房研究所的概念不談,行業(yè)里大家基本達(dá)成被動(dòng)房概念的共識(shí),即:被動(dòng)房是高效能的節(jié)能建筑,盡可能依靠建筑本身的構(gòu)造設(shè)計(jì)來(lái)滿足室內(nèi)舒適度的需求,盡量少消耗化石能源,用可再生能源來(lái)滿足僅需的少量能源需求達(dá)到室內(nèi)舒適宜人的溫濕環(huán)境要求。那么再回到德國(guó)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看:
被動(dòng)房的四大核心能效控制指標(biāo):
1.供暖/供冷需求≤15kwh/m2a
2.總一次性能源需求≤120kwh/m2a
3.氣密性滿足N50≤0.6(注:即在室內(nèi)外壓差50Pa的條件下,每小時(shí)的換氣次數(shù)不得超過(guò)0.6次);
4.超溫頻率≤10%(注:超溫頻率定義為全年室內(nèi)溫度高于25℃的小時(shí)數(shù)與全年時(shí)間的比值)。
二、幾個(gè)重點(diǎn)特征加深了第二印象
第一個(gè)是節(jié)能,能耗超級(jí)低哦。
我國(guó)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)1980-1981年當(dāng)年的能耗水平(總體上以采暖所需標(biāo)準(zhǔn)煤為基本量)為基礎(chǔ),采用了30-30-30的節(jié)奏,計(jì)算起來(lái)就是以81年設(shè)計(jì)規(guī)范,單位面積一個(gè)采暖季標(biāo)準(zhǔn)煤25kg為100%的基礎(chǔ)上疊乘三次30%(每次疊乘結(jié)果作為下一次基數(shù)),每一次對(duì)建筑節(jié)能率提出進(jìn)一步的要求。
新建采暖居住建筑自1986年起,在1980~1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計(jì)能耗水平基礎(chǔ)上普遍降低30%,為第一階段;1996年起在達(dá)到第一階段要求的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%,(即總節(jié)能50%)為第二階段;2005年起在達(dá)到第二階段要求基礎(chǔ)上再節(jié)能30%(即總節(jié)能65%)為第三階段,像北京、天津這些城市甚至已經(jīng)提出居住建筑節(jié)能率達(dá)到75%的標(biāo)準(zhǔn)了。
德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)則不用節(jié)能率概念,而是提出具體能耗值來(lái)限定。是不是更簡(jiǎn)單明了呢?隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展到現(xiàn)階段,似乎到了可以用能耗性能指標(biāo)替代節(jié)能率指標(biāo)的時(shí)間了。It’s the right time~
節(jié)能方法是通過(guò)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和門(mén)窗的氣密性,并提高采暖供熱系統(tǒng)(主要包括供暖設(shè)備和室外管網(wǎng))的運(yùn)行效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)江以南的小伙伴們大都沒(méi)有集中供暖系統(tǒng),不能從供熱設(shè)備方面來(lái)節(jié)能了,室內(nèi)環(huán)境的舒適度就不提了,基本是過(guò)年回家凍死人的節(jié)奏。和歐洲一次性能源指標(biāo)120kwh/m2a比較,我國(guó)的一次性能源需求本身就低于這個(gè)值,問(wèn)題在于我們?nèi)丝诒姸?,加之能源結(jié)構(gòu)不合理,預(yù)計(jì)2030年我國(guó)能源消費(fèi)將升至全球能源消費(fèi)總量的27%,所以總能源消費(fèi)被全球所關(guān)注也是理所當(dāng)然。今年7月12日,中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究發(fā)布的《2050年世界與中國(guó)能源展望》中,寫(xiě)的好清楚:中國(guó)能源消費(fèi)將在2035年前后達(dá)到峰值,這是全球范圍的保證書(shū),時(shí)間緊任務(wù)重有沒(méi)有?
建筑能耗作為與交通、工業(yè)能源消耗并行的三駕馬車之一,也是必須必須要嚴(yán)格控制滴!所以我們的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)已經(jīng)全面鋪開(kāi),對(duì)建筑能耗控制起到了階段性的作用,回首綠建發(fā)展的這十幾年也是很不容易啊,此篇可單開(kāi)一帖后敘。依據(jù)被動(dòng)房的能耗控制指標(biāo)來(lái)?yè)Q算我們的節(jié)能率,節(jié)能率是在90%以上的。如果把供暖能耗控制在15kwh/m2a,并利用二次能源滿足這部分的需求,可以節(jié)省出多少一次能源呢?引用下住建部國(guó)際合作處張小玲處長(zhǎng)的數(shù)據(jù):北方居住建筑采暖能耗這一項(xiàng)估算2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,如新建建筑按照被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做,在將現(xiàn)有居住建筑改造成被動(dòng)房,到2050年可以節(jié)省70億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
那是不是只有北方有供暖需求的建筑適合與被動(dòng)房呢?其實(shí)南方更需要,先不說(shuō)沒(méi)有暖氣冬天冷的生凍瘡,就說(shuō)夏季制冷需求也是非常費(fèi)電的,運(yùn)用被動(dòng)房技術(shù),加強(qiáng)房屋整體氣密性,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)加厚保溫層加之無(wú)熱橋設(shè)計(jì),再輔以遮陽(yáng)系統(tǒng)等,可以輕輕松松不耗電就將室內(nèi)溫度控制在18-26℃,而且不會(huì)再有墻體發(fā)霉結(jié)露滋生細(xì)菌的擔(dān)憂了。
河北省建研院辦公樓,德國(guó)能源署與中國(guó)住建部共同認(rèn)證的國(guó)內(nèi)首例被動(dòng)式公共建筑。地上6層,地下1層,總建筑面積14119㎡,節(jié)能率達(dá)到91%,體形系數(shù)為0.16,氣密性測(cè)試結(jié)果為
n50=0.2/h。(數(shù)據(jù)來(lái)源:河北建研院被動(dòng)房研究所)
河北涿州的新華幕墻有限公司辦公樓,建筑面積3853平方米,是國(guó)內(nèi)第一例得到德國(guó)被動(dòng)房研究所(PHI)認(rèn)證的公建項(xiàng)目。整樓氣密性為n50=0.1/h,供熱需求2kwh/m2a,一次性能源需求100kwh/m2a。(數(shù)據(jù)來(lái)源:河北新華幕墻廠&PHI數(shù)據(jù)搜索)
所以初見(jiàn)被動(dòng)房有兩個(gè)鮮明優(yōu)點(diǎn),一個(gè)是舒適度,一個(gè)是節(jié)能到不可思議。未來(lái)技術(shù)的發(fā)展甚至可以將建筑能耗降到零甚至負(fù)值。不相信嗎,其實(shí)很簡(jiǎn)單啊,我們用可再生能源替代傳統(tǒng)一次性能源需求,用太陽(yáng)能、風(fēng)能或生物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)建筑全部的能源需求。雄心壯志的德國(guó)是要在2025年達(dá)到可再生能源占能源總量的40-45%的比例!德國(guó)政府自1991年開(kāi)始對(duì)綠色電力生產(chǎn)企業(yè)提供補(bǔ)貼,年補(bǔ)貼額已超過(guò)200億歐元,可再生能源已經(jīng)滿足國(guó)內(nèi)1/3的電力需求。近日,德國(guó)政府甚至停止了對(duì)新建風(fēng)電、太陽(yáng)能電廠的補(bǔ)貼,以限制風(fēng)電發(fā)展速度,那為啥要限制呢?這不是能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型即將成功了嗎?
因?yàn)樵诮衲?月8日,晴朗大風(fēng)天氣令德國(guó)綠色電力發(fā)電量創(chuàng)下歷史新高,瞬時(shí)發(fā)電量占到了全德國(guó)需求量的87%,電價(jià)出現(xiàn)了連續(xù)幾個(gè)小時(shí)的負(fù)值,也就是居民用電還能掙錢(qián)。這不是鼓勵(lì)浪費(fèi)電能嗎?何況補(bǔ)貼也是來(lái)自納稅人的錢(qián),等于居民因?yàn)橛秒姃甑缅X(qián)是全國(guó)納稅人均攤的。邏輯不合理吧,況且德國(guó)存在用電不平衡的問(wèn)題,綠電受季節(jié)氣候影響造成峰值電能過(guò)剩,電能存儲(chǔ)成為困難,而發(fā)電大戶在德國(guó)北部,而用電大戶則多在南部,合理調(diào)配電能又是一大挑戰(zhàn)(如果應(yīng)用石墨烯材料會(huì)不會(huì)由此改變電能存儲(chǔ)分配的未來(lái)?)
說(shuō)了半天,是對(duì)未來(lái)建筑能耗控制充滿信心的說(shuō),被動(dòng)房是建筑能耗控制的高階……
[作者為武警后勤學(xué)院講師、德國(guó)PHI認(rèn)證設(shè)計(jì)師]