作者 | 河南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 張瑛
作者 | 河南省建筑科學(xué)研究院有限公司 吳玉杰 原瑞增
引言
當(dāng)前，被動(dòng)式超低能耗建筑在世界范圍內(nèi)的研究方興未艾。與常規(guī)建筑相比，被動(dòng)式超低能耗建筑在保證較高的室內(nèi)熱舒適和居住品質(zhì)外，年供暖、供冷需求量顯著降低，相當(dāng)于現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的十分之一左右。從世界范圍看，全球各國(guó)都將被動(dòng)式超低能耗建筑作為推進(jìn)建筑節(jié)能和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要抓手。德國(guó)、英國(guó)、丹麥、美國(guó)、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛提出了本國(guó)的被動(dòng)式超低能耗建筑目標(biāo)。我國(guó)在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(jiàn)》（中發(fā)〔2016〕6號(hào)）、《城市適應(yīng)氣候變化行動(dòng)方案》（發(fā)改氣候〔2016〕245號(hào)）、《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（建科〔2017〕53號(hào)）等文件中明確提出要推進(jìn)被動(dòng)式超低能耗建筑，在國(guó)家層面上為被動(dòng)式超低能耗建筑的發(fā)展提供政策支持。被動(dòng)式超低能耗建筑已成為我國(guó)建筑節(jié)能下一階段的工作重點(diǎn)之一。北京、山東、河北等?。ㄊ校┮卜e極踐行被動(dòng)式超低能耗建筑，在政策制訂、標(biāo)準(zhǔn)編制、示范項(xiàng)目建設(shè)等方面走在了全國(guó)前列。發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑是深化我國(guó)建筑節(jié)能與綠色建筑工作、推進(jìn)城鄉(xiāng)發(fā)展從粗放型向綠色低碳型轉(zhuǎn)變的重要舉措，對(duì)推進(jìn)建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、實(shí)現(xiàn)建筑能效提升和建設(shè)生態(tài)文明具有重要意義。
河南省被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展現(xiàn)狀
概況
河南地處中原，主要城市均屬于寒冷地區(qū)，僅有平頂山、駐馬店、南陽(yáng)、信陽(yáng)4個(gè)城市屬于夏熱冬冷地區(qū)，冬季寒冷，夏季熱，并且地?zé)崮堋⑻?yáng)能等可再生能源豐富，具備發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑的氣候條件和資源條件。自“十二五”以來(lái)，河南省在深入發(fā)展綠色建筑的基礎(chǔ)上，積極探索被動(dòng)式超低能耗建筑，從制定激勵(lì)政策、建設(shè)技術(shù)支撐平臺(tái)、加強(qiáng)科研項(xiàng)目研究、健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、開(kāi)展示范推廣等方面取得了一定的成果，積累了有益的經(jīng)驗(yàn)，為今后大規(guī)模推廣被動(dòng)式超低能耗建筑創(chuàng)造了良好的工作基礎(chǔ)。
積極出臺(tái)激勵(lì)政策
為加快實(shí)施綠色建筑行動(dòng)，促進(jìn)住房建設(shè)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，全面提升居住環(huán)境和住房品質(zhì)，河南省于2015年出臺(tái)了《關(guān)于加快推動(dòng)我省住房建設(shè)綠色發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》（豫建〔2015〕111號(hào)），提出綠色建筑獎(jiǎng)勵(lì)資金要重點(diǎn)支持被動(dòng)式超低能耗住房項(xiàng)目?！逗幽鲜〗ㄖ?jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》（征求意見(jiàn)稿）中提出要加快健全被動(dòng)式超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)體系和大力發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑示范項(xiàng)目。近期，為配合全國(guó)正在推進(jìn)的清潔取暖、裝配式建筑工作，河南省在推進(jìn)裝配式建筑的實(shí)施意見(jiàn)、推進(jìn)清潔取暖的實(shí)施意見(jiàn)中重點(diǎn)提出要進(jìn)行被動(dòng)式超低能耗建筑示范，還起草了《河南省超低能耗建筑發(fā)展三年行動(dòng)實(shí)施方案》，計(jì)劃在三年內(nèi)全省建設(shè)不少于60萬(wàn)平方米的超低能耗建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)示范；對(duì)于被認(rèn)定為超低能耗建筑的示范項(xiàng)目，給予300元/m2的財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)。鄭州、新鄉(xiāng)、開(kāi)封、鶴壁等多個(gè)城市正在出臺(tái)指導(dǎo)本市被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展的政策文件。
大力建設(shè)技術(shù)支撐平臺(tái)
為整合省內(nèi)優(yōu)秀人才、技術(shù)和資源，形成研究被動(dòng)式超低能耗建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和運(yùn)行管理等關(guān)鍵技術(shù)的合力，河南省積極構(gòu)建被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)支撐平臺(tái)建設(shè)。2016年10月，河南省科技廳批準(zhǔn)河南省建筑科學(xué)研究院和河南正商集團(tuán)聯(lián)合組建被動(dòng)式超低能耗建筑工程技術(shù)研究中心。2017年8月，河南省建設(shè)科技協(xié)會(huì)依托河南五方合創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司成立了被動(dòng)式超低能耗建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，首批理事單位包括河南省建筑科學(xué)研究院、鄭州大學(xué)、鄭州永威置業(yè)有限公司、鄭州中興綠色產(chǎn)業(yè)有限公司、河南民安置地集團(tuán)、德國(guó)瑞好聚合物（蘇州）有限公司等18家科研機(jī)構(gòu)、高等院校、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、施工企業(yè)以及設(shè)備、材料生產(chǎn)企業(yè)。技術(shù)支撐平臺(tái)建設(shè)以打造中國(guó)一流水平的被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)為目標(biāo)，串聯(lián)被動(dòng)式超低能耗建筑全產(chǎn)業(yè)鏈，逐步建立政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展模式，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益分享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的技術(shù)創(chuàng)新合作機(jī)制，積極開(kāi)展國(guó)內(nèi)外交流與合作，加快提升河南省被動(dòng)式超低能耗建筑的整體發(fā)展水平。(圖1)
圖1 被動(dòng)式超低能耗建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)
加強(qiáng)科研項(xiàng)目研究
為發(fā)揮科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)先導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)突破，形成適宜河南地區(qū)的被動(dòng)式超低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)化，自“十二五”以來(lái)，河南省共計(jì)投入科研資金上千萬(wàn)元，支持多個(gè)被動(dòng)式超低能耗建筑科研項(xiàng)目研究，并取得了較大的成果。
表1 河南省支持的部分被動(dòng)式超低能耗建筑科研項(xiàng)目
健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
為指導(dǎo)和規(guī)范被動(dòng)式超低能耗建筑示范項(xiàng)目建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣和復(fù)制，河南建筑科學(xué)研究院聯(lián)合河南五方合創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、綠建斯維爾、鄭州大學(xué)、河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院等單位共同編制《河南省被動(dòng)式超低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，目前已完成標(biāo)準(zhǔn)初稿，正在征求意見(jiàn)，預(yù)計(jì)2017年底頒布實(shí)施。
開(kāi)展技術(shù)交流合作
為提升被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)水平，河南省多次邀請(qǐng)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和國(guó)內(nèi)知名專(zhuān)家在鄭州、洛陽(yáng)等城市召開(kāi)被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)研討會(huì)；還組團(tuán)參觀(guān)學(xué)習(xí)中國(guó)建筑科學(xué)研究院近零能耗建筑示范樓、秦皇島“在水一方”、哈爾濱“溪樹(shù)庭院”、青島中德生態(tài)園被動(dòng)房等項(xiàng)目。除此之外，河南省還鼓勵(lì)本省企業(yè)參加國(guó)內(nèi)外各類(lèi)被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)聯(lián)盟，支持將新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新產(chǎn)品引進(jìn)河南，建設(shè)生產(chǎn)基地，促進(jìn)本省建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。（圖2）
圖2 中德被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)座談會(huì)（洛陽(yáng)）
建設(shè)示范項(xiàng)目
為展示被動(dòng)式超低能耗建筑新技術(shù)、新產(chǎn)品和研究成果，發(fā)揮示范項(xiàng)目的引領(lǐng)帶動(dòng)作用，海馬集團(tuán)、建業(yè)集團(tuán)、河南五方合創(chuàng)建設(shè)設(shè)計(jì)有限公司等房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和設(shè)計(jì)單位積極推動(dòng)工程項(xiàng)目落地，正在進(jìn)行五方企業(yè)館、海馬國(guó)際商務(wù)中心、鶴壁淇水灣小學(xué)1#辦公樓等多個(gè)項(xiàng)目的示范工作，并且鄭州市已明確到2020年要完成不少于60萬(wàn)m2的被動(dòng)式超低能耗建筑。
五方企業(yè)館
圖3 五方企業(yè)館項(xiàng)目效果圖
五方企業(yè)館位于鄭州市二七區(qū)西崗建筑藝術(shù)體驗(yàn)園內(nèi)，總建筑面積3500平方米，地上兩層，項(xiàng)目以“示范、展示、體驗(yàn)和交流”被動(dòng)式技術(shù)為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用功能為辦公、會(huì)議和公寓，計(jì)劃于2018年10月竣工，項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位為河南五方合創(chuàng)建筑設(shè)計(jì)有限公司。項(xiàng)目參照德國(guó)PHI被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)和體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，中原地區(qū)第一個(gè)被動(dòng)房項(xiàng)目，力爭(zhēng)取得德國(guó)PHI認(rèn)證、中國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑聯(lián)盟認(rèn)證和三星級(jí)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)。(圖3)
五方企業(yè)館外墻保溫材料采用200mm厚的巖棉板，傳熱系數(shù)為0.156W/(m2·K)，屋面保溫材料采用200mm厚的擠塑聚苯板，傳熱系數(shù)為0.187W/(m2·K）。外門(mén)窗設(shè)置有活動(dòng)外遮陽(yáng)措施，采用窗框的傳熱系數(shù)為0.8W/(m2·K)、玻璃的傳熱系數(shù)為0.6W/（m2·K），實(shí)現(xiàn)冬季利用門(mén)窗得熱、夏季減低門(mén)窗得熱的效果。女兒墻、陽(yáng)臺(tái)、錨固件等熱橋部位進(jìn)行斷熱橋處理。建筑氣密性不大于0.6h-1。
五方企業(yè)館項(xiàng)目室內(nèi)效果圖
該項(xiàng)目能源系統(tǒng)充分利用可再生能源，采用了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行供暖、供冷和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行照明和作為動(dòng)力來(lái)源。同時(shí)還設(shè)置了新風(fēng)熱回收裝置，充分利地道風(fēng)，實(shí)現(xiàn)顯熱80%、潛熱60%的熱回收效率。為長(zhǎng)期觀(guān)察和分析建筑的能耗運(yùn)行情況，五方企業(yè)館還設(shè)置了能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)超低能耗建筑技術(shù)對(duì)能耗影響的評(píng)估和優(yōu)化。
經(jīng)過(guò)精細(xì)化的設(shè)計(jì)， 該項(xiàng)目的年供暖需求達(dá)到13kWh/(m2·a），年供冷需求為14kWh/(m2?a），年供暖、供冷和照明一次能源消耗量為45kWh/(m2·a）。
鶴壁淇水灣小學(xué)1#辦公樓
鶴壁淇水灣中小學(xué)1#辦公樓被動(dòng)式低能耗建筑示范項(xiàng)目位于鶴壁市天山路路西，項(xiàng)目總建筑面積2457m2，地上4層，建筑高度15.15m，建筑朝向北偏西，體型系數(shù)為0.39，一層層高3.9米，主要功能為辦公室、機(jī)房、廣播室，二至四層為辦公室和會(huì)議室。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)單位是鶴壁建業(yè)住宅建設(shè)有限公司，技術(shù)支持單位是中國(guó)建筑科學(xué)研究院。（圖4）
圖4 鶴壁淇水灣小學(xué)1#辦公樓
淇水灣小學(xué)1#辦公樓的外墻、屋面和女兒墻保溫材料均采用導(dǎo)熱系數(shù)為0.033W/(m·K）的石墨聚苯板，外墻傳熱系數(shù)為0.20W/(m2·K），屋面和女兒墻的傳熱系數(shù)為0.16W/m2·K）。外窗采用三玻雙Low-E塑鋼窗，傳熱系數(shù)為1.1W/(m2·K），并設(shè)置有可調(diào)外遮陽(yáng)。外門(mén)采用雙層中空玻璃的斷橋鋁合金門(mén)，并設(shè)置有門(mén)斗，外門(mén)窗的氣密性均為8級(jí)。
能源系統(tǒng)以地源熱泵為主要供冷、供熱能源來(lái)源。還設(shè)置了高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)，全熱回收效率為70%。為保證良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)，該項(xiàng)目設(shè)置有室內(nèi)PM2.5凈化和CO2濃度控制裝置。該項(xiàng)目的年供暖需求達(dá)到8kWh/(m2·a），年供冷需求為10.7kWh/(m2?a），年供暖、供冷和照明一次能源消耗量為46kWh/(m2·a）。
面臨的主要挑戰(zhàn)
由于起步時(shí)間晚，河南省在發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑方面還存在以下幾點(diǎn)挑戰(zhàn)：一是對(duì)被動(dòng)式超低建筑的認(rèn)識(shí)存在偏差，人們普遍認(rèn)為“被動(dòng)式超低能耗建筑就是高成本建筑”。但隨著生活水平的提高和消費(fèi)升級(jí)的需求，人們對(duì)生活環(huán)境和居住品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，被動(dòng)式超低能耗建筑能夠提供更高的居住品質(zhì)，給人們更好的居住生活，因而會(huì)產(chǎn)生一定的增量成本。但受傳統(tǒng)觀(guān)念的影響，人們一直用常規(guī)建筑的建造成本與之相比較，這是不合適的，在一定程度上阻礙了被動(dòng)式超低能耗建筑的發(fā)展。二是標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善，目前正在編制的《河南省被動(dòng)式超低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，即將出臺(tái)，并且被動(dòng)式超低能耗建筑的施工、驗(yàn)收、檢測(cè)、評(píng)價(jià)和運(yùn)營(yíng)管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)也急需編制。三是激勵(lì)政策不足，被動(dòng)式超低能耗建筑的財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)政策、土地供應(yīng)、項(xiàng)目審批等方面的激勵(lì)措施，正在上報(bào)中，還未出臺(tái)。四是產(chǎn)業(yè)支撐能力不足，高性能的密封、防水材料生產(chǎn)企業(yè)，高效設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。
下一步的工作計(jì)劃
為加快推動(dòng)被動(dòng)式超低能耗建筑在河南省的發(fā)展，完成三年行動(dòng)計(jì)劃的目標(biāo)，河南省計(jì)劃從以下幾方面開(kāi)展下一步的工作：
加強(qiáng)技術(shù)集成創(chuàng)新
支持省屬科研院所、高等院校和骨干企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展被動(dòng)式超低能耗建筑共性技術(shù)和重大關(guān)鍵技術(shù)研究，圍繞被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收、材料等方面開(kāi)展一批新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝的科研項(xiàng)目研究，形成適宜河南的被動(dòng)式超低能耗綠色建筑成套技術(shù)應(yīng)用體系和全產(chǎn)業(yè)鏈體系。加強(qiáng)裝配式低能耗建筑關(guān)鍵技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑部品部件的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和裝配化。鼓勵(lì)清潔取暖技術(shù)、綠色農(nóng)房建設(shè)技術(shù)與被動(dòng)式超低能耗建筑融合發(fā)展。
健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
結(jié)合河南實(shí)際情況，加快不同建筑類(lèi)型的被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、評(píng)價(jià)和運(yùn)行圍護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖集的編制工作，為被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展技術(shù)依據(jù)。
進(jìn)一步完善激勵(lì)政策
盡快出臺(tái)促進(jìn)被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展的政策文件，明確總體目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)、獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)和具體的土地、財(cái)政、稅收和金融激勵(lì)措施，為被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展提供政策支持，引導(dǎo)其健康有序發(fā)展。
積極培育產(chǎn)業(yè)基地
積極培育高品質(zhì)、高性能的密封、防水和高效設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，打造產(chǎn)業(yè)集聚平臺(tái)，促進(jìn)被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展。
開(kāi)展示范項(xiàng)目
結(jié)合當(dāng)前重點(diǎn)工作，加快被動(dòng)式超低能耗綠色建筑在重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)項(xiàng)目中落地，發(fā)揮示范項(xiàng)目輻射作用。被動(dòng)式超低能耗示范項(xiàng)目應(yīng)與清潔取暖工作任務(wù)和目標(biāo)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)被被動(dòng)式超低能耗建筑在城市和農(nóng)村的同步發(fā)展；應(yīng)與裝配式建筑工作任務(wù)和目標(biāo)相結(jié)合，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并推廣。
本文原標(biāo)題為：《河南省被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及計(jì)劃》，原文刊登于《建設(shè)科技》雜志，版權(quán)歸作者所有。
