目前,建筑節(jié)能問題已成為全社會普遍關(guān)注的重要話題之一。面對日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染,與普通的標(biāo)準(zhǔn)房屋相比,被動式房屋能耗更低、碳排放更少。同時,在解決南方地區(qū)集中供暖、推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面也將大有作為,是未來建筑節(jié)能減排的重要途徑。
與此同時,一批新的名詞向我們飛馳而來: 被動房、主動房、近零能耗建筑、凈零能耗建筑、產(chǎn)能房……
這些到底是什么建筑?來吧,跟隨小編一起去看看:
被動房
“被動房”(也稱被動式房屋、被動式住宅、英文Passive house)一詞源于德國,由德國被動房研究所(Passive House Institute)擁有商標(biāo)知識產(chǎn)權(quán),是近零能耗建筑技術(shù)體系之一。
被動房并無明確定義,由其技術(shù)準(zhǔn)則確定,其技術(shù)路線為通過大幅度提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能和氣密性,同時利用高效新風(fēng)熱回收技術(shù),將建筑供暖需求降低到15kWh(㎡·a)以下,從而可以使建筑物擺脫傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)。
由于中德合作的特殊背景,“被動房”一詞在我國傳播的比較廣泛,與被動房概念類似,德國專家也提出了“無源建筑”(energy autonomoushouse,也稱self-sufficient solar house),“三升油建筑”等相近定義。
主動房
丹麥、法國、德國等國家提出“主動房”(Active House)概念,強(qiáng)調(diào)通過日光照射和蓄能,而不只是增強(qiáng)保溫,增加冬季室內(nèi)舒適度。強(qiáng)調(diào)舒適、環(huán)境和能源三者的統(tǒng)一,有一打分賦值的評價體系。
產(chǎn)能房
盡量使用回收建材,借助太陽能發(fā)電板等新技術(shù)新產(chǎn)品,實現(xiàn)對清潔能源、可再生能源的利用——產(chǎn)能房不僅節(jié)能減碳,還可發(fā)電賺錢。
在德國和美國,都有這樣的產(chǎn)能房已經(jīng)被建造并試驗使用中。在那里,設(shè)計師計算出所需的太陽能板面積,并且找出屋頂傾斜的最佳角度來產(chǎn)生最多的電力。
近零能耗建筑
近零能耗建筑一詞源于歐盟《建筑能效指令》(Energy Performanceof Building Directive recast, EPBD)。
《指令》要求:確保在2018年12月31日后,所有政府擁有或使用的建筑應(yīng)達(dá)到“近零能耗建筑”;要求在2020年12月31日前,所有新建建筑達(dá)到“近零能耗建筑”。
由于歐盟成員國經(jīng)濟(jì)不平衡,氣候區(qū)跨度大,EPBD定義零能耗建筑為“具有非常高能效”的建筑,以各國實際情況為基礎(chǔ),及充分考慮節(jié)能技術(shù)成本效益比為前提,并沒有統(tǒng)一明確的節(jié)能目標(biāo)。瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也稱迷你能耗房或迷你能耗標(biāo)準(zhǔn)),要求按此標(biāo)準(zhǔn)建造的建筑其總體能耗不高于常規(guī)建筑的75%,化石燃料消耗低于常規(guī)建筑的50%。意大利的“氣候房”(Climate House,Casaclima),指全年供暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗在30Kwh/(㎡·a)以下的建筑。
近零能耗建筑設(shè)計技術(shù)路線為強(qiáng)調(diào)通過建筑自身的被動式、主動式的設(shè)計,大幅度降低建筑供熱供冷的能耗需求,使能耗控制目標(biāo)絕對值降低。
凈零能耗建筑
“凈零能耗建筑”(net zero energy building)一詞源于美國。2009年10月Federal Leadership in Environmental,Energy,and Economic Performance,13514號行政命令,對聯(lián)邦政府管理和使用的建筑提出強(qiáng)制性節(jié)能要求:自2020年起,所有計劃新建或租賃的聯(lián)邦建筑須以建筑物達(dá)到零能耗為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計,使建筑物可在2030年達(dá)到凈零能耗。
國能源部建立“Net-Zero Energy Commercial Building Initiative”,提出到2030年,所有新建公共建筑將按照凈零能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建造;到2040年,50%的既有公共建筑達(dá)到凈零能耗要求;到2050年,所有公共建筑達(dá)到凈零能耗。
凈零能耗建筑技術(shù)路線為在被動式、主動式建筑節(jié)能措施外,通過太陽能光電技術(shù)、智能微電網(wǎng)技術(shù)、蓄能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用,存儲、提供和儲存電能,使建筑物可以達(dá)到能量供給和使用的長期平衡。2015年9月,美國能源部發(fā)布零能建筑官方定義:以一次能源為衡量單位,其全年消耗能源小于或等于在線可再生能源產(chǎn)生能源的節(jié)能建筑。
相互關(guān)系
在建筑物邁向更低能耗的方向上,國際上尚無統(tǒng)一定義,但目標(biāo)是一致的,即通過建筑被動式、主動式設(shè)計和高性能能源系統(tǒng)及可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用,最大幅度減少化石能源消耗。從定義涵蓋范圍來看,被動房屬于近零能耗建筑,其核心內(nèi)涵為通過被動式手段達(dá)到近零能耗;凈零能耗建筑較近零能耗建筑更增加了智能電網(wǎng)、分布式能源等概念,與我國傳統(tǒng)意義的建筑節(jié)能有所不同。
另外一個方面,上面提到的建筑新概念,的確會比一般房屋來的昂貴,但是長遠(yuǎn)來看,可替屋主省下不少電費,而且伴隨著其他好處,如較佳的室內(nèi)溫度和通風(fēng)系統(tǒng)(詞條“通風(fēng)系統(tǒng)”由行業(yè)大百科提供)、更多采光和更好的防冷、隔熱效果等。
中國特殊性
有人認(rèn)為建設(shè)低碳城市,照搬發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗就好,其實不然。我們只能借鑒其經(jīng)驗并汲取教訓(xùn),并結(jié)合本地實際情況來考慮。中國與發(fā)達(dá)國家居民的居住形態(tài)、生活習(xí)慣等都有所不同,不能一概而論。
中國的建筑形態(tài)與發(fā)達(dá)國家不一樣,主要是高密度聚居區(qū),而“零能耗建筑”雖然不用商業(yè)能源,但依靠的太陽能板、地源熱泵管道等,這些都需要非常大的占地面積,在實際使用中受到客觀條件的限制。在中國,大型住宅建筑也較少使用中央空調(diào),因為中國消費者具有節(jié)儉的好習(xí)慣,分體式空調(diào)的能耗反而更低。
這就決定了,我們只能借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗并汲取教訓(xùn),并結(jié)合本地實際情況來考慮。所以,中國的被動式建筑,在設(shè)計建造時,不要盲從于德國設(shè)計師的要求,最好還是尋找中國本土的建筑節(jié)能設(shè)計師或獲得PHI認(rèn)證的中國設(shè)計師。只有這些人,才能針對中國的氣候環(huán)境,給出最佳的設(shè)計方案。
中國發(fā)展近零能耗建筑的特殊性:1)室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn);2)建筑特點;3)氣候差異;4)生活習(xí)慣;5)用能特點;6)能源核算方法
未來中國
30%新建建筑達(dá)到超低能耗,可再生能源滿足新建建筑30%能耗,既有建筑改造30%達(dá)到超低能耗
展望
2016年國家標(biāo)準(zhǔn)計劃——GB《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)(詞條“技術(shù)標(biāo)”由行業(yè)大百科提供)準(zhǔn)》立項,預(yù)計2016年下半年啟動,2018年完成報批,2019年頒布實施。預(yù)計到2020年,我國至少建成5000個超低能耗建筑,建筑面積超過1億平米,產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到千億級,促進(jìn)建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工、咨詢、建材、設(shè)備行業(yè)的全面升級換代。
建筑節(jié)能4.0!——邁入超低能耗時代!