出版社 | 大连理工出版社 | 页 码 | 326 |
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出版日期 | 2009年 | ISBN | 978-7-5611-4910-2 |
版 次 | 1版 | 幅面尺寸 | 210mm*285mm |
印 张 | 21.5 | 作 者 | BillDunster(比尔·邓斯特) |
中文版前言
致陈硕先生的一封信兼序
序言
前言
引言
第一部分:零能耗生活(ZEDliving)的原理
1.1 让碳成为历史
1.2 预先解决矿物燃料的问题
1.3 降低需求——有赖于当地可再生能源
1.4 实现低碳足迹的高品质生活
1.5 零能耗标准:一张零能耗生活的清单
第二部分:零能耗设计
零能耗设计:实现零能耗标准的项目
2.1 零能耗标准指导方针
2.2 零能耗物理模型
2.3 能源利用及碳排放设计的特性描述
2.4 舒适度设计的特性描述
2.5 气候效应
2.6 新建和升级现有住宅和工作间使之达到零排碳标准
2.7 在大规模开发项目中实现“零碳排放”
2.8 建筑结构和保温
2.9 零能耗工厂被动式风帽热回收通风系统
2.10 被动太阳能设计
2.11 热容性
2.12 过热风险评估
2.13 低碳排放和零碳排放——供暖和热水
2.14 低能耗空调、除湿及制冷
2.15 可再生电力的供给
第三部分:案例分析
3.1 乡村零能耗开发范例
3.2 城郊零能耗开发范例
3.3 生活/工作零能耗开发范例
3.4 市镇零能耗开发范例
3.5 都市零能耗开发范例
3.6 区域零能耗开发范例
第四部分:零碳的中国实践
4.1 小房子的大梦想——万科零碳宅
4.2 节能省地的集约型规划——徐州零碳城镇规划项目
4.3 零碳的城镇系统——ZED Squared计划
4.4 零碳的风格主义——易居国际原乡美利坚西镇项目
4.5 平常建筑——上海世博会伦敦馆项目
4.6 零碳经济适用房——宁波诺丁汉零碳项目
4.7 创造就业和GDP的城镇——零碳装配式技术
注释
索引2100433B
全书虽为系统的专业著作,但文字通俗易懂,促进节能减排的思想能够更深入地植根于人心,作者致力于设计一种崭新的建筑设计语言,以应对这个美丽国度上所发生的重大气候变化威胁。本书通过三个不同的部分来阐述零能耗生活,第一部分介绍了零能耗生活背后的基本体系,第二部深入到了细节设计方面,第三部分通过列举案例说明零能耗生活理论的应用,这三部分由浅入深地介绍了零能耗(ZED)生活理念的产生和基本概念,实现零能耗所涉及的各项条件及可行性方案,以及零能耗在房屋、乡村、城市乃至人们的生活工作中实现的案例分析。
纵观全书,发现它所传达的不仅仅是零能耗这个概念,更多的则是过去与未来技术的结合、提炼和希冀,是现有技术与新兴技术的完美融合,可见其技术信息量之大,能够帮助关心节能减排以及可再生能源应用的有识之士。
零能耗工厂和零碳中心是国际上专注于的零碳建筑的建筑事务所和研发中心。在一系列的实践中探讨适应世界各地气候的零二氧化碳建筑排放策略和设计。在中国的项目包括万科零二氧化碳住宅,世博会零碳馆和北京未来之家零碳示范宅等等。
2008年由伦敦发展署推荐的零能耗生态住宅发展项目获2010年上海世博会遴选为优秀的可持续节能减排建筑的范例得以建造。该项目坐落在浦西,约2500平方米,为城市最佳实践区最大的示范案例。也是2010年世博会聚焦于节能减排的展馆。更多信息可以访问www.zedpavilion.com
《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350-2019对近零能耗建筑有什么意义
我国正处在城镇化快速发展时期,经济社会快速发展和人民生活水平不断提高,导致能源和环境矛盾日益突出,建筑能耗总量和能耗强度上行压力不断加大。实施能源资源消费革命发展战略,推进城乡发展从粗放型向绿色低碳型...
建筑智能化是按5A系统,也就是5个大系统5A是指智能建筑弱电系统由建筑设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)、消防自动化系统(Fire Automation Sy...
回顾了零能耗建筑的发展历程,在分析零能耗建筑内涵的基础上,介绍并讨论了国外零能耗建筑的政策与发展规划.对零能耗建筑在理论研究、建筑用能策略及优化、可行性分析与经济评价等方面的国内外研究现状作了评述,最后从目标规划、政策引导、标准规范、技术体系、产业支撑、监测评价等方面对我国零能耗建筑技术作了研究展望.
1 “ 零能耗”建筑屋顶设计 蒋宗和 (深圳市清华苑建筑设计有限公司 ,广东深圳 518052) 摘要: 建筑能耗在我国社会商品能源总消耗量中所占的比例越来越大 ,随着城市化进程的不断发展 ,建筑能耗己逐步超过能源 总消 耗量的 30%。显然,建筑节能的问题已成为我国提高能源使用效率的迫切问题 。在大量的建筑中 ,屋顶是建筑物外围护结构表 面所占面积较小的部分 ,但其所造成的室内外温差传热耗热量却大于任何一面外墙 ,其表面积建筑能耗也高居整幢建筑物表 面积建筑能耗比值的榜首 。同时,建筑屋顶覆盖大量绿地 ,成为影响城市生态以及产生 “ 热岛效应 ”的重要因素 。如何在建筑 设 计中寻找出解决上述问题的切实可行的方法 ,结合实际工程 “ 武汉汤逊湖 1 号”的建筑设计体会 ,探讨“ 零能耗 ”建筑屋顶 设计 的可行性 。 关键词: 零能耗 ; 节能屋顶 ; 生态设计 中图分类号 : TU
中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院院长 徐伟
大家好!我的题目是《迈向零能耗建筑的技术与实践》,今天我讲的可能更实际一些。在座的都是搞建筑节能工作的,不管是搞科研工作还是搞产品开发还是搞设计,或者是搞管理,建筑节能有没有终极目标呢?我们1986年,中国第一本建筑节能标准诞生,标志着我们国家建筑节能工作的开始,到现在近30年,我们建筑节能有没有这样一个目标?有!我们讲的目标是什么?值得我们思考,是不是零能耗建筑就是我们的终极目标?就是建筑不耗能了,建筑节能的工作可以说就到达了一个新的阶段,到那个时期很多人就可以欣慰的休息了,可以说是休息了。但是这个阶段有没有?我们从30到50,50到65,65到75,未来85、95、100,100就是零能耗。
第二,我们绿色建筑方兴未艾,我们各个省市在过去十年里头大量推广,那绿色建筑的最高表现形式或者我们叫高性能的绿色建筑有没有呢?是什么?我想零能耗建筑就是它的一个表现形式,就像美国或者是国际社会正在推零能耗绿色建筑,叫绿色建筑+,什么叫绿色建筑+,就是和零能耗建筑的结合。
这是国际社会普遍用的词ZED,这个词有意思,净零能耗,也可以叫近零能耗,英文和中文正好一样,都是近零能耗,一个是纯净的净,一个是干净的净,有人问我NNENR为什么是复次不是形容词?我说我不懂,英文国家这么叫过来的,这么叫肯定有道理。现在全球是什么阶段呢,迈向零能耗的阶段,迈向多少年?可能是五年、十年、二十年,甚至三十年或者更远。
好了,近零能耗是大家普遍认同的目前发展的主要阶段,比如说在东盟,欧盟提出来二十年在欧盟成员国2020年的时候所有新建建筑要达到近零能耗,近零能耗有什么样的表现形式呢?今天我们谈的是被动房,大家听得很多,在座的专家也可能是围绕这个主题要进行发言,我们还有主动房呢?我们今天讲的近零建筑,实际上我要讲的一层意思是近零能耗是国际社会特别是欧盟比较明确的发展目标和方向。我们现在从事的被动式建筑或者德国讲超低能耗建筑是近零能耗的体系或者说是一种表达方式。
我下面的演讲分三个方面,刚才只是个开场白,大家体会体会,一个是发展背景,第二是典型工程分析,第三是思考。
我们可以看到,欧盟政策就是到2030年不同国家实现近零能耗的目标,比如说挪威执行的是被动房的标准,但有的国家并不是,丹麦比06年降低75%就是近零能耗。这就是欧盟在EPBD规定下实现2020年的具体目标。我们再看美国,美国在我今天开会之前的上周,刚刚颁布了定义。美国提出,在2030年联邦新建建筑都要达到近零能耗。当然是奥巴马在09年宣布的。
再看看紧邻韩国,韩国在吸收欧洲经验的基础上提出来到2025年要达到0能耗的住宅,这个步骤怎么实现呢?当然有一步、两步、三步,到2025年还有十几年,并不长远。
关于近零能耗各个国家的定义是不同的,称呼也不完全一样,我们展现出来的是它的内涵。比如说供暖、供冷、照明、热水、家用电器算不算,可能不同的国家在发展近零能耗过程当中不完全一致,说明什么?说明我们虽然是全球的发展方向,但是实际上各个国家出于国情的不同,发展的标准也不一样,实际上定义也不完全一致。
我们通过看国际能源组织IEA提出在全球过去十年里头零能耗建筑的主要发展的一个分布图,可以总结出基本上都是北半球,而且纬度越高占比越多,也就是说以供暖为主的零能耗实施项目非常多,我们赤道附近几乎供暖就没有了,主要以制冷或者说以供暖为主。
前面我讲的发展背景实际上也是要表达一层意思,全球各个国家都在根据自己发展的计划来制订零能耗、近零能耗的路线图和时间表,反过来也给我们提出一些思考和提示,下面我结合几个工程介绍一下他们是怎么实现零能耗和近零能耗的。
比如说美国非常推崇的可再生能源国家实验室,这个实验室投资103万美元,将近一个亿人民币建设的零能耗办公楼,达到了美国在能源部支持下的典型示范工程。
可以看美国目前存在的办公建筑是300千瓦小时/平米,环境标准很高,从300一直降到0是怎么过来的?通过执行节能标准达到150,在节能标准基础上通过高性能的设计又减一半,达到75%,75是包括所有耗电,包括供暖供冷照明、电器办公设备等。75千瓦/平米靠的是现场的节能手段来实现。
另外再讲讲韩国的一个住宅楼,也是在学习借鉴欧洲经验的基础上,他们最近几年开发了一个高层的零碳住宅。虽然名称不同,但这是现实的。这是韩国采用的一些技术,其实这些技术和我们今天讲的被动式超低能耗技术的体系可以说完全一致,不过它们与我们的名称不同,只是叫零碳或者叫零能碳高层住宅,这些技术我不讲,主要看他们是怎么实现的。
第一步就是和现有的居住项目相比,通过被动式建筑节约87%的供暖能源,也就是说从上面一下子可以降下来,把这个供热降到下面这个小的第三个插座和供暖,插座是很难减的,因为家庭的电器、你的微波炉、烤箱或者是照明电视,这些都是要耗电的。那么,通过电场的可再生资源再降低70%的电,就达到了零碳的高层住宅,最后的结果是多少呢?是热消耗15千瓦小时每平米,电耗8000瓦小时/平米。在座的人我讲数字大家未必清楚,在这里我必须要问大家一下,我们现在家庭的耗电量的需求是多少?我可以告诉大家一个数据,采暖这一项平均来讲在100千瓦小时的需求,耗费点在中国平均每平米多少?家庭每平米耗电量,30千瓦小时/平米。
当然我也讲讲中美合作能源清洁中心的近零能耗示范楼,我不讲它的技术途径,我也讲最后的数值,它的能耗指标是什么?就是供暖、供冷和减蓝,全年每平米25千瓦小时的电,刚才我讲了在北京,普通写字楼是100千瓦小时/平米,这是耗电,不包括耗热,因为在北京热是由热气和集中供热共赢的,不是靠电。我们加起来是25,这是什么概念?也就是说比普通办公楼要节省80%至90%。通俗来讲,就是冬天不用化石能源,也就是不用燃烧,既不用燃煤,也不用燃气。夏天比我们的普通的空调能耗降低50%。靠什么降低50%呢?是靠太阳能制冷降低50%。因为我们不能够说夏天牺牲舒适度,仍然需要有供冷,当然我们照明能耗相对上一般我们设计的时候要降低75%,现在实施以后,因为照明的设计标准改变以后,就没有75了。
刚才是我举的几个例子,剩下的是德国建的被动式建筑。它的指标也有对比,这个大家都清楚,因为他们的供暖需求是15千瓦小时/平米,刚才讲到韩国也是15千瓦小时/平米,当然都差不太远,当然还有一些其他的指标,我也不多说了,因为接下来有很多专家都会讲。
我想讲讲什么呢?就这些指标来讲,在过去几年里,我们有很多人对它的理解是不正确或者是不全面的。比如说它的夏季供冷温度是25度,有的很多人理解是26度。比如说我们讲供暖需求不是供暖能耗,供暖需求15千瓦小时,不是我们讲的供暖能耗。很早以前,我们国内讲课、翻译一说供暖能耗15千瓦小时,错!大错特错!根本就没有理解。
第二就是我们的理解的一次能源定量120千瓦小时每平米每年,是基于德国的一次能源转换系数得到的。我们河北省,我们北京市,我们华北、东北,我们易生能源转换系数跟德国不一样。简单来讲,我们发电不可能跟德国的发电转化效率是一样的。
前一段时期,我们在制订《中国被动式超低能耗技术导则》的时候,住建部组织专家讨论的时候,为这个问题争议很长时间,因为我们国家发改委没有公布的一次转换系数。
还有超温频率,何为超温频率呢?早两年我听很多人讲超温频率怎么怎么着,在座的人怎么理解超温频率,有供暖没有空调只有夏天有超温频率,有空调没供暖都是冬天的超温频率,如果都有空调有供暖没有超温频率,我刚才讲每个指标都是德国被动房研究所过去几十年研究、应用、纠正、完善的过程,但是我们的理解一定要全面、正确,包括我讲的我们的面积。他讲的每年每平米是什么面积?是建筑面积还是使用面积、或者是套用面积,在座的很多都是这方面的专家,你们理解这是什么面积?中国的标准这个面积是什么面积?建筑面积和使用面积平均差了0.8,认真思考一下。所以说过去很多人在过程中就是没有正确理解,你只有把它整个原来的定义找出来你才知道每平方米每年,这里的每平方米和我们讲的每平方米不是一回事,如果你认为是一回事至少差了0.8。
当然被动房主要的技术这个是经典的,很多人都不知道,德国专家更是如此,五大理念、五大观念,五大途径都有,很好理解,五大理念加上一条,就是人的行为。刚才刘市长问我,一个问被动式建筑增加多少钱,我回答后,他说不贵啊,第二问有没有问题,我说有问题,其他技术上我们都可以解决,但是生活习惯,人的行为要有所改变。五大理念里为什么要加这一条?实践告诉我们,由于我们过去的生活习惯,我们的生活的文化传统会带来我们得被动房以后的居住、使用带来变化,因此,在中国五大理念还要加上一个生活习惯或者叫人们的行为。
其实被动房在德国来讲很简单,一个被动一个测试很重要,也可以理解成我们要做很多很多,可能有的人认为不是这样,特别是我们所说的计算数据不是按PHPP计算的,实际上我们讲的基准都不一样,我们讲的条件都不同,比如说每人算多少面积,你怎么取啊?你的建筑里头每个人有多少面积就会跟结果有关系,怎么取?建筑设计就有中国的规范,暖通设计规范是我主持的,我也很清楚:你不了解PHPP你就不知道它是怎么定义的,它是标准化的定义,所以说计算能一致吗?
当然还有气密性。气密性我给大家思考一个问题,但是我也没想好,从北到南,从高纬度到低纬度是否都是一个气密性要求,我们可以思考一下。到哈尔滨、到北京、到上海,再到广州是不是都一个气密性。需要我们认真思考。
根据我们在国内或者全球做过的零能耗研究,其实很简单,就是一张图,这张图不一定有人看得懂,说白了通过被动式建筑,不管零能耗建筑或者是近零能耗建筑,或者是我刚上来讲的这张图片,不管是什么建筑,基本途径都是这样的,就是要把全年的这种高能耗指标通过被动技术降在80%以下,全球基本上都是这样来的。这样下来以后,才可能采用其他的主动式技术或者是帮扶,或者是可再生能源以及其他技术才能够解决,其实我们今天讲近零能耗建筑基本类似,可能在指标上不完全一致。
通过各个国家在过去这么多年开展近零能耗,当然也包括被动式建筑,我们可以看到它的技术途径就是五项,第一就是准确的建筑和能耗预算,你算不准,你平时的建筑可以,如果超低能耗近零能耗建筑如果算不准,就会出现风险,所以必须要准确的进行计算,我们要以目标位导向来进行。
第二,被动式建筑降低设计需求,不管什么类型首先要把需求降下来,能降多低降多低。我用一个词叫“最大限度”地降低需求,或者是“极大可能”地降低需求,都是这样,你如果做不到这一点,想实现近零能耗不太可能。
第三,就是我们传统的新风换气。
第四,就是可再生能源建筑一体化设计,其实要想实现近零能耗或者是零能耗可再生资源仍然是必不可少的,比如说很多政府官员在本地区推被动式建筑,无非就是对常规能源不依赖,减少燃烧和污染。包括京津冀地区,包括山东、河南都是一样,不依赖传统的以燃烧为主的供热方式。
最后一点,就是零能耗的监控调试和运行。我们中国做得很不到位,做完了项目都没有调试,大家都有体会,在我们建设程序里面没有,比如说河北省既没有预算,也没有时间,也没有人力。
前面讲完了,我们看看怎么促进近零能耗建筑的发展呢?
第一是定义,我们要有准确的定义,欧盟也在定义,刚才说前两天美国能源部在美国的定义,住建部即将颁布的《被动式超低能耗绿色建筑导则》有定义,明年我们还要启动中国国家标准近零能耗建筑技术标准都会对它进行准确定义。
第二是大幅度的提升节能产品技术性能,这是我们和德国、比利时的对比,在很多方法上我们还差得很远。
第三是可再生资源的提升效率,这个是NREL做的全球20年能源发展的路线图,实际上规模以后,可再生资源的价格一直在下降。
第四要进行不断的后续监管、评估和持续改进,今天我们建设的示范项目,包括我们奥润顺达即将竣工的项目,建完只是完成第一步,因为在我们国家过去没有这样的成功经验,行或者不行要靠数据说话,你说好或者不好不是你自己说,要有第三方的评价,要有全年的数据评价,否则就只是停留在理念、停留在别人的经验之上。
当然还有一条,就是通过市场竞争扩大规模,降低它的价格,我们可以看到,如果我们发展近零能耗建筑,相关的产品设备要不断的进行改造和提升,改造提升靠什么得到呢?一定是要扩大规模,也就是说标准化、工业化,只有这样,我们才能够真正把这种超低能耗的建筑进行推广,否则的话成本降不下来。我举一个例子,比如说手机,20年前手机一万块钱一部,今天手机几百块钱一部,就是竞争发展的结果,我们右边的玻璃是美国推崇的高性能变温变色玻璃,多少钱一平米呢?奥润顺达也得8000块钱一平米,订货周期一年半,今天定一年半以后才能拿到货,为什么?全球独此一家,它是专利产品。
当然,我们还可以讲,发展过程当中要考虑中国的国情,要考虑我们自己国家的一些特别的地方,这个就不展开了。
最后,提一下我们去年做的一个研究,是提给住建部关于中国建筑节能未来发展的路线图,刚才讲我们要实现建筑节能的中国梦或者是终极目标,怎么实现?我们提出一个30、30、30,到2030中国新建建筑的30%达到近零能耗。通过几步走,通过2014年到2030年十五年的时间,通过一步、两步、三步、四步来实现。
展望了一下,可以说近零能耗建筑已经成为国际新发展趋势,需要我们自己建立符合中国国情的近零能耗建筑,同时我们产业要不断的升级换代,满足市场的需求,同时需要尽快出台行业技术指南或导则标准。推广过程当中,做得行或者是不行,合格不合格,要有科学的认证。
借此机会,我跟大家分享了过去几年在零能耗、近零能耗、被动式超低能耗建筑的一些研究或者是思考。总之一句话,方向非常明确,大家路径并不是说是唯一,我们要不断的探索和实践,共同来促进,共同来发展,谢谢各位!
中国建筑科学研究院环能院院长 中国被动式超低能耗绿色建筑联盟理事长 徐伟
首先让我们看一看国际上其他国家迈向零能耗建筑的路是怎么走,有什么样的目标和规划。按照规划,美国2030年达到净零能耗;英国2016年新建居住建筑达到零碳、2019年公共建筑达到零碳;德国2018年政府建筑达到近零能耗,2020年新建建筑达到近零能耗;丹麦2020年后居住建筑全年冷热需求降低至20KWh/m2;韩国2025年居住建筑达到零碳。
零能耗、绿建在欧盟起步的相对比较早,到现在过去了十几年,这个过程中也不是一帆风顺的。各个国家对零能耗的定义和称谓也不同,美国:净零能耗建筑、英国:零碳建筑、德国:被动房/微能建筑/无源建筑、韩国:零碳住宅、奥地利:A+/A++建筑、丹麦:主动房、欧盟:近零能耗建筑、瑞士:迷你房、芬兰:低能耗建筑...各个国家在发展零能耗建筑的过程中走的路线,采用的体系并不一致。
纵观国际发展给我们一些启示,第一发达国家和经济体在过去五到十年时间制定了迈向零能耗的发展目标,第二各国都在都寻找适合本国的零能耗建筑发展的技术体系和优化路径。第三各个国家关于零能耗建筑的定义、名称、路线政策和推广方式不尽相同。
我国在零能耗建筑的推广方面发展很快,特别是过去五年。目前正在施工的面积有50万平方米,70个项目,在起步阶段,我们在不同气候区域做过一些不同建筑类型的项目,东南西本都有,除了温和地区,气候区、建筑类型试点项目基本都覆盖了。例如四川的华构住工近零能耗示范楼、河南鹤壁的被动式学校、珠海的格力近零能耗体验中心、浙江温州的曼瑞德近零能耗体验中心、山东的城建学校实验实调中心和青岛生态园被动房体验中心等等。国家对近零能耗建筑的项目很支持,住建部在Passive house 被动式建筑方面做了很多工作,有很多项目像在水一方、幸福堡等都是以被动房为基础和目标的建筑形式。
这些项目做完之后究竟效果如何,是目前大家最关心的,国内现在不乏零能耗建筑的理念,但是大家都更关心和注意的是这些建筑建成之后到底效果如何,室内环境如何,能耗如何,房屋的质量如何等问题。从我们的初步调查和测试数据来看,这些建筑达到了一个什么样的水准呢?例如威卢克斯在廊坊的项目,比我国现有的节能标准节省75%。幸福堡是乌鲁木齐的一个项目,热负荷指标是19KWh/m2,朗诗布鲁克达到了累积的热负荷15KWh/m2,冷负荷是31KWh/m2,在水一方的累积热负荷是小于等于15KWh/m2。这些数据基本上表明中国目前起步阶段的这些项目的节能效果是非常明显的,我们也不断总结,对能源系统包括改装以及建筑的气密性等等都做了一些调研和测试工作,在这个工作的基础上,我们为建设部起草了《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》,为国内绿建起步阶段做了启示。
起步阶段有几个特点,第一充分借鉴吸收国际经验,特别是德国推广被动房的经验对我们影响比较大。第二依托于国际合作平台,如中德、中丹、中美。第三是中央和地方政府的积极推动,从住建部到各司局到各地方的主要政府都有很强的推动力。第四展现了较好的效果和有利的经验,我刚才讲的一些项目的调研和测试显示,近零能耗建筑已经展示出初步的效果,大幅度降低了能耗,室内环境也得到很大的改善。
中国发展低零能耗建筑有其特殊性,主要包括六个方面。一是室内环境。室内环境的标准是有差异的,不管是主动房还是被动房,不同国家室内环境的标准是不一样的,住宅的室内环境标准的差异更大,中国住宅室内环境的标准和欧美国家住宅室内环境的标准差异很大,不光是温度的差异,还有空气质量的差异等等。国内空气质量是有标准,但不是强制性的,不是室内环境必须达到的,比如通风就是很明显的例子。中国的住宅目前为止可以说95%以上都是自然通风,就是开窗,冷风渗透。
二是建筑特点。中国的建筑特点拿住宅来讲主要是中高层,大体量,体形系数比较小,一个楼一梯多户,欧美国家则多是一种小房子,House,相对密度很低,楼层很低。就住宅一项我们和欧美国家的区别就非常大。中外的建筑形势明显不同,我们都是超大体量的,特别是现在的综合体和超高层,几十万平方米的很多。
三是气候差异。主动房也好被动房也好,最早的倡议者主要都是欧美国家,都是高纬度的国家,也就是冬季的供暖需求是比较强调的,夏季的供冷需求相对要弱。但是在我们国家,绝大多数国土面积上的建筑冬天要供暖,夏天要供冷,气候差异非常大。而且我们还有很多地区夏季高湿、高温、炎热,湿度问题是也一个非常显现的因素。
四是生活习惯。特别是在南方,大家的习惯就是开窗,早晚都要开窗,就开窗习惯这一项就与外国很不一样,这是中国上千年的传统。还有我们的炊事方式有别于西方的炊事方式,中餐必须火力旺才能出效果,是需要高通风量的、高抽油烟机的。我们对湿度的敏感性不是很高,而欧美国家对湿度则很敏感。
五是用能特点。不论北方南方,电都是我们的一个主要能源,但是从热的角度讲,除了北京这样一些特殊城市外,北方绝大多数城市并不是用燃气,大多还是燃煤或者小型热电厂、小型燃煤锅炉,这些用能习惯和欧美也不一样。
六是能源核算方法。各个国家的能源核算方法和指标也不同。
通过这些思考之下,以及借鉴的国际经验和在起步阶段做的一些试验工程的经验,我们认为近零能耗体系应该分为五个方面,一是技术政策,二是技术标准,三是科技支撑,四是评估体系,五是创业产业。这五方面共同组成,才能支撑我们发展中国近零能耗建筑,否则缺一个短板就很难实现。
第一是技术政策是推动低能耗建筑发展的一个重要动力,在中国这一点尤其重要,为什么在中国过去五年被动式建筑发展很快,这和我们政府的引导政策是密切相关的,政策里包括税收政策、奖励政策等,比如山东省对于发展被动式超低能耗建筑是有奖励的,河北省和一些其他省市也正在陆续开始相关工作。第二是技术标准,标准体系里必须有统一的准则和方法来评价。要规定室内环境标准和性能标准,达到什么样的能耗什么样的数值才能认同为金陵能耗建筑。我们在这方面已经迈出了坚实的一步。去年12月,住建部已经公布了被动式超低能耗绿色建筑住宅的部分导则,可以用于大家的设计指导和工程评价。关于技术标准,要有以下几个特性,一是讲究性能化的设计方法,二是要以气候特征为引导的设计原则,三是要强调一体化的设计原则,就是规划、设计、施工、运行要一体进行,用这三个原则指导我们做低零能耗的设计,比以往我们按照规范的规定性指标来做其影响是不同的。除此以外,还有对工程技术人员的培训,强调机器化的施工和全过程的控制管理。
在科技支撑方面,国家非常重视,不管是住建部、科技部还是各省市的科委,这几年陆续都支持了很多科研项目,特别是十三五期间,在重点研发计划里也有专项支持。在产业方面,要想实现一个高水平的超级能耗建筑,没有产业支撑和相关的产品、材料是无法实现的,这里说的产品包括门窗、保温、能源系统等等。我们要通过近零能耗建筑的推广,带动整个产业的发展。目前就我所知,全国至少有七八个关于这方面的产业园区。关于近零能耗的评估体系,要包括建筑的评估、产品的评估等等。关于工程实践方面,我只讲两个例子,一个是我们自己的近零能耗示范办公楼,这个项目是通过我们中美合作的平台建设起来的,有很多人都参观过,大家有机会也可以去看一看。数据方面,我们对近零能耗示范办公楼设定的目标值是全年能源消耗25KWh/m2,实际上只有22.5KWh/m2,冬季不燃煤不燃气,夏季空调的使用率降低50%,照明比传统的照明减少75%。另外一个项目是秦皇岛的在水一方的被动房,影响也很大,它是在中德合作的一个平台下建设的,当前的测试结果是它的气密性在50Pa的情况下小于0.6,供热需求为14.77KWh/m2,比我们的标准58.35KWh/m2大大降低。
我们现在以2015年为起点,来看看中国未来的建筑节能是什么样的目标,未来15年应该怎么做。我们提出了30-30-30的发展目标,就是到2030年,30%的新建建筑要达到超低能耗即近零能耗,可再生能源满足新建建筑30%的能耗,既有建筑通过改造30%达到超低能耗。这个发展目标和欧盟的20-20-20有些类似,但是不完全一样。在这一目标下,今年住建部正式立项《近零能耗建筑技术标准》,将于6月份启动,预计两年之后也就是2018年完成,2019年颁布实施。在中国当前的发展大趋势和国际潮流之下,我们可以预测,到2020年十三五规划的五年时间里,我们国家大概有5000个近零能耗的项目可以实施,建筑面积超过1亿平米,建筑产值规模达到千亿级,能够促进建筑规划、设计、施工、咨询、建材、设备行业的全面升级换代,建筑节能将全面进入到一个新的4.0的超低能耗时代。
中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院院长 徐伟
“中国建筑节能未来的发展方向或者说是终极目标是建筑近零能耗甚至是零能耗。启动建筑节能近零能耗已经提到日程。”住建部《被动房超低能耗绿色建筑技术导则》主编、中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院院长徐伟如是说。“近零能耗建筑正在全国开展试点示范,希望能够很快推动发展路线图,当然,发展的政策、标准、路径也要跟上,使建筑节能领域在节能减排的贡献更加凸显。”
众所周知,工业、建筑、交通位列耗能前三甲。所谓建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。中国既有的近400亿平方米建筑,仅有1%为节能建筑。既然这样,我们可以采取一些高性能保温隔热材料、采用非化石能源减少甚至取消因采暖、空调而耗费的能源。在此基础上,再配以节能设计、节能工艺、科学运行管理——这样的话,可以实现建筑节能的近零能耗。
推进我国建筑节能近零能耗,需要借鉴国外经验、补齐管理短板、确定自己的发展路径。《导则》的意义在于为我国未来建筑节能指明发展方向、确定发展目标。这就相当于为我国的建筑节能工作点亮了一盏航灯。但正如徐伟所认为的一样,推进我国的建筑节能近零能耗还有很多工作要做。
建筑节能是关系到我国建设低碳经济、完成节能减排目标、保持经济可持续发展的重要环节之一。在房屋建造过程中,建筑节能要重点解决好外墙保温、窗门隔温等问题,很多建筑漏气都出现在这方面。另外,能利用太阳能的建筑应最大限度地使用这一资源,并在设计过程中实现太阳能与建筑一体化,增加建筑的和谐度和美观度;全面推行中水利用和雨水收集系统,大力推进废旧建筑材料和建筑垃圾的回收利用,使资源能够得到充分利用。