被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能研究

岳井峰

摘? 要：被動(dòng)式超低能耗建筑是現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益完善，但是由于被動(dòng)式節(jié)能建筑發(fā)展時(shí)間還不長，因此其在發(fā)展中還面臨諸多問題。本文結(jié)合多年實(shí)踐調(diào)查，以被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能原理作為切入點(diǎn)，闡述被動(dòng)式超低能耗節(jié)能發(fā)展所遇到的問題，最后提出促進(jìn)被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的具體對(duì)策。

關(guān)鍵詞：被動(dòng)式建筑;節(jié)能;能耗;高質(zhì)量發(fā)展

為盡快推進(jìn)建筑行業(yè)低碳化發(fā)展，近些年我國大力發(fā)展被動(dòng)式超低能耗建筑。但由于我國缺乏成熟的被動(dòng)式超低能耗建筑的技術(shù)規(guī)范等使得我國被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能理念局限在傳統(tǒng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方式降低能源消耗的手段，但此種僅靠被動(dòng)式的建筑設(shè)計(jì)理念達(dá)到降低建筑能耗的方式成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，因此本文結(jié)合多年實(shí)踐研究，詳細(xì)闡述被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能工作。

一、我國被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能概述

“被動(dòng)房”最早是由德國在低能耗建筑基礎(chǔ)上提出的，德國達(dá)姆施塔特成為世界上第一所被動(dòng)式建筑。上世紀(jì)90年代被動(dòng)式低能耗建筑理念傳入我國，經(jīng)過多年發(fā)展，被動(dòng)式低能耗建筑理念已經(jīng)融入到我國建筑行業(yè)中。從政策制定層面，我國地方政府已經(jīng)發(fā)布了141項(xiàng)關(guān)于被動(dòng)式低能耗的建筑節(jié)能規(guī)范，例如2015年河北省《被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》出臺(tái)實(shí)施標(biāo)志著我國地方政府開始重視被動(dòng)式房屋并成為國內(nèi)首部標(biāo)準(zhǔn)。從建設(shè)規(guī)模上，截止到2021年5月，我國被動(dòng)式超低能耗建筑施工規(guī)模呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，例如2018年我國總竣工面積為16萬m2，2019年竣工項(xiàng)目面積為26.4萬m2，2020年開始更是呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，達(dá)到40.8萬m2。

被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原理主要是：一是外圍護(hù)的保溫隔熱性能好，建筑物能夠通過外圍結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的能量損失達(dá)到最低。例如在冬季無集中采暖的情況下，通過利用自然光、人體活動(dòng)等將室內(nèi)溫度維持在人體舒適的程度。在夏季則可通過利用自然通風(fēng)等降低制冷空調(diào)設(shè)備的使用，以此達(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果;二是外窗采光、隔熱足夠好時(shí)，自然光即可滿足室內(nèi)照明要求降低電能消耗。通過利用窗戶等結(jié)構(gòu)增強(qiáng)室內(nèi)的透光度，達(dá)到降低室內(nèi)電能的消耗;三是采取新風(fēng)系統(tǒng)，降低室內(nèi)有害氣體?；诒狈届F霾等惡劣天氣的原因，被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能需從通風(fēng)效率上入手，通過設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)，保證室內(nèi)清潔度與舒適度。

二、被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能所面臨的困境

從世界范圍看，被動(dòng)房在歐盟等發(fā)達(dá)國家已較為普及，超低能耗建筑成為發(fā)展趨勢(shì)。雖然我國被動(dòng)式超低能耗建筑取得不小成效，但我國被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展所面臨不少困境：

1.被動(dòng)式超低能耗建筑方面人才短缺。由于我國被動(dòng)式超低能耗建筑實(shí)施時(shí)間還不長，因此在人才方面暴露出諸多短板問題：一是缺乏高素質(zhì)的被動(dòng)式建筑人才，難以支撐我國被動(dòng)式超低能耗建筑業(yè)的發(fā)展速度。通過分析目前我國高校在建筑人才培養(yǎng)上仍是以傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式為主，而缺乏對(duì)高素質(zhì)被動(dòng)式超低能耗建筑人才的培養(yǎng)，導(dǎo)致高校人才的實(shí)踐操作能力不足;二是目前被動(dòng)式超低能耗建筑施工人員的環(huán)保理念有待提升，導(dǎo)致在被動(dòng)式建筑施工中存在諸多不合理的施工行為。例如在外墻保溫施工中，雖然實(shí)施了超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)要求，但施工人員卻并未嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作，結(jié)果導(dǎo)致被動(dòng)式建筑的節(jié)能效果不明顯。

2.缺乏完善的相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。雖然近些年地方政府實(shí)施了諸多關(guān)于被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能施工規(guī)范要求，但通過實(shí)踐調(diào)查我國關(guān)于被動(dòng)式超低耗建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還不完善，尤其是缺乏具有可操作性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致地方在被動(dòng)式超低能耗建筑施工中缺乏可以具體操作的規(guī)范要求。雖然2021年由天津大學(xué)等單位編制的《綠色建筑被動(dòng)式設(shè)計(jì)原則》已實(shí)施，對(duì)被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)提出了相應(yīng)的規(guī)范要求，但總體而言我國被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏可操作性細(xì)節(jié)問題較為突出。

3.被動(dòng)式建筑評(píng)估與認(rèn)證體系落實(shí)不到位。被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展必須要經(jīng)過嚴(yán)格的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，目前我國將被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為室內(nèi)環(huán)境、主要控制性指標(biāo)等。但就目前被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)而言其存在評(píng)價(jià)指標(biāo)不明確，評(píng)價(jià)指標(biāo)缺乏客觀性的問題。所以基于時(shí)代的發(fā)展急需要進(jìn)一步細(xì)化被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

三、促進(jìn)被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的對(duì)策

基于被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展所遇到的困境，我們需從以下方面入手：

1.完善被動(dòng)式建筑法律法規(guī)，營造濃厚的社會(huì)氛圍

被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要社會(huì)各層面的積極參與?；诮ㄖ袠I(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求，我國要發(fā)揮政府的宏觀指導(dǎo)作用：一方面要結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況及時(shí)出臺(tái)關(guān)于被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的法律法規(guī)，且要針對(duì)地域環(huán)境特點(diǎn)而細(xì)化相應(yīng)的法律法規(guī)體系。例如目前我國被動(dòng)式建筑采取的分階段實(shí)施的模式，為此地方政府要結(jié)合不同的階段特點(diǎn)而及時(shí)出臺(tái)相應(yīng)的政策制度;另一方面要加強(qiáng)宣傳，提高社會(huì)對(duì)被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能的支持力度。被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的重要性極為突出，為此社會(huì)要積極宣傳被動(dòng)式建筑的優(yōu)勢(shì)，讓更多的人接受被動(dòng)式建筑，鼓勵(lì)開發(fā)商投入到被動(dòng)式建筑開發(fā)中。

2.細(xì)化被動(dòng)式建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)合理被動(dòng)式超低能耗節(jié)能方案

被動(dòng)式超低能耗建筑主要依賴高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新風(fēng)熱回收、氣密性、可調(diào)遮陽等建筑技術(shù)，但實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗的難點(diǎn)主要在技術(shù)的適宜性和多種技術(shù)的集成。為此我國要及時(shí)細(xì)化被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)。該體系以控制性性能要求作為核心評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并推薦對(duì)應(yīng)指標(biāo)的技術(shù)和做法，對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求、能耗指標(biāo)等進(jìn)行了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)定：一是居住建筑單位面積年供暖量和供冷量要求主要立足于通過被動(dòng)技術(shù)將建筑物的冷熱需求減至最低，低至僅新風(fēng)系統(tǒng)即可承擔(dān)建筑的冷、熱負(fù)荷，不再需要傳統(tǒng)的供熱和供冷設(shè)施。而公共建筑由于其建筑類型和能源系統(tǒng)的復(fù)雜性，要求其供暖供冷及照明終端能耗相對(duì)于現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)再節(jié)能60%以上;二是氣密性要求主要是保證建筑物在需要時(shí)能夠與室外環(huán)境有良好的隔絕，當(dāng)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)足夠好時(shí)，室外空氣滲透就成了影響建筑室內(nèi)環(huán)境的主要因素。而良好的氣密性可降低建筑室外環(huán)境對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。氣密性必須滿足n50 ≤ 0.6;三是一次能源消耗指標(biāo)則是要求建筑物在能量需求極低的前提下，能源消耗最少。不同的建筑類型有不同的約束指標(biāo)。

3.加強(qiáng)人才培養(yǎng)，擴(kuò)大被動(dòng)式建筑隊(duì)伍規(guī)模

人才是被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的核心要素，為培養(yǎng)更多的人才，我國高等院校要發(fā)揮其職能，結(jié)合被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能發(fā)展的要求調(diào)整人才培養(yǎng)方案，鼓勵(lì)建筑專業(yè)學(xué)生積極投入到實(shí)踐崗位中。另一方面建筑施工企業(yè)要加快對(duì)現(xiàn)有人才隊(duì)伍的培訓(xùn)力度，及時(shí)開展被動(dòng)式超低能耗建筑節(jié)能施工的技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，通過培訓(xùn)提升施工人員的操作技能。例如基于被動(dòng)式建筑的發(fā)展，被動(dòng)式建筑的窗戶型材厚度是普通住宅的2倍，采用三玻兩腔雙Low-E充氬氣，這必然對(duì)施工技術(shù)提出了更高要求，因此施工企業(yè)要及時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。

總之，被動(dòng)式超低能耗建筑可以改善城市環(huán)境質(zhì)量和人民生活品質(zhì)，隨著市場(chǎng)的引領(lǐng)，超低能耗建筑技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展，其建造成本也會(huì)有所降低，發(fā)展前景光明。

參考文獻(xiàn)：

[1]付素娟; 時(shí)元元; 趙士永; 王萌，河北省被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展對(duì)策研究[J].建筑技術(shù)2021（04）

[2]瞿蕊; 韓東君; 朱亞丹，被動(dòng)式超低能耗建筑發(fā)展現(xiàn)狀及思考[J].中外建筑2021（01）

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳2021年度科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（面上項(xiàng)目）（LJKZ1309）。