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建筑節能理念與技術質的飛躍
2016-05-04 00:00  

 

建筑節能理念與技術質的飛躍
—— 被動式低能耗示范建筑在河北的初步實踐

河北省住房和城鄉建設廳建筑節能與科技處處長   程才實
被動式低能耗建筑(國內也稱 被動房 、 超低能耗建筑 ),作為上世紀 90 年代初在德國
誕生的一種綜合節能建筑形式,通過材料、設計、施工等手段,使建筑基本不再需主動索取能量。
極佳的保溫隔熱性能和氣密性、熱(冷)量回收及可再生能源建筑應用,成為被動式低能耗建筑
三大核心技術。它能夠極大地降低建筑使用過程中對能源的消耗量,成為當今世界上最先進的節
能房屋。被動式低能耗建筑示范項目在河北的初步實踐,顯示了河北省對建筑節能先進理念與技
術的追求,給建筑節能工作賦予更加積極的建筑革命意義。
被動式低能耗建筑示范項目的實踐背景
(一)建筑節能工作的良好基礎。在住房和城鄉建設部指導、河北省委省政府的正確領導下,
經過全省上下的艱苦努力,河北省的建筑節能工作取得了重要成就:新建建筑執行強制性節能標
準比例不斷提高,既有居住建筑供熱計量及節能改造積極推進,可再生能源在建筑中一體化應用
規模日益擴大,國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監管得到加強,綠色建筑發展已經有了一
個良好的開端,建筑節能與綠色建筑標準規范逐步完善。正因如此,河北省開始追求新的建筑節
能理念與技術,包括被動式低能耗建筑理念與技術。
( ) 漢堡之家 對河北的啟發。在 2010 年上海世博會上,有一棟名為 漢堡之家 的神奇
建筑。該建筑帶給人們一個全新的感覺與啟示,讓人眼前一亮。人們不論何時走進這棟建筑,都
有一種非常舒適的感覺,空氣非常新鮮,溫度非常適宜。而這座 3000 多平方米的建筑,沒有傳
統建筑通用的空調和暖氣設施。按照設計目標,整個建筑完全不需要傳統的空調制冷及暖氣采暖,
運行中僅需少許電能即可滿足制冷采暖要求。這種來自德國的被動式低能耗建筑,在河北省的觀
摩者中間產生了重要影響。
(三)唐山與德國合作的正影響。 2004 12 月,河北省唐山市被確定為中德技術合作
國既有建筑節能改造 示范城市。唐山選擇河北一號小區 509 號、 512 號、 515 3 棟住宅樓實
施節能改造。 2006 年,這 3 棟住宅樓改造完成。全部改造后的河北一號小區 ( 建筑面積 23 萬平方
米、居民 5010 ) ,被評為河北省 2010 年度 十佳建筑節能示范小區 。廣大市民對既有建筑節
能改造贊揚有加,唐山的 既改 工作成為河北省的領頭羊。唐山因與德國合作而開創了中國
的先河,這就使河北對德國建筑節能有一種認同感。
被動式低能耗建筑示范項目的實踐舉例
(一)秦皇島 在水一方 住宅小區 C 區被動式低能耗建筑
秦皇島 在水一方 住宅小區坐落在海港區大湯河畔,規劃占地 840 畝,建筑面積 150 多萬
平方米,分 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F6 個區。其中, 在水一方 C 8 棟住宅樓和一棟小學,相繼列
為住房和城鄉建設部中德被動式低能耗建筑示范項目。其中的被動式低能耗住宅建筑,系我國最
先將該技術應用于普通高層住宅項目。 在水一方 C 區被動式低能耗建筑示范項目總建筑面積
79256 平方米,其中一期工程 26447 平方米,二期工程 52809 平方米。一期工程于 2012 3 月正
式開工,計劃 2013 年竣工;二期工程計劃 2013 年開工。
一期工程 26447 平方米、 4 棟住宅樓全部完成主體封頂,其中 C15 號樓外墻外保溫、外窗等
已全部安裝完畢,室內正在進行裝修,一、二層共 6 個樣板間已經進入測試階段。測試內容包括

 

溫度、濕度、 CO2 濃度、噪音、氣密性、外圍護結構內表面溫度(含屋頂、東山墻、西山墻)等;
實際空調(采暖)系統的運行能耗和家庭全部能耗;專用多功能空調機組的性能參數。
被動式低能耗建筑因其極佳的保溫性、氣密性、無熱橋設計和高效的熱回收設備等措施,節
能效果十分顯著。按秦皇島地區 5 個月采暖期計算,在水一方 C 4 棟被動式低能耗住宅與節
65% 住宅相比,年可節約標煤 321 噸,減少 CO2 排放 866.7 噸,節省采暖費約 45.3 萬元。此
外,被動式低能耗住宅與普通住宅相比,還可節約熱交換站、熱力管網占用土地等發生的工程費
用。被動式低能耗住宅極大地降低了能源需求,減少了城市基礎設施建設投資。
當然,被動式低能耗住宅建筑的投資(一次性投資)是高于節能 65% 住宅的。據測算,
水一方 C 4 棟被動式低能耗住宅與節能 65% 住宅相比,每平方米的增量成本約為 600 元左右,
主要包括帶新風的熱回收系統(該設備冬季供熱、夏季供冷)、外墻外保溫加厚、門窗品質提高
等增多的費用。但是,其運行費用(主要包括冬季供熱、夏季供冷等)卻是大大降低了,而且被
動式低能耗住宅建筑無需再安裝空調設施。
( ) 河北省建筑科技研發中心被動式低能耗建筑示范項目
2010 9 月開始籌建的河北省建筑科技研發中心,位于石家莊鹿泉市上莊鎮,計劃總占地面
286 畝,總建筑面積 25 萬平方米,分三期進行建設, 2017 年完成。 2012 11 月,河北省科
技廳批準成立 河北省綠色建筑產業技術研究院 ,設在河北省建筑科技研發中心。研發中心現
正建設的被動式低能耗建筑有 2 個。
一個是中德被動式低能耗建筑示范項目。該項目系住房和城鄉建設部 2012 年國際技術合作
項目,建筑面積 1.4 萬平方米,建筑功能主要為科技研發和實驗中心。 2012 6 月開工,計劃 2013
8 月完成主體工程, 2013 年底竣工。按德國被動式低能耗建筑、國家三星級綠色建筑標準設計。
采用外墻保溫、屋頂保溫、節能門窗、可調節外遮陽、自然通風、高強鋼筋、管網防滲漏、中水
回用、光熱轉換、新風系統、地源熱泵、地下室光導照明、紅外感應照明控制等 31 項節能技術。
預計每年節約標煤 224 噸,減少二氧化碳排放 586 噸。與我國公建節能標準 50% 相比再節能 81%
(即節能 90.5% )。
一個是科研辦公樓( 2 號樓)。建筑面積 1.1 萬平方米,集實驗、研究、辦公等于一體。 2012
6 9 日開工,主體結構已完工,計劃 2013 7 月竣工。按德國被動式低能耗建筑、國家三
星級綠色建筑標準設計。在節能門窗、外墻保溫、太陽能光熱轉換、分質供水、節水、水蓄能(整
棟樓的供冷供熱采用水蓄能技術對電能移峰平谷)新風系統高效熱回收、紅外感應照明控制、可
調外遮陽、智能照明控制、能耗監測等 11 個節能技術方面優于普通三星級綠色建筑。預計每年
節約標煤 168 噸,減少二氧化碳排放 439 噸。與我國公建節能標準 50% 相比再節能 80% (即節能
90% )。
( ) 唐山啟新水泥工業展覽館職工中心被動式低能耗建筑
唐山啟新水泥工業展覽館職工中心被動式低能耗建筑,坐落于唐山市路北區啟新 1889 工業
博物館區內,總建筑面積為 600.56 平方米。工程主體為框架結構,地上 2 層,地下 1 層。 2012
8 月開工建設,當年 12 月竣工投入使用。這座被動式低能耗建筑的面積雖只有 600 平方米,
麻雀 卻展示了多種建筑節能新技術。每年單位平方米一次能源消耗設計值不超過 15KWh
夏季制冷時,每年單位平方米一次能源消耗 14.74KWh ;冬季供熱時,每年單位平方米一次能源
消耗 13.22KWh 。
在工程建筑氣密性方面,唐山啟新水泥工業展覽館職工中心被動式低能耗建筑氣密性好,外
墻、屋面、地基、外門、外窗等圍護結構傳熱系數小。我國公建節能標準為 50% ,唐山啟新水泥
工業展覽館職工中心被動式低能耗建筑可達到 90% 左右。在每年的采暖季節,普通公建運行維護
費用按折算后的采暖面積計算每平方米為 40 元,唐山啟新水泥工業展覽館職工中心被動式低能
耗建筑采暖季節維護費用每平方米僅為 12.2 元。
在工程建筑舒適度方面,該項目室內空氣相對濕度 40%~60% ,室內溫度 18 ~26 ,房間內

 


                         表面溫度不低于室內溫度 3 ,室內空氣平均流速小于 0.15m/s 。采用 3 臺交換機的 VRV 中央空
調新風系統,集多種功能于一體且零部件均置于機器內部,使用時接上管道通上電源即可。雙風
道設計,引入新風的同時排出濁氣,讓室內外的空氣流動起來,不存在一般通風設備帶來的正壓、
負壓問題。內置高效熱交換器,最高效率可達 85% 。新風多重過濾,去菌除塵后進入室內,確保
室內空氣清新宜人。
被動式低能耗建筑示范項目的工作組織
(一)領導重視 —— 開展示范項目建設的關鍵。住房和城鄉建設部部長姜偉新、河北省副省
長宋恩華,分別于 2011 8 月、 2012 10 月考察秦皇島 在水一方 C 區被動式低能耗建筑示
范工程;河北省長張慶偉、副省長宋恩華于 2012 11 月考察河北省建筑科技研發中心中德被動
式低能耗建筑示范項目建設;宋恩華還親自主持洽談引進中德合作項目,多次協調解決建設中存
在的問題。省有關部門安排專項資金支持示范項目建設。河北省還提出,近兩年內每個設區市都
要建成一個被動式低能耗建筑示范項目,讓被動式低能耗建筑和綠色建筑理念覆蓋所有建筑。
(二)宣傳培訓 —— 開展項目建設的前提。秦皇島 在水一方 C 2011 7 月完成了樣板
間的建設,并向社會公眾開放,進行實物宣傳。隨著 4 棟示范項目建設的加快,已先后接待國內
外觀摩團組 40 多批,共計 1000 多人。依托示范項目建設,聯合德國能源署和外墻外保溫質量聯
盟,對秦皇島市和省建研院、設計院,各市建設、設計、施工、監理以及建筑節能主管部門 300
多人進行了技術培訓。示范項目承擔單位秦皇島五興房地產有限公司,還在全省建筑節能與科技
工作座談會上做了技術專題講座。
(三)制定標準 —— 開展示范項目建設的保證。開展中德被動式低能耗建筑示范項目建設,
目的在于研究大面積推廣這類建筑所需解決的一系列技術問題,為政府節能減排工作提供技術支
持和決策依據。為此,河北省正在組織編制《河北省被動式低能耗居住建筑節能設計標準》,計
2013 年上半年完成。此外,正在組織編制的被動式低能耗建筑施工工法,將為全省其他城市
順利開展示范項目,進而在全省大面積推廣提供技術支持。
建筑節能理念與技術質的飛躍2013-03-08
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