“被动房”:河北低碳突围
2012-09-06黎林峰
◎ 本刊记者 黎林峰
中国经济快速发展的三十年,并未能彻底摆脱高能耗、高污染的传统低效模式,尤其是随着近年工业化、城市化进程的加速,我国能源消耗呈现高速增长态势,而建筑耗能又是能源消耗的大户。资料显示,我国建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额已超过27%。目前中国每年新建房屋面积超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和,占到世界总量50%,而其中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米,另外,还有近400亿平方米既有建筑均属高耗能建筑亟待进行节能改造。要摆脱高能耗、高污染发展模式对环境的破坏,走可持续发展之路,节能减排已经刻不容缓,建筑节能则又是节能减排的重头戏。
地处京津环渤海经济圈的河北省节能减排面临前所未有的挑战。多年来,河北省的产业结构模式一直以钢铁等能源消耗比重大的重工业为主,其能源结构则以污染较为严重的煤炭为主,数据显示,在河北省2005-2009年能源消费构成中,煤炭平均占到92.12%。受产业和能源结构偏重等因素影响,河北省污染排放总量偏大,节能减排任务十分艰巨。作为节能减排大户的建筑节能“牵一发而动全身”,对于河北全省节能减排的战略比重可谓举足轻重,反言之,如果从建筑节能入手,节能减排又可获四两拨千斤的奇效。那么,建筑节能的突破口何在?
“被动房”构造组成三维立体剖切示意图
寻找突破口
欧洲国家对节能建筑的研究和实践一直都活跃而卓有成效,不少新的概念和技术都源自欧洲。
对建筑节能情有独钟的河北省决策层饶有兴趣地把目光投向了建筑节能理念和技术均领先的欧洲,通过多方积极争取和努力,中国政府和德国政府的技术合作成果——中德技术合作“中国既有建筑节能改造”项目落户河北唐山。2004年5月,中、德双方代表团同意项目立项,经过1年多的考察、规划、准备,2005年11月原建设部科技司与德国技术合作公司分别作为中德执行单位签署了项目执行协议。项目目标是取得中国北方地区既有建筑节能改造的理念和标准,得到验证并加以推广。项目分为五个领域:政策和标准、示范城市/工程、技术转化和应用、产业合作、知识管理及项目管理。
2006年8月21日中德技术合作“中国既有建筑节能改造”项目唐山市示范工程在地处唐山市北郊城乡结合部的河北一号小区正式动工,小区的509楼、512楼、515楼被列入了此次节能改造工程中,涉及到135户居民。示范建筑的改造在居民不搬出的情况下对建筑维护结构、供暖系统、阳台和楼梯间等进行节能改造。
对既有建筑节能改造让河北初尝“甜头”,他们将目光继续投向新建建筑节能。在对建筑节能技术的持续跟踪研究过程中,一种节能建筑的新类型——“被动房”建筑(Passive House)跃入他们的眼帘。据河北省住房和城乡建设厅副厅长梁军介绍,从某种意义上讲,德国可以说是“被动房”的发源地,“被动房”建筑(Passive House)的概念是在德国上世纪80 年代低能耗建筑的基础上建立起来的。作为节能建筑的一种类型,由于其具有独特的研究出发点和逐渐成熟的设计、建造和评价体系,在欧洲国家越来越受到社会各界的青睐。
基于这些研究和认识,加上之前的既有建筑节能改造合作建立的信任基础,在住房城乡建设部的支持下,河北省决定选择秦皇岛市区建设中的一个建筑节能项目开展“被动房”建设试验。2011年4月,该项目通过了住房和城乡建设部组织的专家评审,正式列入住房和城乡建设部2011年科技项目计划。项目由德国能源署负责安排德国专家提供设计咨询、施工质量控制、竣工检测及能效认证的指导。按设计,“被动房”示范项目建筑面积6467.3平方米,将于2012年底建成,届时室内温度将在18℃~24℃内,空气相对湿度在40%~60%内,平均室内空气流速将小于0.15m/s,预计每年可节约标准煤27.55吨、减少二氧化碳排放68吨、节约采暖费10.8万元。
据了解,住房和城乡建设部对被动房建设高度重视,将其列为“十二五”期间建设领域节能低碳发展的重要内容,相关工作正在有序推进。
中德合作签约仪式(右后一为梁军)
中方代表强万明院长与德方代表交换签约文本
开启低碳河北大幕
2011年12月9日,河北省住房和城乡建设厅、德国能源署及住房和城乡建设部科技发展促进中心共同签署了《中德被动式低能耗建筑技术合作(河北)意向书》。河北省副省长宋恩华出席。
意向书中三方约定:在住房和城乡建设部科技发展促进中心的支持下,河北省住房和城乡建设厅与德国能源署合作,携手组建被动式低能耗建筑技术研究中心,合作致力于研究在中国大面积推广“被动式低能耗建筑”所需解决的一系列技术问题,并作为政府节能减排工作提供技术支持和决策依据。意向书的签订开启了被动式低能耗建筑助力低碳河北的大幕。
2012年龙年春节刚过,“中德被动式低能耗建筑技术合作(河北)协议”签约仪式在北京如期举行,河北省住房和城乡建设厅副厅长、中德被动式低能耗建筑示范项目领导小组组长梁军在北京与随行德国总理默克尔访华的德国能源署总裁科勒会见,双方就合作相关问题进行商讨。河北省建筑科学研究院与德国能源署签署“中德被动式低能耗建筑技术合作(河北)协议”。
梁军表示,通过被动式低能耗示范建筑的建设,可以吸收德国在建筑节能方面的新技术、新理念,为河北省被动式低能耗建筑设计、建设提供技术培训和技术支持,并为政府节能减排工作提供技术支持和决策依据,为下一步在河北省大面积推广“被动式低能耗建筑”所需解决的一系列技术问题提供支撑。
据河北省建筑科学研究院强万明院长介绍,中德合作被动房示范建筑设计面积约1.3万平方米,地上6层,拟建于河北省建筑科技研发中心西侧,与中加合作项目隔水相望。该项目利用德国技术按照欧盟设计标准建设,由德国工程技术人员指导,利用太阳能、地源等可再生能源实行被动采暖和制冷,通过获取土壤、阳光的自然能量制冷、制热,让建筑摆脱传统空调、散热器、地热等设备,提高舒适度;在结构墙体外设置增厚的保温层,窗户外侧设置遮阳卷帘,窗玻璃内充氩气,有效保持室温;在功能房间地面上设置新风口,将室内污浊空气和室外新鲜空气进行交换,保持湿度等,实现尽可能低的能源损耗乃至零能耗。
强万明表示,该项目建成后,将成立中德“被动式”低能耗建筑技术研发中心,同时作为建筑科技研发中心的工程材料试验中心。项目建设将始终贯穿产学研相结合的基本思路,在项目建设的过程中贯穿“被动式”低能耗建筑在中国的推广课题研究:着力进行“被动房”成套技术研究;进行技术经济性核算;验证各项节能技术指标,示范性建筑建成后,作为项目建设主体的河北省建筑科学研究院将带着整套有说服力的数据,编制“被动房”成套技术的各种工法;制定相关技术标准;在全省乃至全国进行被动房建筑的推广。
强万明介绍说,“被动房”标准实际上是一个实现建筑低能耗的设计标季采暖能耗可以被减少到欧洲现有同类型建筑的10%以内,建筑每年的总能耗可以减少到30%以内,二氧化碳的排放可以减少到50%以内。据了解,在欧洲目前大约1万座被认证为“被动房”的建筑中,都是按照这个标准建造的。
未来中德“被动房”将建在中加合作项目西侧
产业化建设低碳中国
强万明表示,建设中德合作“被动房”,从技术层面来讲是要以本示范性建筑为依托,形成成套技术、建立化制造社会环境。
但,这还不是最终的目标。低碳河北,乃至低碳中国,也许是这个项目延伸的远景。
“产业化是建筑节能的必然选择,也是社会的要求,是未来的发展趋势,”强万明表示,“掌握设计、施工技术远远不够,建筑节能是个系统工程,我们希望通过与德国的合作,吸收先进设计、施工技术的同时,还要掌握包括建材、门窗、暖通设备生产技术,掌握建筑节能系列相关技术,形成产准,目前这个标准并非官方制定,而是研究者们达成的基本共识。在欧洲国家,要真正被认证为“被动房”建筑必须满足两条标准:其一是建筑每年的采暖能耗不超过15kwh/m2;其二是建筑每年总能耗(采暖、空调、生活热水、照明、家电等)不超过120kwh/m2。
强院长表示,按照这些标准,河北将建设的“被动房”示范建筑的冬工法、形成标准,为被动房产业化推广提供技术支持;从人才培养方面来讲,是要通过项目的建设与德国方面进行深度合作,进行广泛的技术培训,为被动房产业化储备人才;从经济角度来看,通过对被动房技术进行经济性研究,提高推广可行性,可以为被动房产业化铺平道路,同时借助政府力量,寻求政策支持,为被动房产业业化生产能力,为建筑节能在河北、乃至在中国的推广趟条路出来。”
按照双方协议,2012年7月30日前,中德“被动式”低能耗建筑将完成主体工程施工,2012年底前工程完工,达到竣工验收条件。
“被动房”能否成为河北建筑节能的抓手实现低碳突围并开启中国建筑节能新篇章,我们拭目以待。