西安交大济源科技园对“节能建筑”发展的启示

张 杰,闫帅平

(济源职业技术学院，河南 济源 459000)

建筑物在建造和使用过程中消耗的能源占全社会总能耗比例已从20世纪70年代末的10%上升到近年的30%，约占社会总能耗的1/3，而其能耗总量还在逐年上升.建筑能耗大部分被建筑采暖和空调所消耗，所以发展节能建筑是控制能源消耗，降低碳排放，净化生活环境，走可持续发展道路的必经之路.

西安交大济源科技园样板房的落成为节能建筑的发展提供了新的思路.

1 西安交大济源科技园建筑技术特点

西安交大济源科技园位于济源市高新技术开发区，是在西安交通大学与济源市政府合作背景下建立起来的，是以政府导向为推力，以科技创新、企业需求为导向，旨在推进科技成果转化，促进区域经济发展.园区规划占地44 ha，建筑面积100万m2，总投资30亿元，为2014年河南省第一批A类重点项目，园区内建筑均为节能建筑，其建筑技术特点主要有以下几个方面：

1.1 采用地源热泵和天棚辐射控制温度和湿度

济源科技园采用地源热泵和天棚辐射的温度调节方式，系统鸟瞰图(见图1)，通过与浅层地下土壤交换能量供室内使用，采暖季室内温度维持不低于20 ℃，相对湿度不低于30%，制冷季室内温度维持不高于26 ℃，相对湿度不高于70%，解决了在严寒和酷暑时节温湿度不适的问题.

图1 屋顶天棚辐射系统鸟瞰图

1.2 机械新风系统

济源科技园采用室内24 h置换新风系统(见图2)，更全新采用了新风两级过滤装置：初效过滤直径大于5μm的颗粒物，中效过滤直径大于1μm的颗粒物.通过两级过滤，显著降低空气重颗粒物的含量，有效净化室内空气，空气品质达到国家一级标准.

1.3 同层排水系统

西安交大济源科技园采用同层排水系统有效降低排水噪音干扰；通过双层双层玻璃隔音窗及其他密闭措施解决上下楼间、室内路面等各种噪音侵扰(见图3).从图中可以看出，厕浴间看不到水管设施.

图2 室内机械新风系统

图3 同层排水系统下的厕浴间

1.4 超强的外保温系统

1.5 外窗系统和外遮阳系统

西安交大济源科技园外窗系统，采用可调外遮阳百叶，调控室内光线，根据系统设定，最大限度保证室内自然光和取暖，节约系统运行能耗，夏季自由调节光线照射，外遮阳系统有效避免太阳光漫辐射导热，绿色节能(见图5).

图4 双层隔音玻璃外窗

图5 外遮阳系统

2 西安交大济源科技园对“节能建筑”发展的启示

2.1 新建建筑要大力发展和推广“被动房”建设

“被动房”是被动式超低能耗绿色建筑，是在采暖和制冷上主要依靠建筑自身产生的能量以及合理利用再生能源，在最大程度避免使用外部能源(主动式供热系统和制冷系统)的情况下，满足室内环境舒适度的一种房屋.其主要特点一是通过超强的保温性能和密闭性来保证房屋内的热湿环境，二是采用新风预热交换技术保证室内空气清新，在极端天气比如极热和极冷天气可采用适当的辅助能源等，其能耗总体上来说至少比常规建筑节能九成.

从西安交大济源科技园的整体建筑设计特点和设计规格来看，其整体设计类似“被动房”，园区样板房的成功落成说明中小城市建筑施工企业具备建设被动房的施工技术，从而使被动房在中小城市的推广建设成为可能.

目前我国绝大多数省市的民用建筑中，居住建筑采用65%的能耗标准，被动房要求达到92%的能耗标准，两者各项节能指标技术参数比较(见表1).

表1 被动房标准与国内65%标准节能指标对比

经测算，西安交大济源科技园约有100万m2节能建筑按照被动房标准，与传统65%标准建筑相比，年节约标煤12 475 t，减少二氧化碳排放32 467.5 t，节约采暖费2 437.5万元.从住宅的全寿命周期来看，其能耗和运行费只有65%节能标准房屋的15%～25%.

我国每年新建房屋建筑面积超过所有发达国家新建建筑面积的总，占到世界总量的50%，但其中真正称得上节能建筑的却少之又少.根据我国新建建筑增加的趋势，如果将这些建筑全部按照被动房标准进行建设，与传统65%标准能耗建筑相比年，到2050年，累计可节省近100亿t煤的采暖能耗.

由此可见大力发展和推广“被动房”建设，为我国节能建筑发展的必由之路.

若滑坡得不到及时、综合的工程治理，将会进一步加剧滑坡变形程度，变形区域也进一步扩大，从而引发更大的地质灾害发生，将造成巨大的经济损失和不良的社会影响，急需采取有效的措施进行整治。

2.2 既有建筑节能改造推广使用“被动房”技术

目前我国既有建筑面积多达460亿m2，其中城镇既有建筑保有量约为210亿m2.在既有建筑中，绝大部分是的非节能或节能标准不高的建筑.特别是我国节能标准出台之前所建的建筑，耗能量极大，不仅不能满足舒适度的要求，而且极大的浪费了能源，所以对既有建筑节能的改造，是建筑节能工程的重中之重.

对比西安交大济源科技园的建筑特点，我们可以从以下几个方面对既有建筑进行节能改造.

(1)提高当前既有建筑的节能改造的执行标准

当前既有建筑的节能改造主要执行的是65%的节能标准，在此基础上还可以提高.

(2)改进外墙外保温系统节能改造的技术

当前既有建筑外墙保温系统节能改造常用的是EPS板外墙外保温系统和XPS板薄抹灰保温体统.如果将被动房的外墙保温系统引入既有建筑节能改造，会显著提高改造的节能效果.

(3)改进门窗系统和外遮阳系统的节能改造技术

当前既有建筑门窗节能改造主要是改善窗户的密闭性能，但是现在通常采用的改造技术没有注重门窗玻璃的选择，大多数改造后的建筑采用的仍然是普通玻璃.被动房中的门窗系统多采用Low-E中空玻璃和真空玻璃，这两种玻璃的节能效果是普通双层中空玻璃的两倍以上，且都是在国内市场可以配置的，可以推广使用.

门窗系统的改造也缺乏对遮阳系统的改造.被动房的外遮阳系统在制冷季能很好的避免阳光辐射，隔绝热量进入室内.在门窗系统改造时考虑增加适当的外遮阳系统将大大降低夏季室内温度.

(4)引入屋顶天棚辐射系统

屋顶天棚辐射系统主要是为了充分利用太阳能.太阳能是无污染和可永续利用的能源，我国北方冬季日照时间较长，适合利用太阳能.在对既有建筑进行节能改造时引入屋顶天棚系统，充分利用太阳光等自然能源；努力探索太阳能集热器与建筑结合方法，提高建筑节能效果.如在平屋顶改坡屋顶时，坡屋面的坡度可以根据太阳能集热器采集能量的最佳坡度确定，使二者完美结合.太阳能不仅可提供生活热水，还可采用光伏电池，为建筑的照明系统提供光源.

2.3 推行新建住宅全装修，推进建筑装修节能

西安交大济源科技园为全部为精装修房，使得室内装修时能采用产业化施工方式，保证装修施工质量.现在国内大多数新建住宅交房时为毛坯房，装修均一家一户单独装修，这种装修方式施工人员的施工技术水平通常不高，施工质量得不到保证，绿色施工技术和节能环保材料不能规模化运用，不利于节能.

所以应积极推行新建住宅全装修政策，鼓励新建住宅一次装修到位或实施菜单式装修，推广使用绿色施工技术和节能环保材料，实现装修节能.

3 结 语

西安交大济源科技园的落成对我国节能建筑的发展起到了示范作用，将其建筑设计和施工技术加以推广，提高新建建筑和既有建筑节能改造的能耗标准，同时推广新建建筑全装修政策、提高装修节能效果，为我国建筑节能发展的必由之路.

参考文献：

[1] 黄 欣.关于被动式节能房屋的几点探讨[J].山西建筑，2013，39(28):172-173.

[2] 住房和城乡建设部科技与产业化发展中心.被动房对我国居住建筑采暖能耗和CO2排放的影响分析[J].住宅产业，2014(Z1):33-34.

[3] 绿建之窗.节能玻璃在被动房设计关键节点上的作用[J/OL].2014-11-12[2014-11-14].http://www.gbwindows.cn/news/201411/7566.html.

[4] 潘广辉,李占文,权 红.被动房节能技术理论与实践浅谈[J].建设科技，2013(12):77-79.

[5] 房 涛.德国被动房对我国建筑节能发展的启示——以寒冷地区居住建筑为例[J].新建筑,2013(4):37-40.