【資訊】近零能耗建筑：外立面保溫層達(dá)25厘米，就像給房子穿了一層厚“棉襖”
【資訊】近零能耗建筑：外立面保溫層達(dá)25厘米，就像給房子穿了一層厚“棉襖”
原標(biāo)題：【近零能耗建筑：年產(chǎn)能萬(wàn)度 制冷供熱自給自足】
這幢建筑面積402平方米的房屋每年只用1000度電。圖為"零舍"客廳。
彩色薄膜光伏覆蓋的被動(dòng)式太陽(yáng)房。
中心水院在美觀的同時(shí)還能收集雨水。
可以看到光伏瓦的屋頂平臺(tái)。
裝配式木屋"零舍"的入口。
沒安空調(diào)和采暖，卻冬暖夏涼；北方氣溫跌至冰點(diǎn)的季節(jié)，坐落在京郊的房子一晚僅從20℃流失了2℃；減少能耗的同時(shí)，屋頂?shù)耐咂€能發(fā)電……這就是在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51350-2019）正式實(shí)施后國(guó)內(nèi)第 一座建成并獲得"近零能耗"評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的民宅──"零舍"。一問(wèn)世就引發(fā)關(guān)注和熱評(píng)的"零舍"，為何如此"神奇"？這種節(jié)能環(huán)保建筑，會(huì)成為未來(lái)趨勢(shì)嗎？帶著這些問(wèn)題，記者近日對(duì)"零舍"主人──天津大學(xué)建筑學(xué)院教授、天友建筑設(shè)計(jì)股份有限公司首席建筑師任軍進(jìn)行了采訪。
近零能耗建筑的奧秘
外立面保溫層：達(dá)25厘米，這就像給房子穿了一層厚"棉襖"，"零舍"的房頂、地面也都覆蓋了至少半米厚的保溫層。
被動(dòng)門窗：一種氣密性非常好的門窗，是三層雙中空玻璃，內(nèi)充惰性氣體，表面鍍LOW-E低輻射膜，可吸收更多熱量和光線，隔熱防寒作用比普通玻璃提升了不少。
新風(fēng)能源一體機(jī)：利用高效能的新風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度、更換空氣、調(diào)整濕度。因?yàn)楸氐轿?，只要傳統(tǒng)房子1/4的電量，就能實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼。而且，這1/4的電量，也幾乎是靠自給自足的。
彩色屋頂：屋頂由14塊彩色的蓋板組成，這些蓋板是依北方日照時(shí)長(zhǎng)、角度精細(xì)測(cè)算安裝的光伏發(fā)電薄膜，不僅具有很好的透光性，還能發(fā)電。
瓦片：黝黑的瓦片也是一種太陽(yáng)能發(fā)電瓦，建筑外墻上也安裝了柔性光伏發(fā)電材料，靠著這些光伏發(fā)電，形成了一套獨(dú)特的電力運(yùn)行系統(tǒng)，每年總共可產(chǎn)能10000度。
年產(chǎn)能萬(wàn)度
制冷供熱自給自足
"一說(shuō)起綠色低碳的生活方式，我們可能馬上就想到大熱天用空調(diào)制冷時(shí)要把溫度調(diào)高一些、冬天暖氣也不要調(diào)得太熱，似乎想減少能耗，房子就沒法住得很舒服。但在‘零舍’，這些顧慮不存在，環(huán)保低碳與冬暖夏涼可以兼得。"任軍告訴記者，近零能耗建筑有一套技術(shù)體系，是其房屋冬夏恒溫的奧秘。
首先是高性能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。"現(xiàn)在咱們普通住宅樓保溫層大約在10厘米，而近零能耗建筑的外立面保溫層達(dá)25厘米，這就像給房子穿了一層厚‘棉襖’，而且不僅墻壁，‘零舍’的房頂、地面也都覆蓋了至少30厘米厚的保溫層。"任軍介紹說(shuō)，此外，"零舍"采用了大量"被動(dòng)門窗"，即"被動(dòng)"等待大自然給予能源之意。這是一種氣密性非常好的門窗，是三層雙中空玻璃，內(nèi)充惰性氣體，玻璃表面鍍LOW-E低輻射膜，可吸收更多熱量和光線，隔熱防寒作用比普通玻璃提升了不少；窗框是鋁包塑的，其核心的是塑鋼，隔熱性能較好；外圍護(hù)還采用了透汽膜、隔氣膜，保證建筑的氣密性，最大限度減少房屋室內(nèi)外氣體的交換速度，這是在冬季防止室內(nèi)熱量喪失、在夏季防止室外熱氣進(jìn)入室內(nèi)的重要一環(huán)。"所以室內(nèi)20℃時(shí)，我只要關(guān)上門窗，哪怕室外夜晚溫度降至0℃，轉(zhuǎn)天早上看監(jiān)控屏，顯示氣溫也能保持在18℃。"任軍說(shuō)。
其次是大幅度提升建筑用能系統(tǒng)的效率。"零舍"沒安裝空調(diào)，也沒有采用市政供暖，而是安裝了一種"新風(fēng)能源一體機(jī)"，利用高效能的新風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度、更換空氣、調(diào)整濕度。因?yàn)楸氐轿唬灰獋鹘y(tǒng)房子1/4的電量，就能實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼。而且，這1/4的電量，也幾乎是靠自給自足的。
減少能耗的同時(shí)，房屋還采用各種裝備主動(dòng)產(chǎn)能。"這就涉及利用可再生能源、太陽(yáng)能等直接給建筑供能，可有效減少化石能源的消耗。"任軍介紹說(shuō)，"零舍"的大門和客廳門之間，有一座覆蓋著彩色屋頂?shù)年?yáng)光房，這屋頂由14塊彩色玻璃組成，這些玻璃中間放置了依照北方日照時(shí)長(zhǎng)、角度精準(zhǔn)測(cè)算的光伏發(fā)電薄膜，不僅具有很好的透光性，還能發(fā)電。此外，"零舍"房頂上覆蓋的黝黑瓦片也是一種太陽(yáng)能發(fā)電瓦，建筑外墻上也安裝了柔性光伏發(fā)電材料，靠著這些光伏發(fā)電，形成了一套獨(dú)特的電力運(yùn)行系統(tǒng)，每年總共可產(chǎn)能10000度，而屋內(nèi)所有電器設(shè)備加上新風(fēng)一體機(jī)，每年約耗能11000度，相當(dāng)于這幢建筑面積402平方米的房屋每年只用1000度電。因其近零能耗的特性，故稱"零舍"。
近零能耗建筑
短短幾年發(fā)展迅猛
"事實(shí)上，從最早以被動(dòng)保溫的1.0版本開始，這幢4.0版本的‘零舍’已經(jīng)是我們團(tuán)隊(duì)第四套改裝完成的農(nóng)宅了。之前的1.0、2.0版本，已經(jīng)被用作民宿了。這套房屋可以滿足辦公、互動(dòng)、居住需求。"據(jù)任軍介紹，像"零舍"這樣的近零能耗建筑在全國(guó)并不是個(gè)例，中新天津生態(tài)城也有被動(dòng)房項(xiàng)目獲得國(guó)際認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)了建筑超低能耗。近年來(lái)，近零能耗建筑作為國(guó)際上快速發(fā)展的能效高且居住舒適的建筑，是未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化、節(jié)能減排的重要途徑。我國(guó)近零能耗建筑受世界范圍內(nèi)建筑節(jié)能技術(shù)全面邁向更高節(jié)能目標(biāo)發(fā)展的影響，在政府國(guó)際合作項(xiàng)目和市場(chǎng)需求的雙重推動(dòng)下，短短幾年時(shí)間內(nèi)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
據(jù)了解，2011年，中國(guó)住建部與德國(guó)交通建設(shè)和城市發(fā)展部共同簽署了《關(guān)于建筑節(jié)能與低碳生態(tài)城市建設(shè)技術(shù)合作諒解備忘錄》，開啟了我國(guó)發(fā)展近零能耗建筑的歷程。
2014年，全國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工作會(huì)議提出大力推廣近零能耗建筑，進(jìn)一步提升建筑節(jié)能水平?！吨泄仓醒雵?guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》和《住房城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)"十三五"規(guī)劃綱要》中都明確提出發(fā)展被動(dòng)式房屋等綠色節(jié)能建筑，在不同氣候區(qū)盡快建設(shè)一批超低能耗或近零能耗建筑示范工程，發(fā)揮建筑能效提升標(biāo) 桿引領(lǐng)作用。地方省市也緊跟中央腳步，紛紛出臺(tái)了相關(guān)政策，推動(dòng)近零能耗建筑的全國(guó)性發(fā)展。
2019年9月，《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51350）實(shí)施，從技術(shù)指標(biāo)、建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理的全過(guò)程對(duì)近零能耗建筑進(jìn)行全方面的規(guī)劃。
"《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》出臺(tái)后，國(guó)家就開始‘近零能耗’認(rèn)證。"任軍介紹說(shuō)，他及其團(tuán)隊(duì)自2015年就開始結(jié)合北京市科委的相關(guān)課題，在大興的鄉(xiāng)村進(jìn)行低能耗農(nóng)宅改造。"零舍"就是其中于2019年1月啟動(dòng)的"綠色智慧鄉(xiāng)村關(guān)鍵技術(shù)與集成應(yīng)用研究"項(xiàng)目的成果，旨在以大興區(qū)魏善莊鎮(zhèn)半壁店村舊村改造為試點(diǎn)，建立集生產(chǎn)、生活、生態(tài)于一體的綠色低碳新民居，探索農(nóng)村可持續(xù)循環(huán)發(fā)展。2019年12月底，"零舍"建成，剛好趕上第一批認(rèn)證，由此成為中國(guó)第一棟拿到"近零能耗"標(biāo)識(shí)牌的民宅，"現(xiàn)在拿到‘近零能耗’標(biāo)識(shí)牌的民宅挺多的了，僅近兩年全國(guó)就約有100多棟。"
按照《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51350），"近零能耗建筑"包含"超低能耗建筑""近零能耗建筑"和"零能耗建筑"三個(gè)類別。其中，超低能耗建筑不借助可再生能源，其建筑能耗水平應(yīng)較相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)降低50%以上，是近零能耗建筑的初級(jí)表現(xiàn)形式；近零能耗建筑利用可再生能源，其建筑能耗水平應(yīng)較相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)降低60%至75%以上，且在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下，近零能耗建筑需要滿足能耗及氣密性兩項(xiàng)約束性指標(biāo)，"零舍"就屬于這一級(jí)別；零能耗建筑則為全年能源消耗小于或等于建筑物本體和附近的可再生能源產(chǎn)生能源的節(jié)能建筑，是近零能耗建筑的高級(jí)表現(xiàn)形式。
今年1月，《近零能耗建筑檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》施行，適用于超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑的標(biāo)識(shí)與認(rèn)證，指導(dǎo)近零能耗建筑的健康發(fā)展。
"從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，隨著可再生能源利用和分布式能源應(yīng)用逐步推廣，建筑物本體和附近的可再生能源系統(tǒng)的產(chǎn)能與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合，會(huì)逐步推動(dòng)超低能耗建筑、近零能耗建筑邁向零能耗建筑。"任軍表示。
進(jìn)入尋常百姓家
還有多遠(yuǎn)
雖然近零能耗建筑在我國(guó)已走過(guò)十多年的發(fā)展之路，但距離真正大范圍成為普通人的居所尚有一段路要走。這其中，有哪些障礙亟待突破呢？任軍認(rèn)為，由于尚屬新生事物，近零能耗建筑在材料供應(yīng)、設(shè)計(jì)、專業(yè)人才等多個(gè)環(huán)節(jié)目前仍存在短板。
"近零能耗建筑的‘門檻’，首先在于其精細(xì)化的設(shè)計(jì)。"任軍說(shuō)，相比常規(guī)設(shè)計(jì)方法，零能耗建筑屬于性能化設(shè)計(jì)，過(guò)程類似于軟件編程，會(huì)利用一些模擬能源的軟件，通過(guò)不斷進(jìn)行測(cè)算、反復(fù)調(diào)整參數(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
其次，作為一個(gè)集成系統(tǒng)工程，發(fā)展節(jié)能建筑需要大幅度提升節(jié)能產(chǎn)品和設(shè)備的性能，包括節(jié)能門窗、保溫材料、新風(fēng)熱回收等關(guān)鍵部品和設(shè)備的發(fā)展。而國(guó)內(nèi)關(guān)于近零能耗建筑產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品相對(duì)較少，這也是導(dǎo)致其造價(jià)較高的原因之一。"未來(lái)通過(guò)市場(chǎng)調(diào)節(jié)，相信會(huì)有大量產(chǎn)品、尤其是國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品出現(xiàn)。"任軍說(shuō)，此外，近零能耗建筑對(duì)施工要求的精細(xì)化程度比較高，需要進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn)，"近零能耗建筑在施工工藝上與傳統(tǒng)建筑有很大不同，目前我國(guó)近零能耗建筑的施工過(guò)程依然存在缺少合格施工人員等問(wèn)題，這需要一個(gè)過(guò)程。不過(guò)隨著近年來(lái)市場(chǎng)推動(dòng)，目前國(guó)內(nèi)的近零能耗建筑施工已有一些專業(yè)的分包隊(duì)伍。"
"正因?yàn)榻隳芎慕ㄖ谠O(shè)計(jì)、材料、建筑工藝上和傳統(tǒng)技術(shù)相比要求更高，所以建筑成本無(wú)疑比傳統(tǒng)建筑要高些。"任軍表示，以"零舍"為例，其造價(jià)不低，"400平方米的農(nóng)宅建造和裝修一共花了280萬(wàn)元，但這包含了內(nèi)外的精裝修和景觀等，而一般建造費(fèi)用中是不含精裝的。"他解釋說(shuō)，這一方面是因?yàn)樽龀闪私隳芎?，另一方面也是帶有示范性的?shí)驗(yàn)性質(zhì)，"近零能耗建筑的成本每平方米比普通住宅要多600至1000元，但隨著市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這個(gè)成本必然會(huì)下降。"
在任軍看來(lái)，要讓更多人主動(dòng)選擇近零能耗建筑，除了培育技術(shù)和市場(chǎng)化手段外，也需要大家來(lái)了解這方面技術(shù)，并需要相關(guān)政策的指導(dǎo)和支持。
據(jù)了解，我國(guó)碳排放總量中，建筑的建造和運(yùn)行占到近四成，控制和降低這個(gè)領(lǐng)域的能耗和排放，對(duì)于實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)至關(guān)重要。為此，我國(guó)要通過(guò)新建建筑效能提升、既有建筑節(jié)能改造、建筑大規(guī)模利用可再生能源、農(nóng)村建筑零能耗等不同的場(chǎng)景組合，在2030年前實(shí)現(xiàn)建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和。
近年來(lái)，我國(guó)陸續(xù)頒布了支持超低能耗建筑建設(shè)的有關(guān)政策，國(guó)務(wù)院2016年發(fā)布《"十三五"節(jié)能減排綜合工作方案》，提出"開展超低能耗及近零能耗建筑試點(diǎn)"，"十三五"期間全國(guó)累積推廣超低及近零能耗建筑達(dá)到1200萬(wàn)平方米，涵蓋了住宅、公用建筑、工業(yè)建筑等各種建筑類型。我市《濱海新區(qū)建筑節(jié)能和綠色建筑發(fā)展"十四五"規(guī)劃》和《濱海新區(qū)裝配式建筑發(fā)展"十四五"規(guī)劃》中也顯示，到2025年，規(guī)劃建設(shè)超低能耗建筑150萬(wàn)平方米。
"在‘雙碳’目標(biāo)指引下，各地正在從支持超低能耗建筑著手積極制定相關(guān)的目標(biāo)，北京、天津、上海、河北等地相繼從財(cái)政補(bǔ)貼、非計(jì)容面積獎(jiǎng)勵(lì)、備案價(jià)上浮、綠色信貸、鼓勵(lì)尚未開工建筑采用被動(dòng)式超低能耗建筑等多種方式激勵(lì)推廣超低節(jié)能建筑的開發(fā)建設(shè)，河北、山東、上海、天津等省市也先后出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。也正因此，我們認(rèn)為‘零舍’這種節(jié)能舒適、恒溫恒濕的近零能耗建筑是值得推廣的。未來(lái)，還將會(huì)有更多的人住進(jìn)既舒適又節(jié)能的高品質(zhì)住宅。"任軍說(shuō)。
任軍認(rèn)為，"十四五"期間是近零能耗建筑逐步試驗(yàn)、推廣的階段，2025年到2030年應(yīng)該達(dá)到普及階段，"就是說(shuō)，預(yù)計(jì)2030年，我國(guó)新建建筑可能都是這種近零能耗建筑了。"他表示，目前他及其團(tuán)隊(duì)正在北京、海南和江西的鄉(xiāng)村做近零能耗建筑減配方案的課題研究，結(jié)合項(xiàng)目探討不同氣候區(qū)的零碳鄉(xiāng)村建筑的模板，"我們的目標(biāo)是形成一種既達(dá)到低碳目標(biāo)，又適宜鄉(xiāng)村實(shí)際情況，且能減少造價(jià)的建筑技術(shù)體系，可以在農(nóng)村推廣，降低能耗、服務(wù)鄉(xiāng)村振興。"（記者 姜凝 圖片由受訪者提供）
本文來(lái)源：津云
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