文/趙士永 河北省建筑科學研究院總工程師
被動式低能耗綠色建筑在河北省的發展和應用
文/趙士永 河北省建筑科學研究院總工程師

中德被動式低能耗建筑示范房效果圖
(一)被動式低能耗建筑
被動式低能耗建筑是指在建造成本經濟、合理的前提下,通過建筑及設備技術,使建筑物對外熱傳導過程的熱損失和通風系統中的熱損失最小化,并通過合理利用太陽能、地熱能及風能等可再生能源,使運行過程不消耗(或極少消耗)化石能源,室內環境達到健康舒適要求的建筑物。
采暖消耗的一次能源不超過15千瓦/平米的房屋,總能源消耗的一次能源不超過120千瓦·小時/(平方米·年)。



(二)綠色建筑的概念
綠色建筑是在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
——《綠色建筑評價標準》GB 50378-2014
綠色建筑三大要素:節能、環保、適用
三大效益:經濟效益、環境效益、社會效益

(一)為什么發展被動式低能耗綠色建筑
(1) 建筑能耗占社會總能耗的30%-40%。
(2)我國既有建筑中90%以上未考慮節能設計;
(3)新型城鎮化的推動,每年有建設大量新的建筑,仍有許多建筑不節能。
(4)環境污染:在環境總體污染中,與建筑有關的空氣 污染、光污染、電磁污染等就占了34%;建筑垃圾則占人類活動產生垃圾總量的40%。
(5)中國要走可持續發展道路,發展被動式低能耗綠色建筑刻不容緩。

霧霾鎖城,綠色反思
(二) “被動房”在河北起步
1. 秦皇島在水一方C區15#、16#
中德國際技術合作項目,為河北省首例采用德國被動房標準設計的居住建筑。地上18層,地下1層,單棟建筑面積約6000㎡,功能為住宅。
該樓房于2014年初建成并投入使用,氣密性測試n50達到了0.26次/h。
這是我國首例建成的被動式低能耗住宅建筑。

2011年12月,住建部批準的第一個中德合作“被動房”公共建筑——河北省建筑科技研發中心科研辦公樓(14527平方米)啟動。項目2014年底投入使用,運行效果良好。




(三)被動式低能耗綠色建筑在河北的推廣應用
2013年9月建成科研培訓樓2#樓,建筑面積10986平方米。準被動房,節能率83%,二星級運行綠建。連續運行3年,節能效果明顯。增量成本遠低于節能率91%的“被動房”。
2015年12月底完工的河北省建筑科技研發中心9號樓,地下1層,地上6層,空調部分建筑面積5927平米,建筑節能率85%,采用了我院研發的能源環境系統。


唐山啟新水泥工業博物館 職工活動中心
2014年建成,面積600㎡ 超低能耗建筑

2013~今,總建筑面積11873㎡,新建一組初中綜合樓及運動場一座,鋼筋混凝土框架結構。

2013~今,總建筑面積20488.4㎡,建筑高度17.7m。包括教學辦公樓、宿舍樓、培訓樓,建筑功能主要為:辦公室、實驗室、會議室、宿舍等。

2013~今,超低能耗建筑 ,總建筑面積10145.1㎡,建筑高度16.65m。包括綜合辦公樓、實驗樓、宿舍、食堂、階梯教室等。鋼筋混凝土框架結構。

2013~2015年,承德中天檢測公司試驗辦公樓 面積6700㎡ 超低能耗建筑

2014年,保定長城家園幼兒園 面積3000㎡超低能耗建筑

2014年,河北奧潤順達高管公寓面積8016.32㎡ 超低能耗建筑。目前樣板間已施工完畢,氣密性n50達到了0.38次/h。

河北新華幕墻辦公樓,2015年3月。該建筑是住房城鄉建設部國際科技合作示范項目,總建筑面積5715.04萬平方米。其中,辦公樓建筑面積3853平方米,公寓建筑面積1862.04平方米。樓高4層。

截止到今年9月份,河北省已經建成被動式低能耗綠色建筑10多項,約6萬平米。規劃設計被動房10多項。約20萬平米。

張家口紫金灣小區,8萬平米住宅樓,1棟6000平米辦公樓
(四)既有建筑超低能耗節能改造
定州長鵬汽車辦公樓被動式低能耗建筑改造

總建筑面積2859㎡,
建筑高度14.6m,
地上三層,局部四層

河北建研院家屬樓既有住宅樓超低能耗節能改造 2#樓(右)、3#樓(左)
(一)技術研發
1、2012年~2015年,被動式低能耗建筑關鍵技術研究。
2、2013年~2014年,河北省發展被動式低能耗建筑的可行性研究及建議。
4、2013年~2016年,適用于被動式低能耗建筑的新風系統能源環境研發
3、2014~今,經濟型超低能耗建筑技術研究
5.國家十二五科技支撐計劃《華北地區新農村綠色小康住宅技術集成與綜合示范》
(二)標準、規程
完成兩冊:
2015年發布實施“被動式低能耗居住建筑節能設計標準”
2016年發布實施“被動式低能耗居住建筑節能構造圖集”
在編兩冊:
“被動式低能耗建筑驗收及評定技術規程”
“被動式公共建筑節能設計標準”

(三)產品研發及生產
保溫材料
河北省有多家生產保溫材料的廠家,從巖棉到石墨聚苯板再到真空保溫板包含了目前外墻外保溫材料的幾乎全部種類。
門窗
河北省的門窗生產及研發企業包含了各種型材,從斷橋鋁、塑鋼、塑料到鋁木復合,有的還取得了德國PHI認證。
新風系統
銷售新風系統的企業不少,但自主研發的不多。
河北省建筑科學研究院自主研發出了適合被動式低能耗建筑房屋的能源環境系統。
系統組成
能源環境系統:由能源環境系統主機及控制部分組成,集制冷,制熱,除霾,引進新風,排風高效熱回收于一體,并對室內溫度、濕度、CO2濃度、PM2.5濃度、甲醛等有害氣體濃度進行自動控制的系統。
1.中共中央十三五規劃建議
提出“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念”
“提高建筑節能標準,推廣綠色建筑和建材”
2. 2016年2月6日《中共中央 國務院關于加強城市規劃建設管理的若干意見》樹立和貫徹落實創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。貫徹“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針。
(十二)推廣建筑節能技術。提高建筑節能標準,推廣綠色建筑和建材。支持和鼓勵推廣應用地源熱泵、太陽能發電等新能源技術,發展被動式房屋等綠色節能建筑。

3. 2016年2月26日河北省人民政府《關于化解房地產庫存促進房地產健康發展的若干措施》
“四、推動房地產業轉型升級。鼓勵房地產企業利用存量房發展旅游、養老、創業、文化、教育、體育等跨界地產,開展多元化經營。促進房地產企業由單一開放型向專業服務型轉變。提高房地產品質,強力推進建筑節能75%的標準,積極發展被動式房屋等綠色節能建筑。”
4.激勵措施:省級財政,新建超低能耗建筑示范項目每平方米獎勵10元,單體建筑不超過80萬元;既有建筑改造成超低能耗建筑示范項目每平方米獎勵600元,單體建筑不超過100萬元。市級財政,保定市超低能耗建筑示范項目,土地出讓底價每畝下調20萬元,定州市按每平方米20元獎勵,獎勵總額不超過100萬元,同時土地出讓底價每畝下調20萬元。超低能耗建筑示范項目免收城市建設配套費,其他政府性基金和地方性行政收費,按收費下限執行。
1、在認識上不到位,宣傳不深入
政府部門、房地產企業、消費者、設計、施工企業
2、標準規范不完善
設計標準、圖集、工程驗收標準、部品檢測標準等
3、激勵政策不明顯
對技術產品研發的激勵、對建筑項目單位的政策激勵
4、合適材料、技術工人缺乏
保溫材料、新風系統、產業化工人
5、認證標準不適應
中國氣候條件和自然資源不能生搬外國標準