被動(dòng)房的轉(zhuǎn)型升級(jí)：從被動(dòng)走向主動(dòng)

崔源聲

1 概述

2014年7月，由國(guó)家建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外各有關(guān)企事業(yè)單位，正式創(chuàng)建了中國(guó)被動(dòng)式集成建筑材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：聯(lián)盟）。這是國(guó)內(nèi)第一家在該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，當(dāng)年就在秦皇島和天津舉辦了兩次技術(shù)交流和工作會(huì)議。到今年為止，聯(lián)盟已經(jīng)舉辦了六次年會(huì)，為推動(dòng)我國(guó)被動(dòng)房事業(yè)的健康發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

2018年，為了強(qiáng)化聯(lián)盟的業(yè)務(wù)拓展，同時(shí)適應(yīng)國(guó)內(nèi)外在材料科學(xué)、新能源、建筑節(jié)能、改善居住環(huán)境、應(yīng)對(duì)全球氣候變化的挑戰(zhàn)，以及促進(jìn)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，聯(lián)盟和所在牽頭單位及中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)（國(guó)家一級(jí)協(xié)會(huì)，以下簡(jiǎn)稱(chēng)：中國(guó)散協(xié)）的共同努力下，又創(chuàng)建了中國(guó)散協(xié)的分支機(jī)構(gòu)——中國(guó)散協(xié)被動(dòng)式裝配建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)（國(guó)家二級(jí)協(xié)會(huì)）。作為國(guó)家二級(jí)協(xié)會(huì)，中國(guó)散協(xié)被動(dòng)式裝配建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：協(xié)會(huì)）積極組織被動(dòng)式和裝配式建筑行業(yè)的企事業(yè)會(huì)員單位，一同致力于推進(jìn)裝配式被動(dòng)房事業(yè)和產(chǎn)業(yè)在中國(guó)的快速、協(xié)調(diào)發(fā)展。

簡(jiǎn)要回顧聯(lián)盟和協(xié)會(huì)6年來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展，可以清晰地看到，裝配式被動(dòng)房已經(jīng)逐步得到全社會(huì)更廣泛的認(rèn)可和接受。被動(dòng)房在我國(guó)從無(wú)到有，從有到多，如今已經(jīng)遍地開(kāi)花；幾乎覆蓋了全國(guó)大部分省份和地區(qū)，每個(gè)省、自治區(qū)和直轄市差不多都有一到兩個(gè)出名的示范樣板或住宅小區(qū)，正式拿到PHI認(rèn)證的示范項(xiàng)目已經(jīng)有21個(gè)；國(guó)內(nèi)示范注冊(cè)登記的也有幾百家，民間自建的被動(dòng)房項(xiàng)目約有幾千家之多。

在過(guò)去的6年里，我們看到從國(guó)家到部委層面，乃至各個(gè)省市，都出臺(tái)了許多鼓勵(lì)被動(dòng)房事業(yè)發(fā)展的政策和措施，有些省市的政策堪稱(chēng)力度空前，受到業(yè)界的廣泛贊譽(yù)，比如石家莊市的鼓勵(lì)政策，為全國(guó)的被動(dòng)式和裝配式建筑快速發(fā)展作出了非常好的表率，堪稱(chēng)被動(dòng)房史上最給力的激勵(lì)政策。在國(guó)家政策鼓勵(lì)、以及企業(yè)和行業(yè)的協(xié)同努力下，如今被動(dòng)房和裝配式建筑正在成為行業(yè)發(fā)展的新引擎，建筑領(lǐng)域新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的代表者。

縱觀行業(yè)發(fā)展總態(tài)勢(shì)，一個(gè)從被動(dòng)走向主動(dòng)，從裝配式走向與被動(dòng)式完美結(jié)合，再與全面生態(tài)建筑協(xié)調(diào)發(fā)展的大格局正在形成。而且，隨著裝配式被動(dòng)房的不斷成熟和完善，一些未知的衍生產(chǎn)業(yè)正在向我們走來(lái)。我們不但要結(jié)束千百年來(lái)“刀耕火種”的居住環(huán)境，還將迎來(lái)更加繁榮的跨界產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的興起；從被動(dòng)走向主動(dòng)，還包括從材料科學(xué)與新能源科學(xué)的結(jié)合，從單一產(chǎn)業(yè)到跨學(xué)科發(fā)展，從綠色建材到綠色建筑全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，再?gòu)慕ㄖa(chǎn)業(yè)到種植和養(yǎng)植業(yè)相結(jié)合，一個(gè)系統(tǒng)科學(xué)與全面協(xié)調(diào)發(fā)展的大好局面正在形成，一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)時(shí)代將同時(shí)向我們走來(lái)！本文將詳細(xì)討論我們?nèi)绾斡瓉?lái)一個(gè)裝配式被動(dòng)房更加美好的明天！

2 從被動(dòng)走向主動(dòng)

傳統(tǒng)的房子由于冬天需要主動(dòng)供暖（主要為煤和石油等傳統(tǒng)燃料），夏天需要主動(dòng)制冷（也是傳統(tǒng)的煤或石油等能源），因而是傳統(tǒng)意義上的主動(dòng)房。被動(dòng)房（Passive House），利用被動(dòng)式原理，依靠圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱功能為主，加之補(bǔ)充少量的能源（對(duì)于經(jīng)典的被動(dòng)房而言，只有10%左右，而且一般是由被動(dòng)式太陽(yáng)能提供的；Passive House Classical），和傳統(tǒng)的主動(dòng)房相比，可以實(shí)現(xiàn)90%以上的冬季供暖或夏季制冷的能量節(jié)省，因而被稱(chēng)為被動(dòng)房。

在傳統(tǒng)的被動(dòng)房基礎(chǔ)上，人們逐步加大新能源的應(yīng)用力度，使建筑的供暖和制冷的傳統(tǒng)能量幾乎接近于零；因而近零能耗的第二代被動(dòng)房便誕生了（Passive House Plus），也就是說(shuō)建筑自身在冬季供暖和夏季制冷的能源消耗方面，對(duì)傳統(tǒng)的煤和石油等不可再生資源的消耗已經(jīng)幾乎為零了。包括歐洲生態(tài)之父、諾貝爾獎(jiǎng)提名人、德國(guó)著名的專(zhuān)家克雷克先生發(fā)明的ISOMAX系統(tǒng)，就是這種近零能耗建筑的典型代表之一。

除了建筑自身的采暖和制冷能源以外，建筑還需要額外的能源，包括照明、電器、做飯和洗澡等能量需求，一般要占建筑全部使用能量的50%以上。因此，在近零能耗建筑的基礎(chǔ)上，人們又發(fā)展了產(chǎn)能房，也稱(chēng)為第三代被動(dòng)房（或稱(chēng)為優(yōu)質(zhì)被動(dòng)房：Passive House Premium）；優(yōu)質(zhì)被動(dòng)房加大了可再生能源的利用力度，不但滿(mǎn)足自身的供暖、制冷和建筑自身的全部能量需求，還可以把用不了的能量反饋給電網(wǎng)，因此成為當(dāng)下被動(dòng)房的頂級(jí)產(chǎn)品之一。

從傳統(tǒng)的主動(dòng)房，到現(xiàn)代的被動(dòng)房；再?gòu)谋粍?dòng)房的第一代開(kāi)始，逐步加大新式主動(dòng)的份額，使可再生能源的比例逐步增加到第二代（傳統(tǒng)能源的近零或零能耗）、第三代（可再生能源產(chǎn)出大于建筑自身的能量消耗），從而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)主動(dòng)房向新式主動(dòng)房的螺旋式發(fā)展和躍遷，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。

在三代被動(dòng)房的基礎(chǔ)上，如今又發(fā)展出第四代生態(tài)建筑，以美國(guó)太陽(yáng)房為代表，更加強(qiáng)調(diào)和生態(tài)的全面平衡和協(xié)調(diào)發(fā)展。比如，對(duì)環(huán)境的零排放，對(duì)雨水的收集和循環(huán)利用，借用自然環(huán)境和增加人工智能要素，優(yōu)化住宅在全生命周期內(nèi)對(duì)生態(tài)的全面友好等特點(diǎn)。

3 被動(dòng)式和主動(dòng)式的辯證統(tǒng)一

被動(dòng)式原理是相對(duì)于主動(dòng)式原理而言的；新式主動(dòng)也是相對(duì)于舊式主動(dòng)原理而言。從設(shè)計(jì)師的角度，一般要多利用被動(dòng)式原理，也就是說(shuō)以被動(dòng)式原理為主，以主動(dòng)式原理為補(bǔ)充。這是設(shè)計(jì)傳統(tǒng)被動(dòng)房的基本原則，但是到了第二代和第三代被動(dòng)房，則是逐步加大了主動(dòng)的成分；但是，這時(shí)的主動(dòng)已經(jīng)不僅僅是第一代被動(dòng)房的主動(dòng)成分了，而是以新式可再生能源為主要成分的主動(dòng)原理的運(yùn)用了。正是，此主動(dòng)亦是非彼之主動(dòng)也，即循環(huán)式發(fā)展，螺旋式上升；此乃事物發(fā)展之基本原理和法則也。

主動(dòng)和被動(dòng)式原理的聯(lián)合運(yùn)用，在一個(gè)事物發(fā)展的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)有機(jī)的統(tǒng)一和發(fā)展，推動(dòng)事物的不斷進(jìn)步和提升，這也是被動(dòng)房發(fā)展遵循的基本法則。

在具體建筑實(shí)踐中，被動(dòng)式和主動(dòng)式原理已經(jīng)在國(guó)外的木結(jié)構(gòu)和PC結(jié)構(gòu)建筑方面得到了廣泛的應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)建筑也有許多成功的案例。除了第二和第三代德國(guó)被動(dòng)房外，美國(guó)的太陽(yáng)房和凈零能耗建筑都是典型的代表。關(guān)于聯(lián)盟設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的亞洲第一個(gè)薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)的被動(dòng)房，以及美籍華人倪章元博士發(fā)明的新式鈑墻結(jié)構(gòu)被動(dòng)房，均屬于符合中國(guó)國(guó)情的第一代被動(dòng)房。今后，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)展，這些房子還需要不斷強(qiáng)化新式主動(dòng)成分。可以堅(jiān)信，在三大建筑結(jié)構(gòu)中，被動(dòng)式和主動(dòng)式原理的充分運(yùn)用和有效結(jié)合，必將為我國(guó)未來(lái)的建筑市場(chǎng)需求譜寫(xiě)出百花齊放的動(dòng)人樂(lè)章。

4 裝配式與被動(dòng)式完美結(jié)合

裝配式被動(dòng)房，是聯(lián)盟首次提出。中國(guó)散協(xié)被動(dòng)式裝配式建筑專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)把被動(dòng)式和裝配式融合在一起的官方協(xié)會(huì)組織。我們認(rèn)為，被動(dòng)式和裝配式建筑不可分割，是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)方面。被動(dòng)式代表了綠色建筑的發(fā)展方向，裝配式同樣代表了綠色建筑的美好未來(lái)。

我國(guó)改革開(kāi)放已經(jīng)走過(guò)了40多個(gè)年頭，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的階段已經(jīng)過(guò)去，正在從高速轉(zhuǎn)向中高速發(fā)展的過(guò)程。今后的發(fā)展，將是一個(gè)高質(zhì)量和高效率的發(fā)展階段。

在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展階段，建筑行業(yè)的主要發(fā)展是通過(guò)提高效率來(lái)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展。主要發(fā)展形式包括裝配式和被動(dòng)式兩大趨勢(shì)合二為一：通過(guò)發(fā)展裝配式建筑，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。比如過(guò)去建設(shè)房子需要一到兩年的時(shí)間，現(xiàn)在通過(guò)事先在工廠預(yù)制，然后在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械組裝，和小孩搭積木一樣造房子，和造汽車(chē)一樣造房子，一到兩個(gè)月就可以完成，至少提高十倍以上的效率，使實(shí)現(xiàn)“十倍因子理論”成為可能。同樣，通過(guò)發(fā)展被動(dòng)式建筑，主要是提升能效。比如，過(guò)去給一個(gè)房子供應(yīng)的能量，通過(guò)被動(dòng)式建筑就可以給十個(gè)建筑提供能量，至少節(jié)能百分之九十以上，也是“十倍因子理論”（Factor 10）的有效實(shí)現(xiàn)方式。兩個(gè)“十倍因子”的疊加和乘數(shù)效應(yīng)，可以極大地提升建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，帶動(dòng)傳統(tǒng)建材和建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為在建筑全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，為至今仍和發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在的5到10倍的人均勞動(dòng)生產(chǎn)率之差距的彌合創(chuàng)造條件，提供基本的創(chuàng)新思路和發(fā)展的技術(shù)路線。

被動(dòng)式和裝配式，兩大技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)正在不斷融合，在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有國(guó)內(nèi)外眾多先例可以參照。除了木結(jié)構(gòu)被動(dòng)房是天然的裝配式被動(dòng)房以外，PC結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出很好的必然融合的趨勢(shì)。比如，在北京等先進(jìn)省份，建筑節(jié)能已經(jīng)提升到了新的水平，達(dá)不到75%的廣義被動(dòng)式節(jié)能水平，什么樣的裝配式建筑也不會(huì)允許建設(shè)立項(xiàng)的。再如，歐盟28國(guó)到2020年都必須是近零能耗建筑，裝配式和被動(dòng)式如果不能夠兩位一體，要想在歐洲建設(shè)房屋幾乎是不可能的事了。這就是被動(dòng)式和裝配式最終必然要融合為一體的發(fā)展大趨勢(shì)，要兩條腿走路，一條腿踩兩只船的做法沒(méi)有出路，最終只能是翻船落水的結(jié)局。

5 被動(dòng)房衍生產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)升級(jí)

被動(dòng)房是從古老的窯洞和寺廟等建筑形式演變和升級(jí)而來(lái)的，也是人類(lèi)對(duì)動(dòng)物巢穴的一種仿生學(xué)。我們常說(shuō)，被動(dòng)房冬天不用暖氣，夏天不用空調(diào)，屋里沒(méi)有霧霾；是恒溫、恒濕、恒氧、恒靜和恒潔的“五恒房屋”；是長(zhǎng)壽屋，養(yǎng)生房。住上這樣的房子，無(wú)疑是人類(lèi)居住生活的一場(chǎng)革命。但是，目前由于發(fā)展不平衡，我國(guó)畢竟還是剛開(kāi)始，被動(dòng)房的一次性投資還是要高一些，都是學(xué)習(xí)成本使然，盡管綜合成本和全生命周期成本核算不高，還便宜得多。不管怎么說(shuō)，隨著技術(shù)的普及和材料的本地化，最終也會(huì)和發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，被動(dòng)房的建造成本和普通住宅將不會(huì)有什么兩樣。然而，目前的幾年內(nèi)仍然是少數(shù)人或高端需求的人群才能夠負(fù)擔(dān)得起的，比如醫(yī)院、養(yǎng)老院、幼兒園或公共設(shè)施等。

如何讓被動(dòng)房走向中產(chǎn)階級(jí)，或面向低收入大眾人群，成為發(fā)家致富或扶困脫貧的利器？這是聯(lián)盟和協(xié)會(huì)近一年來(lái)研究的新發(fā)現(xiàn)：被動(dòng)房不但可以逐步降低成本，還可以成為中產(chǎn)階級(jí)發(fā)家致富或貧困群體脫貧致富的有力武器。這就是我想談?wù)劦谋粍?dòng)房可以衍生產(chǎn)業(yè)革命和被動(dòng)房將促使經(jīng)濟(jì)升級(jí)的兩個(gè)問(wèn)題。

5.1 被動(dòng)房衍生產(chǎn)業(yè)革命

被動(dòng)房本身已經(jīng)是建筑產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)革命了，我們已經(jīng)討論許多了。這里主要是說(shuō)一下新的發(fā)現(xiàn)，由于被動(dòng)房的特點(diǎn)，特別是“五恒房屋”的特點(diǎn)，對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，不但是養(yǎng)生房，也是長(zhǎng)壽屋；那么，既然被動(dòng)房能夠養(yǎng)人，若是用來(lái)養(yǎng)動(dòng)物或養(yǎng)其它的植物之類(lèi)的東西，不是更好嗎？答案也是肯定的。

今天主要提一下被動(dòng)房養(yǎng)魚(yú)的問(wèn)題，這是一個(gè)很有趣的發(fā)現(xiàn)。在長(zhǎng)江以北地區(qū)，特別是三北地區(qū)，低于20攝氏度或15攝氏度的時(shí)候比較多，而養(yǎng)魚(yú)一般是不能低于這些關(guān)鍵溫度點(diǎn)的，低于這些溫度魚(yú)類(lèi)就不愿意進(jìn)食，或停止生長(zhǎng)了。因此，特別是北方地區(qū)，一年之間只能在夏季養(yǎng)魚(yú)，到了秋冬季或春季，養(yǎng)植的基礎(chǔ)設(shè)施只能閑置，造成大量的浪費(fèi)，包括人員與基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)達(dá)半年的閑置。如今好了，被動(dòng)房來(lái)了；“五恒房屋”將為科學(xué)養(yǎng)魚(yú)帶來(lái)根本性的變革，不但可以保持一年四季如春，包括養(yǎng)魚(yú)的其它十多項(xiàng)控制參數(shù)都可以在被動(dòng)房的基礎(chǔ)上得到很好的貫徹實(shí)施。最重要的一條是被動(dòng)房的節(jié)能效果，可以大幅度降低養(yǎng)魚(yú)的能源成本，這個(gè)成本一般要占總成本的40%以上；節(jié)省了這個(gè)成本，就是效益，就是財(cái)富，是被動(dòng)房給帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益。

討論到這里，我們可以舉一反三了。從被動(dòng)房養(yǎng)人，到被動(dòng)房養(yǎng)魚(yú)，那么還有養(yǎng)豬、養(yǎng)雞和養(yǎng)鴨，還有什么不能養(yǎng)呢？只要是被動(dòng)房所到之處，都將引發(fā)一輪新的產(chǎn)業(yè)革命，都是對(duì)原有產(chǎn)業(yè)模式的徹底顛覆。被動(dòng)房所到之處，必將衍生并引發(fā)一系列的產(chǎn)業(yè)革命。這就是我們的被動(dòng)房事業(yè)，被動(dòng)房必將帶領(lǐng)我們走入一個(gè)新的時(shí)代！

5.2 被動(dòng)房促使經(jīng)濟(jì)升級(jí)

被動(dòng)房在建筑業(yè)首先引發(fā)革命，實(shí)現(xiàn)節(jié)能百分之九十以上；接著和裝配式的結(jié)合，帶來(lái)勞動(dòng)生產(chǎn)率的大幅度提升，至少都是“十倍因子”的數(shù)量級(jí)。再接下來(lái)是和養(yǎng)殖業(yè)及種植業(yè)結(jié)合，繼續(xù)引發(fā)鏈鎖式產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)升級(jí)。比如，首先利用被動(dòng)房的“五恒房屋”優(yōu)勢(shì)，再接下來(lái)和高科技、高密度養(yǎng)魚(yú)技術(shù)結(jié)合，使傳統(tǒng)養(yǎng)魚(yú)技術(shù)每立方米的水只能養(yǎng)2～3公斤魚(yú)，一下躍升到每立方米水養(yǎng)魚(yú)100公斤，增長(zhǎng)30多倍！依此類(lèi)推，可以想象，被動(dòng)房推廣到其它千行百業(yè)，將帶來(lái)多少行業(yè)的巨大變遷！

總之，改革開(kāi)放40多年，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)從1978年時(shí)和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距相差上百倍，到40年之后，和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距縮短到目前的5到10倍，已經(jīng)是一個(gè)巨大的進(jìn)步了。但是，如何盡可能在今后更短的時(shí)間內(nèi)，趕上世界發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)水平，特別是在建筑及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)，我們只有大力推廣裝配式被動(dòng)房，踐行“10倍因子”理論，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和效率的十倍以上增長(zhǎng)，并將其延伸到其他相關(guān)的各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，衍生和引發(fā)一系列的經(jīng)濟(jì)鏈鎖式效應(yīng)，帶動(dòng)所有行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，并最終推動(dòng)國(guó)家總體經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展，追平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在的5到10倍的人均勞動(dòng)生產(chǎn)率差距，早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化，避免陷入中等收入陷阱。

裝配式被動(dòng)房，我們期待一個(gè)更加美好的明天！