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摘要:随着经济的发展人们开始重视建筑节能工作,尤其是快速发展的经济给建筑能源消耗带来的巨大压力更是让人们意识到节能的重要性。建筑行业高能耗给人们带来了不少社会问题和环境问题,严重威胁人们的生产与生活品质。根据数据额显示,我国绝大部分新建筑都是高能耗建筑,其中所采用的节能技术十分有限的。国外的建筑节能技术远比我国发达得多,我国各项指标都未能达到节能要求。我国建筑面积排在前列,但是在采暖、供水、制冷等环节却存在大量消耗,建筑节能工作可以说刻不容缓。被动式建筑顺应了我国新型城镇化的建设需求,同时也顺应了国建政策要求。本文简单介绍了被动式建筑的特点,节能效果和发展前景。
关键词:被动式建筑;节能;发展
一、被动式建筑发展
被动式建筑在欧美等发达国家发展很快,20世纪80年代,被动式建筑的概念被提出,90年代开始大范围推广应用,比利时从2015年、德国从2018年、欧盟从2020年开始新建建筑只能建被动式建筑。根据发达国家的实践经验,被动式建筑造价经济、环境友好、使用舒适,是未来绿色建筑的发展方向和新型房屋的建造模式。
我国建筑节能水平还有待提高,以北方的采暖建筑为例,1986年开始实施30%的节能标准,1996年提高为50%,2010年提高为65%,2015年有条件的地区执行75%的标准。而我国75%的节能标准,要求外窗传热系数不大于2.0W/(m2.K),仅与1995年的德国标准相当,与德国新建建筑的0.8W/(m2.K)传热系数标准还有很大差距。近年来,我国逐步推进降低建筑能耗的可持续发展战略,应借鉴发达国家被动式房屋建造经验。
二、被动式建筑的主要特点
被动式建筑是通过提高建筑自身的性能,达到降低能耗同时满足舒适性的目的,而不以采用高科技技术和产品为目标,在节能和舒适的前提下,采用的技术和设备越少越好,造价越低越好,有效减少不必要的设备投资,避免为了满足一些标识认证而过度采用可再生能源设备的情况。在建筑体型紧凑的基础上,提高围护结构的保温性是建设被动式建筑最主要的措施,除了屋面、外墙和门窗,还要考虑地面的保温性,应特别注意保温的薄弱环节,避免产生冷桥。对于被动式建筑,充分利用太阳能非常重要,建筑宜南向布局,夏季要遮阳,减少制冷能耗;冬季,要尽量引入太阳能,减少采暖对化石能源的依赖。气密性也是被动式建筑的重要指标,除了减小热损失外还有利于控制室内的湿度,一般被动式建筑的气密性测试要求在50Pa的室内外空气压差下,换气次数不超过0.6次每小时。在建筑气密性满足要求的前提下,一般采用低噪音的机械通风方式保证室内空气清洁,回收排风中的热量用来预热送入室内的新鲜空气,是被动式建筑的关键技术之一,甚至借助新风系统可以调节室内温度,经过预热的新鲜空气进入室内就可以保持室内的设计温度,从而可以不安装传统的采暖系统。同时,机械通风可以保证室内空气的质量,雾霾时,利用被动房的气密性阻止室外空气进入室内,带有过滤装置的新风机组可有效消除雾霾,使被动式建筑成为雾霾中的“安全岛”。另外,建筑使用过程中,采用可再生能源供应热水和采用节能电器也是降低建筑能耗的重要措施。综合采取上述措施后,被动式建筑只要很少的热量即可达到室内设计温度的要求,除了充分利用各种免费能源外,为了得到稳定的热源和冷源,一般也会设置备用的小型采暖和制冷设施,但其能耗远远低于普通建筑(通常只有普通建筑1/10~1/5)。
由于被动式建筑耗能极低,室内设施和人员的散热变化对采暖和制冷负荷的影响很大,设计被动式建筑需要进行精确分析,分析中对气候、设备、人员、光照等数据的精度要求也高于传统建筑能耗计算,而且计算是否准确还要通过实际的能耗测试来检验。
节能和舒适是被动式建筑的两个主要特征,不同于传统“专家打分”的评价体系,被动式建筑的评价以耗能(采暖能耗、制冷能耗等)和室内舒适性(温度、湿度、噪音、CO2和其它污染物含量以及结露发霉等)的实测结果为依据,不仅要求精细化的设计,还必须进行精细化的施工和材料选择才可能通过测评,甚至用户可以通过检查室内环境和核算能源费用识别出被动式建筑。
为了满足能耗指标,被动式建筑一般被保温材料包裹,降低了建筑的白天吸热和晚上放热,避免了城市热岛的产生。同时,由于结构构件完全被保护层覆盖,温度、湿度的变化很小,也避免了与腐蚀介质的接触,结构的耐久性也大大提高,按照德国标准,合格的被动房,第一次维护的时间必须超过40年。
三、被動式超低能耗建筑价值分析
被动式超低能耗建筑是世界先进建筑技术的创新产物,通过自身科学的环保理念和先进建筑技术相结合,为居民构建出舒适节能的居住环境。被动式超低能耗建筑最早是在德国兴起,早期便对建筑的供暖和制冷能力做出了相关提高,随着当今建筑行业的高度发展,被动式超低能耗建筑凭借自身先进的建筑理念受到广泛的推崇。由于我国建筑行业的综合水平在世界中还未能达到前列,往往为了性能方面的超高追求,在自身建筑技术没有达到相对水平时,通过消耗大量资源与资金来弥补,如此不仅损耗大量资金,而且极易对环境造成污染,从长远的发展角度来看,这种传统老式建筑方式存在很大的弊端,因为超低能耗建筑科学合理的解决了传统建筑中存在的一些问题,通过自身的环保理念和先进技术对建筑过程中环境和成本损耗进行了维系,家居的热回收通风技术对低能耗建筑内新鲜空气进行了很好的维持效果,通过热回收技术将屋内的废气与屋外的新鲜空气对换,达到节能减排的目的,对于我国的建筑行业具有里程碑意义,其自身良好的发展前景也极其符合我国整体经济建设的战略目标。
四、我国被动式建筑的发展前景与建议
发达国家被动式建筑的应用经验值得我国学习与借鉴,但我国幅员辽阔,建筑气候分区复杂,不同地域的温度、湿度、日照、降水等差异很大,同时我国不同地区经济发展不平衡,建造被动房必须因地制宜,适应气候条件和地域经济、技术发展水平,采用不同的被动式技术,寻找投入和效果的平衡点,逐步发展适合我国具体国情和地方特色的被动房标准,不能照搬发达国家的技术标准。
建造被动式建筑需要发展符合国情的太阳能设备、门窗、通风等硬件配套技术,也需要大量掌握相关技术的建筑从业人员,应加强对从业技术和管理人员的培训,储备人才,同时借鉴发达国家的政策扶持、建造监管和资金激励等成功经验,增加市场和民众对被动式建筑的接受度和认可度。同时,也应注意避免违背被动式建筑的理念,超越项目具体条件,过度采用高科技节能技术和产品。
目前我国被动式房屋的发展还存在一些问题,一是缺乏设计经验且节能技术相对落后,建筑节能标准水平较低,能耗水平较高,存在相关技术领域的空白;二是缺乏相应的被动式耗建筑发展保障激励机制;三是施工质量以及建筑运行的管理水平有待提高。
结束语:
虽然有诸多推广发展障碍,被动式房屋依然以其节能、健康、舒适的特点吸引来越来越多的关注,它不仅顺应了时代的发展,也能满足我国对建筑节能越来越严格的要求。被动式房屋的推广将大大缓解城市化进程中的能源和碳减排压力。
参考文献
[1]周辉,董宏,瑞典被动式建筑节能技术措施及启示[J]。建设科技2013(05)
[2]赵国良,董成,王雷,王诚杰,金坎辉,被动式节能建筑应用现状及在推广使用的建议(J)商情2020(18)
关键词:被动式建筑;节能;发展
一、被动式建筑发展
被动式建筑在欧美等发达国家发展很快,20世纪80年代,被动式建筑的概念被提出,90年代开始大范围推广应用,比利时从2015年、德国从2018年、欧盟从2020年开始新建建筑只能建被动式建筑。根据发达国家的实践经验,被动式建筑造价经济、环境友好、使用舒适,是未来绿色建筑的发展方向和新型房屋的建造模式。
我国建筑节能水平还有待提高,以北方的采暖建筑为例,1986年开始实施30%的节能标准,1996年提高为50%,2010年提高为65%,2015年有条件的地区执行75%的标准。而我国75%的节能标准,要求外窗传热系数不大于2.0W/(m2.K),仅与1995年的德国标准相当,与德国新建建筑的0.8W/(m2.K)传热系数标准还有很大差距。近年来,我国逐步推进降低建筑能耗的可持续发展战略,应借鉴发达国家被动式房屋建造经验。
二、被动式建筑的主要特点
被动式建筑是通过提高建筑自身的性能,达到降低能耗同时满足舒适性的目的,而不以采用高科技技术和产品为目标,在节能和舒适的前提下,采用的技术和设备越少越好,造价越低越好,有效减少不必要的设备投资,避免为了满足一些标识认证而过度采用可再生能源设备的情况。在建筑体型紧凑的基础上,提高围护结构的保温性是建设被动式建筑最主要的措施,除了屋面、外墙和门窗,还要考虑地面的保温性,应特别注意保温的薄弱环节,避免产生冷桥。对于被动式建筑,充分利用太阳能非常重要,建筑宜南向布局,夏季要遮阳,减少制冷能耗;冬季,要尽量引入太阳能,减少采暖对化石能源的依赖。气密性也是被动式建筑的重要指标,除了减小热损失外还有利于控制室内的湿度,一般被动式建筑的气密性测试要求在50Pa的室内外空气压差下,换气次数不超过0.6次每小时。在建筑气密性满足要求的前提下,一般采用低噪音的机械通风方式保证室内空气清洁,回收排风中的热量用来预热送入室内的新鲜空气,是被动式建筑的关键技术之一,甚至借助新风系统可以调节室内温度,经过预热的新鲜空气进入室内就可以保持室内的设计温度,从而可以不安装传统的采暖系统。同时,机械通风可以保证室内空气的质量,雾霾时,利用被动房的气密性阻止室外空气进入室内,带有过滤装置的新风机组可有效消除雾霾,使被动式建筑成为雾霾中的“安全岛”。另外,建筑使用过程中,采用可再生能源供应热水和采用节能电器也是降低建筑能耗的重要措施。综合采取上述措施后,被动式建筑只要很少的热量即可达到室内设计温度的要求,除了充分利用各种免费能源外,为了得到稳定的热源和冷源,一般也会设置备用的小型采暖和制冷设施,但其能耗远远低于普通建筑(通常只有普通建筑1/10~1/5)。
由于被动式建筑耗能极低,室内设施和人员的散热变化对采暖和制冷负荷的影响很大,设计被动式建筑需要进行精确分析,分析中对气候、设备、人员、光照等数据的精度要求也高于传统建筑能耗计算,而且计算是否准确还要通过实际的能耗测试来检验。
节能和舒适是被动式建筑的两个主要特征,不同于传统“专家打分”的评价体系,被动式建筑的评价以耗能(采暖能耗、制冷能耗等)和室内舒适性(温度、湿度、噪音、CO2和其它污染物含量以及结露发霉等)的实测结果为依据,不仅要求精细化的设计,还必须进行精细化的施工和材料选择才可能通过测评,甚至用户可以通过检查室内环境和核算能源费用识别出被动式建筑。
为了满足能耗指标,被动式建筑一般被保温材料包裹,降低了建筑的白天吸热和晚上放热,避免了城市热岛的产生。同时,由于结构构件完全被保护层覆盖,温度、湿度的变化很小,也避免了与腐蚀介质的接触,结构的耐久性也大大提高,按照德国标准,合格的被动房,第一次维护的时间必须超过40年。
三、被動式超低能耗建筑价值分析
被动式超低能耗建筑是世界先进建筑技术的创新产物,通过自身科学的环保理念和先进建筑技术相结合,为居民构建出舒适节能的居住环境。被动式超低能耗建筑最早是在德国兴起,早期便对建筑的供暖和制冷能力做出了相关提高,随着当今建筑行业的高度发展,被动式超低能耗建筑凭借自身先进的建筑理念受到广泛的推崇。由于我国建筑行业的综合水平在世界中还未能达到前列,往往为了性能方面的超高追求,在自身建筑技术没有达到相对水平时,通过消耗大量资源与资金来弥补,如此不仅损耗大量资金,而且极易对环境造成污染,从长远的发展角度来看,这种传统老式建筑方式存在很大的弊端,因为超低能耗建筑科学合理的解决了传统建筑中存在的一些问题,通过自身的环保理念和先进技术对建筑过程中环境和成本损耗进行了维系,家居的热回收通风技术对低能耗建筑内新鲜空气进行了很好的维持效果,通过热回收技术将屋内的废气与屋外的新鲜空气对换,达到节能减排的目的,对于我国的建筑行业具有里程碑意义,其自身良好的发展前景也极其符合我国整体经济建设的战略目标。
四、我国被动式建筑的发展前景与建议
发达国家被动式建筑的应用经验值得我国学习与借鉴,但我国幅员辽阔,建筑气候分区复杂,不同地域的温度、湿度、日照、降水等差异很大,同时我国不同地区经济发展不平衡,建造被动房必须因地制宜,适应气候条件和地域经济、技术发展水平,采用不同的被动式技术,寻找投入和效果的平衡点,逐步发展适合我国具体国情和地方特色的被动房标准,不能照搬发达国家的技术标准。
建造被动式建筑需要发展符合国情的太阳能设备、门窗、通风等硬件配套技术,也需要大量掌握相关技术的建筑从业人员,应加强对从业技术和管理人员的培训,储备人才,同时借鉴发达国家的政策扶持、建造监管和资金激励等成功经验,增加市场和民众对被动式建筑的接受度和认可度。同时,也应注意避免违背被动式建筑的理念,超越项目具体条件,过度采用高科技节能技术和产品。
目前我国被动式房屋的发展还存在一些问题,一是缺乏设计经验且节能技术相对落后,建筑节能标准水平较低,能耗水平较高,存在相关技术领域的空白;二是缺乏相应的被动式耗建筑发展保障激励机制;三是施工质量以及建筑运行的管理水平有待提高。
结束语:
虽然有诸多推广发展障碍,被动式房屋依然以其节能、健康、舒适的特点吸引来越来越多的关注,它不仅顺应了时代的发展,也能满足我国对建筑节能越来越严格的要求。被动式房屋的推广将大大缓解城市化进程中的能源和碳减排压力。
参考文献
[1]周辉,董宏,瑞典被动式建筑节能技术措施及启示[J]。建设科技2013(05)
[2]赵国良,董成,王雷,王诚杰,金坎辉,被动式节能建筑应用现状及在推广使用的建议(J)商情2020(18)