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建筑节能理念与技术质的飞跃
2016-05-04 00:00   审核人:

 

建筑节能理念与技术质的飞跃
—— 被动式低能耗示范建筑在河北的初步实践

河北省住房和城乡建设厅建筑节能与科技处处长   程才实
被动式低能耗建筑(国内也称 被动房 超低能耗建筑 ),作为上世纪 90 年代初在德国
诞生的一种综合节能建筑形式,通过材料、设计、施工等手段,使建筑基本不再需主动索取能量。
极佳的保温隔热性能和气密性、热(冷)量回收及可再生能源建筑应用,成为被动式低能耗建筑
三大核心技术。它能够极大地降低建筑使用过程中对能源的消耗量,成为当今世界上最先进的节
能房屋。被动式低能耗建筑示范项目在河北的初步实践,显示了河北省对建筑节能先进理念与技
术的追求,给建筑节能工作赋予更加积极的建筑革命意义。
被动式低能耗建筑示范项目的实践背景
(一)建筑节能工作的良好基础。在住房和城乡建设部指导、河北省委省政府的正确领导下,
经过全省上下的艰苦努力,河北省的建筑节能工作取得了重要成就:新建建筑执行强制性节能标
准比例不断提高,既有居住建筑供热计量及节能改造积极推进,可再生能源在建筑中一体化应用
规模日益扩大,国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监管得到加强,绿色建筑发展已经有了一
个良好的开端,建筑节能与绿色建筑标准规范逐步完善。正因如此,河北省开始追求新的建筑节
能理念与技术,包括被动式低能耗建筑理念与技术。
( ) 汉堡之家 对河北的启发。在 2010 年上海世博会上,有一栋名为 汉堡之家 的神奇
建筑。该建筑带给人们一个全新的感觉与启示,让人眼前一亮。人们不论何时走进这栋建筑,都
有一种非常舒适的感觉,空气非常新鲜,温度非常适宜。而这座 3000 多平方米的建筑,没有传
统建筑通用的空调和暖气设施。按照设计目标,整个建筑完全不需要传统的空调制冷及暖气采暖,
运行中仅需少许电能即可满足制冷采暖要求。这种来自德国的被动式低能耗建筑,在河北省的观
摩者中间产生了重要影响。
(三)唐山与德国合作的正影响。 2004 12 月,河北省唐山市被确定为中德技术合作
国既有建筑节能改造 示范城市。唐山选择河北一号小区 509 号、 512 号、 515 3 栋住宅楼实
施节能改造。 2006 年,这 3 栋住宅楼改造完成。全部改造后的河北一号小区 ( 建筑面积 23 万平方
米、居民 5010 ) ,被评为河北省 2010 年度 十佳建筑节能示范小区 。广大市民对既有建筑节
能改造赞扬有加,唐山的 既改 工作成为河北省的领头羊。唐山因与德国合作而开创了中国
的先河,这就使河北对德国建筑节能有一种认同感。
被动式低能耗建筑示范项目的实践举例
(一)秦皇岛 在水一方 住宅小区 C 区被动式低能耗建筑
秦皇岛 在水一方 住宅小区坐落在海港区大汤河畔,规划占地 840 亩,建筑面积 150 多万
平方米,分 A B C D E F6 个区。其中, 在水一方 C 8 栋住宅楼和一栋小学,相继列
为住房和城乡建设部中德被动式低能耗建筑示范项目。其中的被动式低能耗住宅建筑,系我国最
先将该技术应用于普通高层住宅项目。 在水一方 C 区被动式低能耗建筑示范项目总建筑面积
79256 平方米,其中一期工程 26447 平方米,二期工程 52809 平方米。一期工程于 2012 3 月正
式开工,计划 2013 年竣工;二期工程计划 2013 年开工。
一期工程 26447 平方米、 4 栋住宅楼全部完成主体封顶,其中 C15 号楼外墙外保温、外窗等
已全部安装完毕,室内正在进行装修,一、二层共 6 个样板间已经进入测试阶段。测试内容包括

 

温度、湿度、 CO2 浓度、噪音、气密性、外围护结构内表面温度(含屋顶、东山墙、西山墙)等;
实际空调(采暖)系统的运行能耗和家庭全部能耗;专用多功能空调机组的性能参数。
被动式低能耗建筑因其极佳的保温性、气密性、无热桥设计和高效的热回收设备等措施,节
能效果十分显著。按秦皇岛地区 5 个月采暖期计算,在水一方 C 4 栋被动式低能耗住宅与节
65% 住宅相比,年可节约标煤 321 吨,减少 CO2 排放 866.7 吨,节省采暖费约 45.3 万元。此
外,被动式低能耗住宅与普通住宅相比,还可节约热交换站、热力管网占用土地等发生的工程费
用。被动式低能耗住宅极大地降低了能源需求,减少了城市基础设施建设投资。
当然,被动式低能耗住宅建筑的投资(一次性投资)是高于节能 65% 住宅的。据测算,
水一方 C 4 栋被动式低能耗住宅与节能 65% 住宅相比,每平方米的增量成本约为 600 元左右,
主要包括带新风的热回收系统(该设备冬季供热、夏季供冷)、外墙外保温加厚、门窗品质提高
等增多的费用。但是,其运行费用(主要包括冬季供热、夏季供冷等)却是大大降低了,而且被
动式低能耗住宅建筑无需再安装空调设施。
( ) 河北省建筑科技研发中心被动式低能耗建筑示范项目
2010 9 月开始筹建的河北省建筑科技研发中心,位于石家庄鹿泉市上庄镇,计划总占地面
286 亩,总建筑面积 25 万平方米,分三期进行建设, 2017 年完成。 2012 11 月,河北省科
技厅批准成立 河北省绿色建筑产业技术研究院 ,设在河北省建筑科技研发中心。研发中心现
正建设的被动式低能耗建筑有 2 个。
一个是中德被动式低能耗建筑示范项目。该项目系住房和城乡建设部 2012 年国际技术合作
项目,建筑面积 1.4 万平方米,建筑功能主要为科技研发和实验中心。 2012 6 月开工,计划 2013
8 月完成主体工程, 2013 年底竣工。按德国被动式低能耗建筑、国家三星级绿色建筑标准设计。
采用外墙保温、屋顶保温、节能门窗、可调节外遮阳、自然通风、高强钢筋、管网防渗漏、中水
回用、光热转换、新风系统、地源热泵、地下室光导照明、红外感应照明控制等 31 项节能技术。
预计每年节约标煤 224 吨,减少二氧化碳排放 586 吨。与我国公建节能标准 50% 相比再节能 81%
(即节能 90.5% )。
一个是科研办公楼( 2 号楼)。建筑面积 1.1 万平方米,集实验、研究、办公等于一体。 2012
6 9 日开工,主体结构已完工,计划 2013 7 月竣工。按德国被动式低能耗建筑、国家三
星级绿色建筑标准设计。在节能门窗、外墙保温、太阳能光热转换、分质供水、节水、水蓄能(整
栋楼的供冷供热采用水蓄能技术对电能移峰平谷)新风系统高效热回收、红外感应照明控制、可
调外遮阳、智能照明控制、能耗监测等 11 个节能技术方面优于普通三星级绿色建筑。预计每年
节约标煤 168 吨,减少二氧化碳排放 439 吨。与我国公建节能标准 50% 相比再节能 80% (即节能
90% )。
( ) 唐山启新水泥工业展览馆职工中心被动式低能耗建筑
唐山启新水泥工业展览馆职工中心被动式低能耗建筑,坐落于唐山市路北区启新 1889 工业
博物馆区内,总建筑面积为 600.56 平方米。工程主体为框架结构,地上 2 层,地下 1 层。 2012
8 月开工建设,当年 12 月竣工投入使用。这座被动式低能耗建筑的面积虽只有 600 平方米,
麻雀 却展示了多种建筑节能新技术。每年单位平方米一次能源消耗设计值不超过 15KWh
夏季制冷时,每年单位平方米一次能源消耗 14.74KWh ;冬季供热时,每年单位平方米一次能源
消耗 13.22KWh
在工程建筑气密性方面,唐山启新水泥工业展览馆职工中心被动式低能耗建筑气密性好,外
墙、屋面、地基、外门、外窗等围护结构传热系数小。我国公建节能标准为 50% ,唐山启新水泥
工业展览馆职工中心被动式低能耗建筑可达到 90% 左右。在每年的采暖季节,普通公建运行维护
费用按折算后的采暖面积计算每平方米为 40 元,唐山启新水泥工业展览馆职工中心被动式低能
耗建筑采暖季节维护费用每平方米仅为 12.2 元。
在工程建筑舒适度方面,该项目室内空气相对湿度 40%~60% ,室内温度 18 ~26 ,房间内

 


                         表面温度不低于室内温度 3 ,室内空气平均流速小于 0.15m/s 。采用 3 台交换机的 VRV 中央空
调新风系统,集多种功能于一体且零部件均置于机器内部,使用时接上管道通上电源即可。双风
道设计,引入新风的同时排出浊气,让室内外的空气流动起来,不存在一般通风设备带来的正压、
负压问题。内置高效热交换器,最高效率可达 85% 。新风多重过滤,去菌除尘后进入室内,确保
室内空气清新宜人。
被动式低能耗建筑示范项目的工作组织
(一)领导重视 —— 开展示范项目建设的关键。住房和城乡建设部部长姜伟新、河北省副省
长宋恩华,分别于 2011 8 月、 2012 10 月考察秦皇岛 在水一方 C 区被动式低能耗建筑示
范工程;河北省长张庆伟、副省长宋恩华于 2012 11 月考察河北省建筑科技研发中心中德被动
式低能耗建筑示范项目建设;宋恩华还亲自主持洽谈引进中德合作项目,多次协调解决建设中存
在的问题。省有关部门安排专项资金支持示范项目建设。河北省还提出,近两年内每个设区市都
要建成一个被动式低能耗建筑示范项目,让被动式低能耗建筑和绿色建筑理念覆盖所有建筑。
(二)宣传培训 —— 开展项目建设的前提。秦皇岛 在水一方 C 2011 7 月完成了样板
间的建设,并向社会公众开放,进行实物宣传。随着 4 栋示范项目建设的加快,已先后接待国内
外观摩团组 40 多批,共计 1000 多人。依托示范项目建设,联合德国能源署和外墙外保温质量联
盟,对秦皇岛市和省建研院、设计院,各市建设、设计、施工、监理以及建筑节能主管部门 300
多人进行了技术培训。示范项目承担单位秦皇岛五兴房地产有限公司,还在全省建筑节能与科技
工作座谈会上做了技术专题讲座。
(三)制定标准 —— 开展示范项目建设的保证。开展中德被动式低能耗建筑示范项目建设,
目的在于研究大面积推广这类建筑所需解决的一系列技术问题,为政府节能减排工作提供技术支
持和决策依据。为此,河北省正在组织编制《河北省被动式低能耗居住建筑节能设计标准》,计
2013 年上半年完成。此外,正在组织编制的被动式低能耗建筑施工工法,将为全省其他城市
顺利开展示范项目,进而在全省大面积推广提供技术支持。
建筑节能理念与技术质的飞跃2013-03-08
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