住建部张小玲:“被动式房屋”是未来建筑的发展方向 符合各方利益 |
2014年07月04日 15:56:12 来源:新华城市
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2022/3/25 18:29:22 |
住房和城乡建设部科技与产业化发展中心国际合作交流处处长张小玲近日在京表示,“被动式房屋”是未来建筑的发展方向和必然趋势,符合各方利益,再难也要做下去。
“被动式房屋”是指在制冷和采暖在最大程度地避免使用传统化石能源,仅靠建筑自身产生的能量以及合理利用再生能源,就可满足室内气候环境要求的舒适度的一种房屋,主要是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源实现。 据悉,被动式房屋1991年源于德国法兰克福,作为低能耗和极高舒适度的节能建筑,被动式房屋已在世界各地尤其是德国得到了迅速推广和广泛应用。一般而言,被动式房屋比普通建筑可节省高达90%的能耗,理论上可将采暖和供热能耗降低到零或接近零的水平。 相关资料显示,我国每年竣工的建筑面积约占世界50%以上,目前我国既有建筑面积已达460多亿平方米,这些房屋存在大量的非节能建筑,既浪费资源,又污染环境。 在出席森鹰PASSIVE系列超级节能窗会议上,张小玲说,建设被动式房屋,对缓解能源紧张、减少二氧化碳排放量、减少大气污染将起到重要作用。她认为,建设被动式房屋符合各方利益。 首先是符合老百姓的切身利益,住在房子里不受雾霾影响,舒适;因房屋造价和附加值较高,开发商也可以获得更大的利润;对国家而言,也有了性能更优越的产品应用,采暖和公共费用支出会减少;对人类而言,可以促进减排温室气体、减少雾霾和城市热岛,把能源和资源留给后代。为此,中国的房屋建设必须从粗放式施工转向精细施工。 记者了解到,住房和城乡建设部对被动式房屋建设高度重视,已将其列为“十二五”期间建设领域节能低碳发展的重要内容。住建部与德国能源署自2009年起展开合作,目前已在哈尔滨和秦皇岛建设了两栋被动式房屋。
据悉,“十二五”期间我国要实现节约能源6.7亿吨标准煤的目标。据张小玲测算,北方居住建筑的采暖能耗目前是2亿吨标准煤,如果从现在起北方新建建筑全部按被动房标准执行,同时将现有北方居住建筑进行改造,到2050年,有望给国家节省70亿吨标准煤,节能效果非常可观。(岳瑞芳)
张小玲:尊敬的各位领导,我给大家介绍一下我们在中国做被动式房屋的项目,刚才很多地产商在谈了他们自己的建造理念,还有教授来谈了所谓的道。我们现在就给大家介绍一个房子,这个房子可以使小的房地产商能够有机会使自己超过大的房地产商,获得更多的社会荣誉和利润,就是我们做的被动房。 被动房是瑞典一位专家利用自然能源解决室内的环境问题,突发奇想,当时为什么会有这样的想法呢?瑞典是按需供暖,是没有采暖季的概念,他去上海住的时候,上海的饭店也没有供暖设施,因为他了解到是中国政府的限制,他就想如果我们建造一个房子,这个房子没有供暖设施,也能够使冬天维持20度以上的温度,这就是被动房的由来。他把这个理念告诉了他的好朋友,就是德国的物理学家,他从物理学方面来证明这个房子是有可能实施的。1994年他就把自己的家,世界上第一个真正意义上的被动房就诞生了,这个房子到现在还在正常运行,实现当时他的设想。 1997年的时候,我们就跟德国能源署探讨在中国做被动房的可能性。被动房有最基本的要求,就是它对能源提到了极致,要求供热需热量、总一次能源需求、楼宇气密性、超温频率都有要求,在中国的广大地区是可以取消供暖系统的。刚才演讲的以上各位建的房子,如果能够满足我们人的正常的呼吸的要求,这个测试的结果应该是在34次,才能够满足我们正常的新风需求,所以这个房子一定要有一个强制的新风装置,就是来满足我们实时的新风需要,而且这个新风系统一定是带有热回收的,回收的效率要大于75%,才能够实现冬天靠自然隔热就能使室内温度有20度以上的温度。它控制性指标是两套,一套是能耗指标,一套是室内舒适度指标。它的采暖热需求、制冷热需求都需要15千瓦/小时,这15千瓦/小时不是电,如果跟电进行换算的话,是要除以3的,就是每平方每年如果用电来采暖,是不能超过5度电,总的一次能源消耗也要小于20千瓦/小时,也折合成电,包括采暖、制冷、新风、热水、家用电器全部含在里面,不可以超过120小时,除以3,那就相当于是40度电/平方米/年,符合也有非常严的限定。3匹空调100多平方米,我们的符合是1匹空调必须能带动150平方米的新风,同时还是室内环境非常好的建筑,环境舒适度指标包括温度、湿度、超温频率、二氧化碳含量等等一等套体系。 在这个房屋竣工以后,我们会对这些指标都进行严格的测试,是以最终结果作为判定的。跟我们刚才讲的不一样的地方就是,如果我们做这样的建筑,我们所使用的技术越少越好,我们所投资增量的成本越低越好。本身做被动房就可以使我们很多投资取消,比如经过我们的实践检验,实际上在中国秦皇岛以南地区是完全可以取消地源热泵系统的。那么我们用什么样的自然隔热呢?我们每个男士都是120瓦以上的发热体,每个女士大概有100瓦左右,我们所有的灯最终都会转化成热,还有家用电器都可以给我们提供室内热源,这些室内热源被留住了,就可以实现我们冬天没有暖气也可以有20度以上的温度。 这个就是一张关于室内空气质量的二氧化碳含量的图,这张图的红线就代表我们没有新风系统的普通的居住建筑,室内环境会有非常大的变化。比如早晨一开窗以后,就跟室外的采暖量是一样高。随着我们的生活、呼吸,尤其是我们睡一夜觉以后,含量可以将近达到3000以上的PPM,而在被动房当中,要求一年的室内二二氧化碳含量不能高于1000PPM。南方人我们就是喜欢开窗,不喜欢做被动房,我说假如室内环境优于室外环境,你还开窗吗?不会开的。 这就是一个基本的工作原理图,每一个被动房都会对室内新风进行有效组织,新鲜空气经过空气的过滤器,才会进入到室内,有时候经过地热交换也可以不用,经过新风的热交换系统,室外的空气就会夺走75%的能量进入到室内,室内排出来的废气经过有效的组织,能量留给新风系统,然后它就会被排出去了。这就是它的工作原理。 被动房房屋我们采用一次能源作为限定性指标,这种初衷是要考虑当建筑的终端获得某种能源的时候,一定要考虑这个能源在开采、运输、储存、分配所带来的所有的能量损失,比如说当我们把电要转换成一次能源的时候,是需要乘上3的,如果我们的煤变成一次能源,比如建筑这个地方是锅炉房,烧了一公斤的标准煤,我们折合成一次能源的时候,是要乘上1.3倍,就是你消耗了1.3公斤的标准煤。 我们追求的是以结果论英雄,所以它跟我们传统的节能建筑来讲,我们被动房还是有很大的节能空间的,比如说这是德国的指标,全部都是用一次能源来控制,这是一个采暖。在70年代之前,石油危机之前,它也跟我们一样,不做节能建筑。随着节能建筑的指标一步一步的在提高,到现在就是被动房,整整节约了92%的能源。实际上在被动房当中,热源只是一个被动的,基本上冬季是可以不开启的,可以通过被动房的手段,给德国整个节约出社会终端能源的40%。我们被动房跟普通的节能建筑不一样的地方,就是我们是追求能源的真正降低。 同时最噪音也有非常严的限制,要求我们的机房小于35分贝,功能房就是放新风机组的装置的房间,是不能大于30分贝的,起居室要小于20分贝,所以整个房子是处于静音状态。我们秦皇岛的方自在做测试的时候,室外的挖掘机照样开工,在寒冷的冬天,室外温度有负10度,在室内也听不到室外任何声音。 这个图是德国人看到了我们是这样在绑卡子,德国专家要求把这个拆掉,要重新这样装,装成这样。这个气密性测试,我们整个过程都不做测试,只有在最后的时候才会做气密性测试,如果你的材料或者施工过程当中出现任何问题,测试都通过不了的。 紧凑型设计,不要做得太怪异,但是我们对体积系数没有严格限定,可以比国家标准更自由一点,但是能耗指标和室内环境指标是不能够变的,你会付出更高的代价。 采用中国古老的节能手段,一定要满足自然通风的要求。在我们的房屋设计当中,要考虑平面设计和竖向数量,都要有利于自然通风,这给我们带来了大量的能源节约,比如秦皇岛的项目,实测结果是,这个项目在4月20号到7月20号,整个新风机组是不启动的,因为秦皇岛室外环境很好,我不启动就节约了大量的能源。还有是一定要利用自然采光,这是免费的能源,通过我们的这种手段,能够把自然光引到室内,尽量避免用电,我们也用了地库白天的照明完全利用自然光的导光。这是我在暴雨之前拍的照片,能见度很低,但是在地下车库的照明是足够的。我们还用太阳能解决了我们的生活热水的问题,因为被动房对总能耗有要求,总能耗当中是包含生活热水的,当我们把制冷和采暖能耗降到极致之后,被动房当中最主要的能耗就是我们的生活热水,所以在我们绝大部分的项目当中,都用太阳能来解决生活热水的问题。 德国用被动房的手段,可以解决很严重的能源问题。因为德国跟中国一样,也是制造业大国,福岛核事件之后,他们就认为核能是是不安全的、不利的,要放弃核能,但是核能在整个德国的能源是占到了40%,2011年的时候提出来新的节能目标,就是到2019年1月1日起,政府办公建筑将变成零能耗,就是政府率先节能。到2020年起,所有新建建筑只能建被动房。到2050年,所有建筑要节约80%的一次能源。利用可再生能源,就可以使整座建筑摆脱对化石能源的需求,就可以使整个德国节省40%的终端能耗。 我们还有一个很严的要求,就是对整体的气密性规定。我们处在气密层当中的这样的结构,一旦产生破坏性的行为的时候,比如开槽打洞等等,要进行气密性处理。处理得非常简单,使用石膏粉和密封胶进行封堵,给工程不会造成很大的造价,只是精细施工的问题。 如果我们从现在开始做65%节能标准,全国都一样,到2050年的时候,我们目前的能源就会从目前的两亿吨翻到2050年的四亿吨。假如我们做的是被动房,到2050年的时候,新建建筑带来的增量仅仅有3600万吨。假如我们现在就开始对北方居住建筑进行改造,到2050年改造完毕,就会把2亿吨降到1400万吨标准煤。如果都这样做,到2050年整个灰色部分就意味着我们节约能源的量,这个量有多少呢?是70亿吨标准煤。当我们第一次报出这个数字的时候,大家都怀疑我们是不是算错了,其实不是这样,我们经过仔细核实解决这么多。所以我们做被动房可以使我们节约大量能源和资源。 这个片子是我们现有房屋和被动房当中室内热舒适度的区别。被动房是均衡状态,室内外表面温度差不会超过3度,而在现有房屋当中,会在窗的部分或者形成冷桥的部分有冷区,虽然室内温度都是一样高,但是在这个房子里会觉得非常舒服,而这个房子里面会觉得有些地方会有风的感觉,因为冷风和暖风之间会形成风。原理是我们要做好墙,这个墙要做到足够的好,窗也要做到足够的好。 我们对型材最低标准,气密系数要达到1.3,这是金属窗无法达到的,所以金属窗逐渐被排挤出去,都用的是木窗和塑窗。这是德国的片子,在寒冷的冬季,室内没有任何采暖,这个小孩穿着小裤衩坐在这里看书,室外零下10度。 我们的体会,到现在为止,我们在哈尔滨、秦皇岛两个项目,今年可能石家庄的项目也可以拿到德国被动房的质量标识,我们的经验之一就是中国可以做出被动房来,在现有的技术条件下,施工质量是制约因素。我跟很多大的知名的房地产商都谈过这个项目,但是好像没有人敢接手,因为我们要将来现在的施工模式,一定是从粗放式施工变成精细施工。 我们用的所有的项目都是这样的窗,告诉大家中国不能生产我们现在所需要的这种塑料窗,虽然塑料窗中国是世界上第一个生产大户,但是特别遗憾的是,没有任何一家塑料窗厂能生产出多腔的塑料窗,我们要求窗户的型材的传热系数是不能大于1.3的,中国没有这种型材。还有就是我们的木窗,比较骄傲的告诉大家,我们中国有个别的、凤毛麟角的一到两家可以给我们提供这样的木窗。我再告诉大家这个窗的造价,在我们项目当中,塑料窗的造价大约两千块钱一平米左右,木窗的造价大街在3500以上。 这是我拍摄的给我展示的比较好的中国的用于廉租房的政府项目当中所用的窗,但是我觉得好像是一个很低劣的产品,后来我到了展会去看,我觉得这还是中国比较好一点的厂商生产出来的型材,但是在我们被动房当中都没有办法应用,因为质量太差了。 还有一个是我们谈到了窗实际上是很薄弱的一个环节,我们把窗的传热系数定0.8,同时它还要满足自然采光的要求,所以我们无一例外所有的项目都要用LOW-E玻璃,我们LOW-E玻璃还有一个好消息,中国LOW-E玻璃的质量水平是世界一流的,一点不次于德国。 这张图是表示我们通过固定遮阳的方式怎么去在冬天获取热源,而在夏天不让它进来,就是利用我们中国的地理优势,我们夏季的时候太阳角是很高的,冬季的时候太阳角很低,当我把室外遮阳做到合适的时候,就有办法我让夏天太阳晒不进来,就有效形成了夏季的冷负荷,到冬天的时候太阳角很低,一下子就可以上升10度。 再谈一下移动遮阳,中国跟德国是有非常大的差距的。我们仅仅是一个概念,德国的室外遮阳做到什么样子了呢?做到可以使夏季的冷负荷降到90%以下,怎么去做这件事呢?这个是有调光系统的,会把室外的这种刺眼的眩光调成我们所需要的阅读的光源。这是天津的一所中学所用的调光系统,通过这个调光系统,室外的强光源就会变得很自然,这就是被动式的理念,远远我们去搞什么光库,既花钱又不解决问题,而这种系统是我们有效的利用自然光,来满足我们需求,是一个非常有效的方式。 这里边还有一个故事,这个中学装了遮阳系统,同时还装了新风。连续三年,本来是很差的一所学校,后来利用了这些系统,升学率连年翻番。 很多关键材料是从国外进口,其中就包括暖边系统,这个东西到底有多难呢?中国没有一家厂商可以给我们供货,虽然我们的窗厂可以生产出我们要应用的被动窗,但所有关键材料全部来自于国外,是非常遗憾的一件事,如果不这样做会怎么样呢?冬天就会在窗边出现结露现象,虽然这是大部分中国老百姓能接受的现象,但是在被动房当中是严禁出现的,所以它是一票否决的,因为我们最后会有一个很严的检查。 在中国做被动房还是很有意义的,它对起码可以缓解我们城市发展进程当中给我们带来的能源和温室气体减排的压力,还可以给我们的南方在保持现在不给你们供暖的状况下,可以使你的室内温度提到20度,这是去年冬天德国住在陆家嘴的高级专家给我发来的他们家的照片,是一个很高档的公寓,但是冬季是结露发霉的,能采取的唯一措施就是花40万从中国进口窗,他说在中国买不到我要的窗。这个片子是我拍的,窗子是很简单一件事,但是我们做不到。这个窗子的密封条很快就坏了,这个密封条是早多少年前就淘汰掉了,但是被我们的工地大量应用,所以我们窗厂只好从国外采购密封条。 我们做被动房也会给社会带来一定的正能量。这是重庆的城市热岛现象,尤其是去年,我们城市热岛变得越来越严重,各位开发商都有所贡献。多你的房子建得越来越多的时候,每一个房子都是一个热岛,这个热岛就是房子混凝土建筑、砖石建筑,白天受太阳辐射所得到的热,到夜晚就散发出来,就使整个城市温度有比较大的提高。如果要是强热岛在上海测试出提高的温度,跟郊区的温度去比,是9度,北京是7度,普通的城市热岛是3度。所以各位开发商对于你们城市热岛的贡献大概在3度左右。可是如果我们做成被动房,就不会给城市增加热岛,因为整个被动层都包裹在很厚的保温层下面,白天也不会吸热,这是对整个城市的贡献。 到目前为止我们在全国各地做被动房的时候没有任何政策和财务支持,但是仍然当地的开发商和建设单位在热衷做这件事情,我觉得这里边有一个原因,就是我们实现了多方利益的统一,首先符合老百姓的切身利益,这个房子非常舒服,不受雾霾影响,可以不交采暖费。也符合开发商的利益,可以获得更大的利润。两个开发商的旁边都有中国最著名的房地产商,但是卖不过我们当地的开发商。第三就是符合我们国家的利益,可以使性能优越的产品被应用,有更少的医疗支出和采暖费用的公共支出。再就是符合当地政府的利益,比如现在的青岛的黄岛提出来,在这个地方做建设,只能做被动房,直接提高政府的效益就是免去了几亿元的城市供暖设施的投资,还有符合社会环境效益,因为我们冬季不用烧煤采暖,减少了雾霾,减少了温室气体,也减少了城市的热岛,还符合家庭主妇的愿望,这个房子使用是没有灰尘的,所以大家不用经常擦试家具。 另外,最根本的就是符合我们民族的利益,这个房子从道理上来讲,是一个永远不坏的房子,远远超出上述几个概念,所以我们要建百年住宅。我们被动房是永远不坏的,我们可以有一个很简单的设计,比如同样是人,木乃伊可以存在三千年,而且依然可以生存下去。有一个简单的道理就是被整个保护层给包裹住,我们被动房的结构层是整个被包裹住,所以不受风霜雨雪的侵蚀。我们要求被动房的第一次大修时间是40年之后,这是我们给开发商提的要求,所以就逼着开发商买的所有材料都是永久性的,就使得我们有比较大的增量成本。在寒冷地区的增量成本大概是1000块钱。 我们在哈尔滨做了一个项目,哈尔滨的项目同样也摆脱了对城市供暖设施的依赖,我们使用了生物质燃料,是可再生能源,也可以像德国那样,最终摆脱对化石能源的需求。哈尔滨、营口、海城、北戴河、承德、琢州、日照、青岛、株洲都有我们的项目在做,这些都是开发商资源的,承担了所有的风险。我们大家都特别努力,设计要好好做,不可以边设计边施工,施工要好好做,材料要选对的,把所有人都逼到了极致,因为最后要通过我们那么严的两套性能指标的测试。 最后给大家点希望。这是瑞典第二大城市哥德堡在1987年的照片,比我们今天的北京来得更严重,因为我们现在还是白色的雾霾,而那时候它已经是黑色的雾霾了,那时候它环保部部长说,我们是生活在地狱之前。 这张表是在去年北京发生重度雾霾的时候,秦皇岛也被感染上了。我们被动房的是可以使室内环境达到国家的安全指标要求的。刚才那张哥德堡的照片,今天是这个样子,在26年以后,哥德堡的二氧化碳排放减少了50%,二氧化氮的排放减少了50%,二氧化硫减少了100%,后面两种气体就是雾霾的主要成分,通过被动房可以消除中国的雾霾。谢谢大家。
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