被動(dòng)房——房屋發(fā)展的必然趨勢(shì)

1、被動(dòng)房房屋發(fā)展的必然趨勢(shì)    被動(dòng)房是將自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源得熱等各種被動(dòng)式節(jié)能手段與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效節(jié)能技術(shù)相結(jié)合建造而成的低能耗房屋建筑。這種建筑在顯著提高室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時(shí)，可大幅度減少建筑使用能耗，最大限度地降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴。被動(dòng)式房屋不僅應(yīng)該是建筑節(jié)能發(fā)展的必然趨勢(shì)，而且應(yīng)該是房屋發(fā)展的必然趨勢(shì)。   被動(dòng)式房屋在寒冷地區(qū)的采暖需求是15 kWh/(m?a)，僅相當(dāng)于我國(guó)北方65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的1/41/10，甚至更低。被動(dòng)式房屋可以做到取消傳統(tǒng)采暖設(shè)施，依靠自身的得熱，如燈光、人體、辦公

2、設(shè)備等發(fā)熱滿足冬季室內(nèi)有20 以上的溫度。雖然被動(dòng)式房屋發(fā)明者的初衷是讓人們?cè)跊](méi)有供暖設(shè)施的情況下也能使室內(nèi)有20 以上的溫度，隨著被動(dòng)式房屋技術(shù)的日臻完善，其高舒適性和能耗大大低于傳統(tǒng)建筑的特性被愈來(lái)愈多的人所認(rèn)知。它對(duì)于人居環(huán)境的改善和社會(huì)環(huán)境的影響日益呈現(xiàn)出來(lái)。  1被動(dòng)式房屋在國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r   被動(dòng)式房屋自瑞典隆德大學(xué)Adamson.Bo教授自上世紀(jì)八十年代提出后，德國(guó)物理學(xué)家 Wolfgang Feist在1991年建造出全世界第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的被動(dòng)房以來(lái)，至今已有近6萬(wàn)棟，總建筑面積達(dá)4千萬(wàn)平方米的

3、建筑。建筑類型涉及居住、辦公、學(xué)校、養(yǎng)老院、工廠、超市、賓館等等。一些對(duì)節(jié)能減排比較重視的國(guó)家和地區(qū)紛紛提出了新的建筑節(jié)能目標(biāo)。   德國(guó)在福島核電站事故后,德國(guó)率先宣布放棄使用核能,而核能占其能源供應(yīng)的40%。德國(guó)2011年提出了新的節(jié)能目標(biāo)，即自2019年1月1日起, 政府辦公建筑將成為(近)零能耗;自2021年1月1日起, 所有的新建建筑將建成(近)零能耗;2050年所有建筑要節(jié)約80%一次能源。實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)將為德國(guó)節(jié)省出近40%左右的社會(huì)終端能耗。   奧地利政府在相關(guān)專家數(shù)年的調(diào)查研究結(jié)果基礎(chǔ)上，制定了能源自供自足循環(huán)經(jīng)濟(jì)政

4、策，按照現(xiàn)在的實(shí)現(xiàn)速度，奧地利有望在2040 年實(shí)現(xiàn)“不再依賴石化能源”和“全國(guó)二氧化碳零排放”的“夢(mèng)想”，成為世界上第一個(gè)無(wú)石化能源消耗的國(guó)家。   比利時(shí)可能是世界上第一個(gè)最早在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施只建造“被動(dòng)式房屋”的國(guó)家。從2015年1月1日起，比利時(shí)所有新建建筑將按被動(dòng)式房屋標(biāo)準(zhǔn)建造。   2009年12月18日歐盟決議：“要最大限度地利用建筑潛在的能源” 自2020年起，所有新建建筑必須達(dá)到“近零能耗建筑”標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)規(guī)定意味著: 新建建筑要達(dá)到零排放建筑標(biāo)準(zhǔn)、建筑物所需余下能源由再生能源替代對(duì)建筑物的改造也必須實(shí)現(xiàn)最大

5、限度地發(fā)掘其內(nèi)在的能源潛力。   這些國(guó)家和地區(qū)逐漸將自己的房屋建設(shè)成被動(dòng)房，不但將極大地節(jié)省能源，使其建筑擺脫對(duì)化石能源的依賴，而且房屋壽命可以得到極大的延長(zhǎng)，資源與環(huán)境可以有效地得到保護(hù)?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)：被動(dòng)式房屋是人類得到永續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。  2我國(guó)被動(dòng)式房屋的發(fā)展?fàn)顩r   隨著秦皇島“在水一方”和哈爾濱“辰能.溪樹(shù)庭院”的建造成功，有別于傳統(tǒng)建筑的“被動(dòng)房”逐漸被人們知曉。到目前為止,列入到住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃的項(xiàng)目涉及到個(gè)22個(gè)項(xiàng)目單位的37棟示范建筑，總建筑面積33萬(wàn)m2。建筑類型包括住宅、工業(yè)廠房、辦公樓

6、、幼兒園、教學(xué)樓、紀(jì)念館、學(xué)生宿舍等。涉及到的省份有：河北、山東、遼寧、青海、黑龍江、福建、內(nèi)蒙古、湖南和江蘇。其氣候區(qū)涉及到嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖、青藏高原。目前已獲得由德國(guó)能源署和住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技中心頒發(fā)的“被動(dòng)式房屋質(zhì)量標(biāo)識(shí)”的項(xiàng)目有秦皇島“在水一方”C15#和哈爾濱“辰能·溪樹(shù)庭院”B4兩棟住宅樓。山東維坊的“未來(lái)之家”已經(jīng)通過(guò)測(cè)試，有望在2015年的綠色建筑大會(huì)上獲得由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心和德國(guó)能源署頒發(fā)的“被動(dòng)式房屋質(zhì)量標(biāo)識(shí)證書(shū)”。    秦皇島“在水一方”C15#樓是中國(guó)第一個(gè)獲得“被動(dòng)式房屋質(zhì)量標(biāo)識(shí)”的項(xiàng)目。兩年的測(cè)試數(shù)據(jù)表明

7、：在居民普遍沒(méi)有入住，只有兩戶人家入住的測(cè)試條件下，能耗指標(biāo)和室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)基本上滿足預(yù)期設(shè)定的被動(dòng)式房屋的各項(xiàng)指標(biāo)要求。充分驗(yàn)證了“被動(dòng)式房屋”具有良好的室內(nèi)舒適性和極低的采暖與空調(diào)能耗的特性     除了河北省頒布的“被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”，使河北省的被動(dòng)房建設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)可依外，我國(guó)被動(dòng)房的建設(shè)還處在探索階段。2015年底將編制完成黑龍江省“被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”和青島市的“被動(dòng)式低能耗建筑節(jié)能設(shè)計(jì)導(dǎo)則”。遼寧、青海、黑龍江、福建、內(nèi)蒙古、湖南和江蘇正在建設(shè)省內(nèi)的第一棟被動(dòng)式建筑，其它省份還沒(méi)有被動(dòng)房項(xiàng)目。隨著被動(dòng)式房屋的好處被愈來(lái)

8、愈多的認(rèn)知。   3 大力推廣被動(dòng)房將對(duì)我國(guó)社會(huì)帶來(lái)深遠(yuǎn)影響          被動(dòng)式房屋改變著人們的室內(nèi)外環(huán)境、改變建筑對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，改變著我們的生活、社會(huì)和環(huán)境。被動(dòng)式房將在以下幾方面產(chǎn)生影響：   1)徹底改變我國(guó)建筑壽命短的現(xiàn)狀，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)社會(huì)的永續(xù)發(fā)展    同節(jié)能能源相比，被動(dòng)式房屋對(duì)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)社會(huì)的永續(xù)發(fā)展尤其重要。在現(xiàn)代工業(yè)之前，中國(guó)建筑五千年史中基本符合可持續(xù)發(fā)展特征。其大部份的木結(jié)構(gòu)建筑

9、和磚石結(jié)構(gòu)雖然達(dá)不到很長(zhǎng)的壽命，但是由于人口較少，建筑物的總量較少，并且對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求較低，其資源和能源的消耗并沒(méi)有對(duì)環(huán)境造成太大的破壞。建筑物破敗之后，其建筑垃圾基本上回歸自然，沒(méi)有給自然界留下任何污染源。但是，我國(guó)的目前城鎮(zhèn)既有建筑總量已經(jīng)超400億平方米，建筑使用壽命不管是某些學(xué)者說(shuō)的30年，還是達(dá)到了民用建筑設(shè)計(jì)通則規(guī)定的重要建筑和高層建筑主體結(jié)構(gòu)的耐久年限為100年，一般性建筑為50年到100年，就意味著我們需要保持城鎮(zhèn)每年413億平方米的建造量。按農(nóng)村人口7億，人均建筑面積30平方米估算，我國(guó)農(nóng)宅的建筑面積總量應(yīng)超過(guò)200億平方米。同樣按照30100年的使用壽命估算，我國(guó)農(nóng)宅的建造

10、量將維持在每年26億平方米的建造量。雖然它可以使建筑業(yè)成為GDP的強(qiáng)大推動(dòng)力，且我國(guó)已經(jīng)穩(wěn)居鋼鐵、水泥、玻璃、陶瓷的世界第一生產(chǎn)大國(guó)多年，但我們已經(jīng)沒(méi)有多少資源和環(huán)境容量來(lái)支持這樣的世界第一了。  被動(dòng)房從原則上講應(yīng)該是“永遠(yuǎn)不壞的房子”。它整個(gè)結(jié)構(gòu)體系處在保護(hù)層當(dāng)中，免受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，一年四季基本上處在2026之間。  那么建造被動(dòng)房會(huì)不會(huì)影響我國(guó)未來(lái)的GDP?恰恰相反，如果我們對(duì)現(xiàn)有的600多億平方米的建筑按被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，以每年改造2億平方米計(jì)算，還需要300年才能完成。也就是說(shuō)，被動(dòng)房可以為我國(guó)至少300年的GDP做貢獻(xiàn)。  

11、; 2)被動(dòng)式房屋可在沒(méi)有采暖設(shè)施的條件下，為人們冬季提供溫暖的室內(nèi)環(huán)境  建成的哈爾濱“溪樹(shù)庭院”和秦皇島“在水一方”被動(dòng)房受到了消費(fèi)者的青睞。相比節(jié)省采暖費(fèi)相比，人們更看重它的舒適性和安全性。被動(dòng)房可以實(shí)現(xiàn)在冬季不取暖的條件下，維持室內(nèi)有20以上的溫度。利用這一手段，可以不在給國(guó)家增加能源消耗的前提下，滿足人們冬季室內(nèi)溫度的需求，并使人們擁有比普通房屋更加舒適安全的室內(nèi)環(huán)境   我國(guó)有6億人口生活在夏熱冬冷地區(qū)。這一地區(qū)冬季低于10的天氣超過(guò)80天，處在1015的天氣超過(guò)50天。這一地區(qū)冬季陰冷潮濕，冬季相對(duì)濕度普遍大于70%。受?chē)?guó)家供暖政策的影響，

12、這一地區(qū)至今絕大多數(shù)房屋沒(méi)有集中供暖設(shè)施。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，愈來(lái)愈多的人渴望冬季室內(nèi)也像北方一樣有一個(gè)溫暖的室內(nèi)環(huán)境。而被動(dòng)式房屋就是一個(gè)有效的解決手段。很難配備集中供熱實(shí)施的房屋也可以用建造被動(dòng)房手段解決冬季供暖問(wèn)題。中德試點(diǎn)示范項(xiàng)目中有一個(gè)18層的居住建筑在青海樂(lè)都。設(shè)計(jì)這棟建筑的冬季新風(fēng)、采暖和生活熱水完全靠太陽(yáng)能解決。項(xiàng)目建成之后，很可能是中國(guó)最接近零能耗的房屋。    3)被動(dòng)式房屋可實(shí)現(xiàn)極大節(jié)能減排，使房屋采暖徹底擺脫對(duì)化石能源的依賴  建造被動(dòng)房的初衷是采暖不用外界供給能源。一個(gè)被動(dòng)式房屋至少可以比普通的建筑節(jié)能出90%

13、以上的能源。以中國(guó)的81億平方米的北方采暖居住建筑為例，現(xiàn)在每年采暖鍋爐消耗2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果這一地區(qū)的新建建筑按照目前國(guó)家的現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造，以最保守的估計(jì)，到2050年將提高到3.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，凈增1.85億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;如果按被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)建造，則增加到2.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，將增0.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果我們把現(xiàn)有的北方采暖區(qū)的居住建筑按被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，則可把現(xiàn)在的2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤降低至2187萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果到2050年中國(guó)北方地區(qū)的居住建筑全部為被動(dòng)房，則我們可以把采暖耗煤總量控制在7000萬(wàn)噸左右。而這7000萬(wàn)噸完全可以用可再生能源來(lái)滿足，也能夠擺脫對(duì)化石能源的需求。在這個(gè)過(guò)程中，我們將累計(jì)節(jié)

14、約59億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排165億噸的CO2。  為了保證冬季送入室內(nèi)的新風(fēng)有16以上的溫度。哈爾濱“辰能.溪樹(shù)庭院”采用了生物質(zhì)鍋爐、生物質(zhì)燃料為冬季新風(fēng)加熱。這個(gè)項(xiàng)目說(shuō)明，即使在嚴(yán)寒地區(qū)，被動(dòng)房仍然能夠擺脫對(duì)化石能源的依賴。生物質(zhì)能與化石能源的本質(zhì)區(qū)別是，前者是可再生的，而后者不可再生。這樣，住在被動(dòng)房人就不用擔(dān)心燃料的短缺和能源價(jià)格的上漲。  如果我們國(guó)家的房屋都是被動(dòng)房，那么有可能節(jié)省出我國(guó)40%左右的社會(huì)終端能耗，可以極大緩解能源緊張。如果我們不需要燃料供暖，我們將徹底擺脫由于冬季供暖所帶來(lái)的一切麻煩：煤的開(kāi)采、運(yùn)輸與貯存;供暖系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng);冬季的煙塵與霧霾;采暖

15、計(jì)量與費(fèi)用的收取;燃料費(fèi)用的上漲;由供暖系統(tǒng)所造成事故(比如因供暖系統(tǒng)爆裂而導(dǎo)致無(wú)法供暖等)。  在奧地利、瑞典和德國(guó)等國(guó)正利用被動(dòng)房的技術(shù)手段使房屋采暖日益擺脫對(duì)化石能源的依賴的同時(shí)，我國(guó)建筑總量對(duì)化石能源的消耗卻呈逐年上升趨勢(shì)。建筑能耗的增加主要因素：一是不斷增加的新建建筑帶來(lái)的能源消耗剛性增長(zhǎng)，二是人們追求更舒適的室內(nèi)環(huán)境造成的能耗的增加。被動(dòng)式房屋可以在滿足人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境追求舒適的同時(shí)，使采暖能耗降到最低。如果我國(guó)能夠通過(guò)按被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)建造新建建筑和對(duì)既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，我們就有可能降低建筑能耗的總量。在降低能耗的同時(shí)，必然會(huì)帶來(lái)溫室氣體排放的降低。瑞典的哥德堡通過(guò)建筑節(jié)能的

16、手段，用了27年的時(shí)間，使整個(gè)城市的CO2排放降低的了50%，SO2排放降低了100%，NOX排放降低了90%。最終使城市徹底擺脫了霧霾的困擾。4)被動(dòng)房可以極大的緩解夏季用電高峰的壓力和城市熱島效應(yīng)  被動(dòng)式房屋的空調(diào)負(fù)荷是普通房屋的1/41/10。也就是說(shuō)，如果我們的房屋都變成了被動(dòng)房，那么至少可以使現(xiàn)在的夏季空調(diào)負(fù)荷降低四分之三。我國(guó)許多城市在夏季都要經(jīng)歷高溫酷熱，為了滿足居民空調(diào)需要，就要配備足夠的電力，而很大一部分電力負(fù)荷在絕大多數(shù)時(shí)間里處于閑置狀態(tài)。還有一些城市，通過(guò)給工廠拉閘限電以滿足居民空調(diào)需求。如果現(xiàn)有房屋變成被動(dòng)式房屋，那我國(guó)城市的電力就會(huì)得到極大的緩解

17、。   隨著我國(guó)城市房屋建造量的增加，城市熱島效應(yīng)變得愈來(lái)愈嚴(yán)重。上海、北京和重慶的城市熱島可比正常區(qū)域高出79。城市熱島提高了整個(gè)城市溫度，造成了空調(diào)能耗進(jìn)一步的上升。而被動(dòng)式房屋不會(huì)產(chǎn)生熱島效應(yīng)。如果把產(chǎn)生熱島的普通建筑改造成被動(dòng)房，將會(huì)消除熱島。這樣，隨著城市被動(dòng)式房屋逐漸取代普通建筑，城市在夏季的溫度也會(huì)降下來(lái)。  5)促進(jìn)建筑、建材行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)與發(fā)展  建筑質(zhì)量自上世紀(jì)80年代建筑產(chǎn)業(yè)工人逐步被農(nóng)民工取代之時(shí)，就成了讓人擔(dān)憂問(wèn)題。人們?cè)跒榻ㄖ恳饽苡枚嗌倌甓m結(jié)。而建材行業(yè)劣幣驅(qū)逐良幣的逆向淘汰阻礙了我國(guó)的行業(yè)進(jìn)步，更是腐化市場(chǎng)環(huán)境

18、，其結(jié)果是全社會(huì)資料能源的巨大浪費(fèi)。我國(guó)建材成本和建筑建造廠本確實(shí)遠(yuǎn)低于德國(guó)和瑞典，但我國(guó)的建筑壽命只有50100年，后者卻是可用幾百年的建筑。一名德國(guó)專家測(cè)算，被動(dòng)房所有的投資成本可在60年中通過(guò)能源的節(jié)省回收回來(lái)，以后這座房子就是一個(gè)不用供暖系統(tǒng)的白用的房子。而我們的房子在60年之后就要拆除重蓋了。重蓋就要造成一堆建筑垃圾，再耗一遍資源與能源。我們需要多少能源與資源可以支持這幾十年一次的大拆大建。建造被動(dòng)房就要用長(zhǎng)壽命的好產(chǎn)品。材料商要供應(yīng)最好的產(chǎn)品、建造商要精心的施工才能達(dá)到被動(dòng)房的要求。到了被動(dòng)房之后，可以取消采暖系統(tǒng)，大大降低空調(diào)系統(tǒng)投資。而建比我國(guó)現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)高的房屋是一個(gè)不經(jīng)濟(jì)的

19、做法，它只會(huì)帶來(lái)房屋建造成本的增加，節(jié)能效益并不明顯?？梢哉f(shuō)，被動(dòng)房讓大家必須供應(yīng)合格產(chǎn)品的前提下進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。而且，因?yàn)椴缓玫漠a(chǎn)品用在被動(dòng)房會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果，使得人們不敢以次充好。在被動(dòng)房產(chǎn)品供應(yīng)商中，他們基本上遵守質(zhì)量上萬(wàn)無(wú)一失的原則，中國(guó)原料不滿足要求，他們會(huì)不惜成本買(mǎi)國(guó)外的。這樣，被動(dòng)房就會(huì)提供一個(gè)競(jìng)優(yōu)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，就會(huì)促進(jìn)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。同樣，建造商再不可能粗制濫造，以結(jié)果為導(dǎo)向的檢測(cè)倒逼工人必須每一步都要精細(xì)施工。6)在霧霾嚴(yán)重的今天，被動(dòng)房給人們提供了健康安全的室內(nèi)環(huán)境  被動(dòng)式房屋可以在重度霧霾情況下，提供給人們安全的室內(nèi)環(huán)境。表2是秦皇島重度霧霾條件下，不同區(qū)域空氣PM2.5情況。被動(dòng)房室內(nèi)PM2.5是室外的1/7左右。這是因?yàn)楸粍?dòng)房的密封性特別好，門(mén)窗密閉后，空氣只能通過(guò)高效熱回收的新風(fēng)系統(tǒng)時(shí)進(jìn)入室內(nèi)。新風(fēng)系統(tǒng)不但將室內(nèi)的二氧化碳的含量控制在1000ppm以下，而且室內(nèi)的PM2.5也會(huì)在重度霧霾條件下將有害物質(zhì)過(guò)濾，從而使室內(nèi)空氣處于安全狀態(tài)。值得一提的是一種采用納米技術(shù)可對(duì)水分子透過(guò)