能耗超低 建筑變“綠”(產(chǎn)經(jīng)觀察)
本報記者 丁怡婷
《 人民日報 》( 2021年08月11日 第 18 版)
“超級節(jié)能，冬暖夏涼！”走進(jìn)位于北京大興區(qū)半壁店村的“零舍”，400平方米的建筑，夾心保溫紅磚砌墻、彩色薄膜光伏鋪頂，天友集團(tuán)首席建筑師、天津大學(xué)建筑學(xué)院教授任軍自豪地介紹，這個由農(nóng)房改造而來的示范項(xiàng)目，建筑綜合節(jié)能率和可再生能源利用率分別達(dá)到75%、60%，“之所以取名‘零舍’，體現(xiàn)了我們從近零能耗邁向零能耗的決心。”
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，超低能耗建筑通過適應(yīng)氣候特征和場地條件，充分利用自然通風(fēng)、天然采光以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱等技術(shù)措施，采用高效能源設(shè)備，最大幅度降低建筑供暖、空調(diào)與照明能耗。在超低能耗建筑基礎(chǔ)上，通過增加可再生能源建筑應(yīng)用等技術(shù)措施，可實(shí)現(xiàn)近零能耗、零能耗。
超低能耗建筑究竟什么樣？應(yīng)用超低能耗建筑對于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)有何積極意義？記者進(jìn)行了采訪。
保溫強(qiáng)、氣密好、用能少，超低能耗建筑綠色宜居
超低能耗建筑的技術(shù)路徑可以概括為“被動優(yōu)先、主動優(yōu)化”，即通過建筑被動式技術(shù)、主動式高性能能源系統(tǒng)及可再生能源系統(tǒng)應(yīng)用，最大幅度減少化石能源消耗。
——被動優(yōu)先，降低建筑冷熱需求。
在河北高碑店市，規(guī)劃建筑面積約120萬平方米的列車新城項(xiàng)目正加緊建設(shè)，其中首批次26棟住宅、1所幼兒園已竣工交付。
在傳統(tǒng)建筑中，受墻體門窗等隔熱保溫性能不良、氣密性不佳等影響，室溫受氣溫影響很大，尤其在冬夏兩季，往往要借助暖氣、空調(diào)等來調(diào)節(jié)室溫。但在列車新城，無需傳統(tǒng)暖氣、空調(diào)，屋內(nèi)溫度常年維持在20至26攝氏度、相對濕度保持在30%至60%。
“秘訣之一就是為建筑穿上‘棉衣’，大幅減少室內(nèi)冷熱能量的損失。”龍湖集團(tuán)北京公司工程負(fù)責(zé)人王長明介紹，建筑外墻保溫層由普通住宅的7至8厘米，增厚到15至25厘米，并采用石墨聚苯板等性能優(yōu)異的保溫材料；窗戶型材厚度約為普通住宅的2倍，采用的“三玻兩腔”玻璃內(nèi)部填充惰性氣體，四周有暖邊條保護(hù)，保證氣密性。項(xiàng)目投入使用后，每年能節(jié)約燃?xì)饧s216萬立方米、節(jié)約電量約319萬千瓦時。
被動式技術(shù)的另一個秘訣，是巧妙應(yīng)用自然采光和遮陽技術(shù)，減少用能負(fù)荷。在列車新城項(xiàng)目周邊的超低能耗建筑主題館，南立面由133片灰色機(jī)翼遮陽百葉和木索幕墻系統(tǒng)組成，可跟隨太陽高度和室內(nèi)外溫度自動調(diào)節(jié)，夏季向下傾斜以有效屏蔽太陽輻射，冬季向上傾斜以最大限度獲取熱量。
——主動優(yōu)化，應(yīng)用高性能能源系統(tǒng)及可再生能源。
除了被動適應(yīng)氣候和場地條件，超低能耗建筑還能通過提升能源系統(tǒng)使用能效，并利用可再生能源對建筑能耗進(jìn)行平衡和替代，從而達(dá)到近零能耗。
在“零舍”項(xiàng)目，陽光透過彩色薄膜光伏頂落在屋內(nèi)墻面上，仿若波光粼粼。任軍告訴記者，“零舍”安裝了200片太陽能光伏瓦以及14片彩色薄膜光伏采光頂，年發(fā)電量超過7000千瓦時，能夠滿足屋內(nèi)除新風(fēng)一體機(jī)外所有電器設(shè)備的用電需求，此外太陽能熱水系統(tǒng)還能為建筑提供熱水。
能源系統(tǒng)和設(shè)備效率的提升，同樣是建筑能耗降低的重要環(huán)節(jié)。在中國建筑科學(xué)研究院內(nèi)的一棟近零能耗示范建筑，全年暖通空調(diào)和照明設(shè)計電耗目標(biāo)值為每平方米25千瓦時、較同類建筑降低80%，實(shí)際運(yùn)行值則更低、為每平方米21.6千瓦時。“以北京市同類項(xiàng)目為基準(zhǔn)進(jìn)行比較，這一項(xiàng)目每平方米可節(jié)電78千瓦時，每年減少二氧化碳排放225噸。”中國建筑科學(xué)研究院研究員張時聰說。
超低能耗建筑前景廣闊，對實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有積極意義
努力打好實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和這場硬仗，建筑領(lǐng)域責(zé)任重大。據(jù)測算，2018年全國建筑運(yùn)行過程碳排放量約占當(dāng)年全國碳排放量的22%。
據(jù)了解，以現(xiàn)行的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，超低能耗建筑的建筑能耗水平要降低50%以上。當(dāng)前我國在建及建成的超低能耗建筑項(xiàng)目約1000萬平方米，這相當(dāng)于1400個標(biāo)準(zhǔn)足球場，其中約60%分布在北京、河北、山東和河南。“雖然每年新建超低能耗建筑的面積占比還很小，但增長非常迅速。”任軍說。
超低能耗建筑的快速推廣，離不開相應(yīng)政策的支持。近年來，我國陸續(xù)頒布支持超低能耗建筑建設(shè)的有關(guān)政策。住建部等七部門去年聯(lián)合印發(fā)的《綠色建筑創(chuàng)建行動方案》提出，鼓勵各地因地制宜提高政府投資公益性建筑和大型公共建筑綠色等級，推動超低能耗建筑、近零能耗建筑發(fā)展，推廣可再生能源應(yīng)用和再生水利用。
各地也紛紛推出資金獎勵、容積率獎勵、保障土地供應(yīng)等具體措施，激勵示范項(xiàng)目建設(shè)。比如在河北，自2014年開始，省財政每年安排建筑節(jié)能專項(xiàng)資金對超低能耗建筑項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)助，截至2020年4月已累計補(bǔ)助1.2億元；江蘇提出，大力發(fā)展超低能耗、近零能耗、零能耗建筑，推動政府投資項(xiàng)目率先示范，持續(xù)開展綠色建筑示范區(qū)建設(shè)；河南提出，對裝配式低能耗、超低能耗建筑增加的外墻保溫部分，不計入容積率核算的建筑面積。
盡管前景廣闊，也有專家提醒，超低能耗建筑在我國發(fā)展必須因地制宜，根據(jù)不同氣候區(qū)的特點(diǎn)采用適宜的技術(shù)策略。
任軍分析，我國有不同氣候區(qū)，在夏熱冬暖氣候區(qū)，外圍護(hù)體系的保溫就不是超低能耗的主要技術(shù)，而應(yīng)主要通過通風(fēng)和遮陽技術(shù)降低空調(diào)能耗；在夏熱冬冷的長江流域，建筑則需要平衡采暖和空調(diào)的不同能耗需求。
推廣超低能耗建筑，須多方共同發(fā)力
超低能耗建筑優(yōu)勢多，但也帶來了一定的增量成本。張時聰介紹，目前超低能耗建筑增量成本約為每平方米800至1000元，投資回收期約為7至10年，“相信隨著超低能耗建筑規(guī)模發(fā)展、產(chǎn)業(yè)化程度不斷提高，增量成本將進(jìn)一步下降，性價比會不斷提升。”
在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的背景下，應(yīng)如何最大程度發(fā)揮超低能耗建筑的作用？專家提出，應(yīng)從逐步提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、加快發(fā)展配套關(guān)鍵產(chǎn)品、培養(yǎng)復(fù)合型相關(guān)人才、加大政策支持力度等方面共同發(fā)力。
在任軍看來，其中尤其要注重發(fā)展國產(chǎn)化的超低能耗關(guān)鍵部品和設(shè)備產(chǎn)業(yè)，包括高性能門窗、遮陽系統(tǒng)、保溫材料等。對此，河北提出，將重點(diǎn)培育防水隔氣膜、防水透氣膜、玻璃間隔條等企業(yè)；鼓勵開展新型保溫材料、高效節(jié)能門窗、高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)等配套產(chǎn)品、技術(shù)、裝備的研發(fā)和應(yīng)用。
中國建筑科學(xué)研究院專業(yè)總工程師徐偉建議，在未來城鎮(zhèn)化發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，盡快開展不同氣候區(qū)、不同建筑類型的超低能耗建筑規(guī)模化推廣示范工作，加快引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時可以因地制宜將綠色節(jié)能技術(shù)與老舊小區(qū)、農(nóng)房改造相結(jié)合，既能節(jié)約能源消耗，又能助力美好生活。
住建部標(biāo)準(zhǔn)定額司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，下一步擬通過制定強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，不斷提高建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)水平，在適宜的氣候區(qū)全面推動超低能耗建筑發(fā)展，為城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和作出貢獻(xiàn)。
