吴剑林:近零能耗建筑是绿色节能建筑的最高形式

文章来源:腾讯房产蔡宏志2019-07-15 07:04

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14日下午举行的以“绿色科技赋能健康人居”为主题的绿色健康人居平行论坛上,中国建筑科学研院研究室副主任吴剑林发表题为《近零能耗建筑发展与实践》的主题演讲。他表示,近零能耗是绿色建筑的最高表现,也是建筑节能的最高形式。而近零能耗技术标准的发布,是推进近零能耗工作的重要的里程碑事件。
 
吴剑林详解介绍了近零能耗建筑的发展历程,以及中国建筑科学研究院作为近零能耗建设的技术标准国家标准的主编单位而推动的一系列相关标准的编制情况。他还结合实际的案例,分析了国内外近零能耗建筑的最新前沿动态。
 
据了解,在为期两天的论坛当中,将进行10场专业会议,100位演讲嘉宾,100位论坛嘉宾,150项人物和项目及公司奖项,2000名业内同行。峰会将整合平台资源,创造专业价值,共同探讨、推进房地产行业健康发展。
 
以下为吴剑林发言实录:
 
大家下午好!首先感谢今天论坛的组织者给我这么一个机会,给大家介绍一下近零能耗建筑发展和实践的一些情况。
 
近零能耗和绿色建筑的关系,之前也有人总结过,叫近零能耗建筑是绿色建筑的更高表现,是围绕着能耗这个方向进行的一个更深层次的演化。它是紧紧地围绕着建筑节能的工作展开的,
 
我今天跟大家分享的是几个方面,一个是近零能耗建筑的发展的历程,第二是我们中国建筑科学研究院作为近零能耗建设的技术标准国家标准的主编单位,我们进行了一些标准的编制情况,另外是一些案例。
 
首先,2015年住建部的导则,这是第一次官方定义,大家可以看出当时叫做“被动式超低能耗建筑”,有人认同超低能耗就是被动房,我们并没有初衷,只是之前被动式这个提法在很多官方文件中出现过,部里面也接受了这个理念,同方便工作的推进来说,当时是把“被动式”三个字加到了这个定义的名称之前。
 
如果看它的核心,可能是包括这么几个方面,一个是非透明的围护结构,第二个是门窗,还有无热桥,无热桥这里提出了更高的标准,气密性,主要是关注门窗本身的情形,我们希望建筑功能不要因为气候渗透带来能源的消耗。再有就是新风热回收,其实我们还提高了标准,因为我们在冬天,或者夏天的时候,我们需要开空调的时候不能够开窗户,在这些工况下,我们是有新风的机械通风,这个对居住建筑来讲是一个要求跟高的,它可以对一些污染物进行一些置换、一些清除,还有热回收的装置,在节能方面有一些要求。最后,我们中国的标准提出来的叫可再生能源,可以理解为对光热的应用,也可以是光伏的应用、光电的应用。
 
这里需要指出的是这次出访东欧的时候,有一位保加利亚的专家就提出,他专门把提高太阳得热作为一个要素,他是七大要素,这个要素可以归类到可再生能源,他们认为窗墙比,提高建筑本体的设计是非常重要的因素,是独立于这个之外的。
 
从它的优势来说,前面我也说了一些,它是更加节能,毋庸置疑它比现行的标准节能了60%以上,舒适因为有气密性,有很好的建筑物品,比较安静,室内的环境也比较好。空气品质也说过了,最后是一个更高质量的保证,它建设过程中要求对质量层层把控,最后交付的是一个精品工程才能满足我们气密性的要求。
 
超低能耗或者近零能耗的发展不是一个孤立的发展,而是有国际的相关背景。可以看到首先这个概念是来自于北欧国家,我们看到挪威也好、丹麦也好,他们都对自己的能耗,对以采暖为主的建筑的类型提出了相关的要求。
 
随后就是欧盟,欧盟在整个欧盟层面建筑能效指令的形式要求所有的欧盟国家在2020年都要达到近零能耗,我们出访也了解到了,至少东欧进程是滞后的,它也没有达到他预想的目标。欧盟每个国家的定义都不一样,可以不一样,涵盖的内容可以不一样,实施的途径也不一样,这是欧洲的情况。
 
美国呢,它和我们不一样,他们比较强调的是以能源系统为主来发挥它的效用,来实现建筑的一些功能和性能目标。它是在2015年也是跟我们一样,2015年发的导则,美国是2015年正式定义了近零能耗的建筑,专门发布了一个手册。无独有偶,2015年日本也给自己的近零能耗做了定义,它是结合了可再生能源实现近零能耗建筑,这个2015年各个发达国家都已经提出。因此,从整体来看,超低能耗或者近零能耗是建筑国际发展的一个趋势。
 
它规定方式可以分为几个阶段,比较初级的可以通过对建筑构建、设备的性能进行规定,下一步可以规定指标,加上整体的性能,最后整体的目标是完全以性能为能耗目标的一个体系。各个地方近零能耗标准定义并不一致,可以不一样。
 
中国近零能耗简单来说可以分为这几个阶段,之前的建筑节能是提高新建建筑的节能设计标准,到2006年开始如火如荼的绿色建筑的工作,以及现在我们从2014年开始超低能耗,到现在近零能耗。
 
我们左边这个图是针对80年代没有任何建筑节能措施的建筑而言,如果作为一版的话,2015年以前我们建武节能分了三步走,到2015年相对于80年代实现了85%的节能,以北方为例都是一个建筑节能水平。未来在现在的标准引领下,有可能是一个小步快跑的步骤。这个建议我们也是提给了部里面,还是在讨论的过程中,无论如何到现在为止都需要有一个引领性标准来进行指导。因此,我们就编制了这本《近零能耗建筑的国家标准》。
 
在大环境下,国家和部委也出了相关政策,特别是在左下角这个,是《“十三五”建筑节能和绿色建筑专项规划》,里边规定了2020年开展超低能耗、近零能耗达到500万平米,这个目标还是可以实现的。
 
地方也有相关的政策,2014年山东率先以专项资金扶持近零能耗项目,当时以政府为主,现在慢慢地扶持一些社会资本投资的项目。
 
江苏也是同样的做法,两年前的北京是以财政资金比较高的标准扶持超低能耗在比较的发展,三年要完成30万平米。河北最近也是出台了叫史上最优惠的超低能耗的补贴政策,不光是资金,而且从我们的容积率、从建设流程各方面都给予了很多的扶持。
 
我们也看到现在国家是四部委牵头的清洁取暖几相重要工作,里面也把超低能耗和近零能耗作为一项主要的新建标准。
 
这里列出了我们中心承担的项目,毕竟它是一个新生事物,也是有它的问题,比如说外保温的问题,建筑面积有的地方是给出了要求,超过常规的厚度可以不计入,但是日照还是不行、过不了。第二能耗计算是一个特别敏感的问题,里面可变的因素很多,我可以根据参数的变化得出不同的结果,我们在新标准里面做出了规定,希望成为一个统计的工具,你怎么去证明你符合我的要求,是有一个统一的计算标准和工具。第三是初期的示范指标过严,一开始大家摸着石头过河也可以理解,我为了保证成功,能做250厚的保温,我可以继续提高它的性能要求,一开始有一些不必要的投入。现在一些新的标准出台之后,如何去和初期的要求去做对接、接轨,现在看来是比较大的问题。第四是被动混乱,叫被动式也好、超低能耗、近零能耗也好,就因为这个问题在2018年中国建筑业协会还专门发了一个文,为了讨论中国的高性能建筑应该叫什么名字。还有我们2015年出访德国的一个被动房研究所,明确跟我们提出你们不要用被动房的指标,别人有一些知识产权的诉求也是可以理解。其他的因为时间原因不展开,装配也是一个问题。
 
然后是标准,标准是从2016年开始,实际工作是2017年,到了2019年正式颁布了,今天到9月份的时候,部里面有统一的安排,要做一个宣灌,我这里只是介绍一些编制的经历,很大程度上是参考了德国的体系,因此我们做了一些本地化的工作,特别是能源系统这块,他们的建筑类型我们都有区别,气候条件也不一样。
 
它里面核心第一是给了定义,什么叫近零能耗?什么叫做超低能耗?什么叫做零能耗?他也提出了一些设计化的理念。
 
如果看定义来说,这本标准主要定义的是中间这个近零能耗建筑,通过被动式手段最大限度地降低能耗的需求,最后以最少的能源消耗提供舒适的室内环境。但是有可能你目标是近零能耗,但是由于各种原因做不到,我们可以允许你往下走一级到超低能耗,区别代替一个是性能可以允许有一定的降低,第二他可以不用可再生能源,这是两者比较大的区别。零能耗当然最后要综合的能源消耗,它产生的能源和消耗的平衡掉。
 
约束性指标是最核心的内容,是必须要达到的,我们可以看到针对不同的气候区给出建筑所需要的能量的指标,北方要求比较高,南方有所放松。第二个表是公共建筑,我们里面没有提出绝对的指标,只提出了一个相对指标,相对于现在的标准,你这个建筑应该达到多少节能率。当然我们看到在换气次数方面提出了更高的要求,针对南方的建筑我们基本上就不做要求了。
 
这张表主要是列出了相对的建筑节能的水平,可以看到如果是以北方居住建筑为例,相对于2016年的标准,近零能耗节能率75%,零能耗就是100%。标准的内容里面除了4、5是约束性指标,其他所有的技术措施、性能指标都是推荐性的,这点是和所有现代技术标准都不太一样的,在这两个章节里面所有的“应”都是推荐性的,完全围绕能耗目标进行。
 
下面简单跟大家说一下几个案例,一个是我们自己的示范楼,示范楼是2014年落成的,是一个中美示范工程,它的意义是在于相对较小的增量成本实现了近零能耗的目标,现在投入运行的能耗实评也是相对比较低,每年每平米电耗是不超过25度电,相当于北京同类建筑节能了80%左右。
 
在高碑店还有一个,大家可能知道,后面任总也会介绍,龙湖的高铁新城,这个建筑总体规模超过100万平米,它是德国被动房的认证,中国的超低能耗。它是有高层的洋房,我们可以看到它的典型的一些技术措施,它是通过新风一体机用一台设备,同时满足冷热和新风的需求。这是金茂,北京市的超低能耗示范项目,也是一个公建。天津中新生态城,尹部长也在。这个项目是当代在通州有一个2000平米的展馆,这个是一个典型的叫做建筑设计大师他想去实现他的建筑设计理念,如何和超低能耗结合,其中里面有三个,光、水和风的应用,大家可以看到一些剖面,有导光筒,还有一些热压、通风。
 
青岛中德生态园的项目大家也比较熟悉,它是建筑师想做一些突破,突破规规矩矩的方格子的超低能耗,引用了暖石的设计理念。这是装配式,这是在北京的平谷,外观做了装配式,很多技术来源上要去克服。
 
另外,南方也有一些设计,南方的设计都停留在设计层面,没有去实施。最后还列了一些典型的技术,公建和私建主要区别就是能源方面。
 
总结来说,近零能耗技术标准发布是推进我们近零能耗工作的重要的里程碑事件,今年开始也会进入国家的认证体系。北方地区是我们的主战场,也是现在技术体系比较明确,其他地区还需要做一些探索工作,希望各位同仁一起努力。
 
谢谢!

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