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能耗超低 建筑变“绿”
2021-08-11 09:53:18来源:人民日报责编:韩东林

  “超级节能,冬暖夏凉!”走进位于北京大兴区半壁店村的“零舍”,400平方米的建筑,夹心保温红砖砌墙、彩色薄膜光伏铺顶,天友集团首席建筑师、天津大学建筑学院教授任军自豪地介绍,这个由农房改造而来的示范项目,建筑综合节能率和可再生能源利用率分别达到75%、60%,“之所以取名‘零舍’,体现了我们从近零能耗迈向零能耗的决心。”

  住房和城乡建设部标准定额司相关负责人告诉记者,超低能耗建筑通过适应气候特征和场地条件,充分利用自然通风、天然采光以及围护结构保温隔热等技术措施,采用高效能源设备,最大幅度降低建筑供暖、空调与照明能耗。在超低能耗建筑基础上,通过增加可再生能源建筑应用等技术措施,可实现近零能耗、零能耗。

  超低能耗建筑究竟什么样?应用超低能耗建筑对于实现碳达峰、碳中和目标有何积极意义?记者进行了采访。

  保温强、气密好、用能少,超低能耗建筑绿色宜居

  超低能耗建筑的技术路径可以概括为“被动优先、主动优化”,即通过建筑被动式技术、主动式高性能能源系统及可再生能源系统应用,最大幅度减少化石能源消耗。

  ——被动优先,降低建筑冷热需求。

  在河北高碑店市,规划建筑面积约120万平方米的列车新城项目正加紧建设,其中首批次26栋住宅、1所幼儿园已竣工交付。

  在传统建筑中,受墙体门窗等隔热保温性能不良、气密性不佳等影响,室温受气温影响很大,尤其在冬夏两季,往往要借助暖气、空调等来调节室温。但在列车新城,无需传统暖气、空调,屋内温度常年维持在20至26摄氏度、相对湿度保持在30%至60%。

  “秘诀之一就是为建筑穿上‘棉衣’,大幅减少室内冷热能量的损失。”龙湖集团北京公司工程负责人王长明介绍,建筑外墙保温层由普通住宅的7至8厘米,增厚到15至25厘米,并采用石墨聚苯板等性能优异的保温材料;窗户型材厚度约为普通住宅的2倍,采用的“三玻两腔”玻璃内部填充惰性气体,四周有暖边条保护,保证气密性。项目投入使用后,每年能节约燃气约216万立方米、节约电量约319万千瓦时。

  被动式技术的另一个秘诀,是巧妙应用自然采光和遮阳技术,减少用能负荷。在列车新城项目周边的超低能耗建筑主题馆,南立面由133片灰色机翼遮阳百叶和木索幕墙系统组成,可跟随太阳高度和室内外温度自动调节,夏季向下倾斜以有效屏蔽太阳辐射,冬季向上倾斜以最大限度获取热量。

  ——主动优化,应用高性能能源系统及可再生能源。

  除了被动适应气候和场地条件,超低能耗建筑还能通过提升能源系统使用能效,并利用可再生能源对建筑能耗进行平衡和替代,从而达到近零能耗。

  在“零舍”项目,阳光透过彩色薄膜光伏顶落在屋内墙面上,仿若波光粼粼。任军告诉记者,“零舍”安装了200片太阳能光伏瓦以及14片彩色薄膜光伏采光顶,年发电量超过7000千瓦时,能够满足屋内除新风一体机外所有电器设备的用电需求,此外太阳能热水系统还能为建筑提供热水。

  能源系统和设备效率的提升,同样是建筑能耗降低的重要环节。在中国建筑科学研究院内的一栋近零能耗示范建筑,全年暖通空调和照明设计电耗目标值为每平方米25千瓦时、较同类建筑降低80%,实际运行值则更低、为每平方米21.6千瓦时。“以北京市同类项目为基准进行比较,这一项目每平方米可节电78千瓦时,每年减少二氧化碳排放225吨。”中国建筑科学研究院研究员张时聪说。

  超低能耗建筑前景广阔,对实现碳达峰、碳中和目标具有积极意义

  努力打好实现碳达峰、碳中和这场硬仗,建筑领域责任重大。据测算,2018年全国建筑运行过程碳排放量约占当年全国碳排放量的22%。

  据了解,以现行的节能设计标准为基准,超低能耗建筑的建筑能耗水平要降低50%以上。当前我国在建及建成的超低能耗建筑项目约1000万平方米,这相当于1400个标准足球场,其中约60%分布在北京、河北、山东和河南。“虽然每年新建超低能耗建筑的面积占比还很小,但增长非常迅速。”任军说。

  超低能耗建筑的快速推广,离不开相应政策的支持。近年来,我国陆续颁布支持超低能耗建筑建设的有关政策。住建部等七部门去年联合印发的《绿色建筑创建行动方案》提出,鼓励各地因地制宜提高政府投资公益性建筑和大型公共建筑绿色等级,推动超低能耗建筑、近零能耗建筑发展,推广可再生能源应用和再生水利用。

  各地也纷纷推出资金奖励、容积率奖励、保障土地供应等具体措施,激励示范项目建设。比如在河北,自2014年开始,省财政每年安排建筑节能专项资金对超低能耗建筑项目进行补助,截至2020年4月已累计补助1.2亿元;江苏提出,大力发展超低能耗、近零能耗、零能耗建筑,推动政府投资项目率先示范,持续开展绿色建筑示范区建设;河南提出,对装配式低能耗、超低能耗建筑增加的外墙保温部分,不计入容积率核算的建筑面积。

  尽管前景广阔,也有专家提醒,超低能耗建筑在我国发展必须因地制宜,根据不同气候区的特点采用适宜的技术策略。

  任军分析,我国有不同气候区,在夏热冬暖气候区,外围护体系的保温就不是超低能耗的主要技术,而应主要通过通风和遮阳技术降低空调能耗;在夏热冬冷的长江流域,建筑则需要平衡采暖和空调的不同能耗需求。

  推广超低能耗建筑,须多方共同发力

  超低能耗建筑优势多,但也带来了一定的增量成本。张时聪介绍,目前超低能耗建筑增量成本约为每平方米800至1000元,投资回收期约为7至10年,“相信随着超低能耗建筑规模发展、产业化程度不断提高,增量成本将进一步下降,性价比会不断提升。”

  在实现碳达峰、碳中和目标的背景下,应如何最大程度发挥超低能耗建筑的作用?专家提出,应从逐步提高建筑节能标准、加快发展配套关键产品、培养复合型相关人才、加大政策支持力度等方面共同发力。

  在任军看来,其中尤其要注重发展国产化的超低能耗关键部品和设备产业,包括高性能门窗、遮阳系统、保温材料等。对此,河北提出,将重点培育防水隔气膜、防水透气膜、玻璃间隔条等企业;鼓励开展新型保温材料、高效节能门窗、高效热回收新风系统等配套产品、技术、装备的研发和应用。

  中国建筑科学研究院专业总工程师徐伟建议,在未来城镇化发展的重点区域,尽快开展不同气候区、不同建筑类型的超低能耗建筑规模化推广示范工作,加快引导产业发展。同时可以因地制宜将绿色节能技术与老旧小区、农房改造相结合,既能节约能源消耗,又能助力美好生活。

  住建部标准定额司相关负责人表示,下一步拟通过制定强制性标准,不断提高建筑节能标准水平,在适宜的气候区全面推动超低能耗建筑发展,为城乡建设领域尽早实现碳达峰、碳中和作出贡献。(丁怡婷)

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