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被動(dòng)房:將建筑節(jié)能做到極致2016-06-12 16:58來源:施家邦
我們必須學(xué)會(huì)適應(yīng)和管理能源消耗,能源成本和污染物排放 自1980年來,世界能源消耗量上升了45%。預(yù)計(jì)到2030年,這個(gè)數(shù)字將達(dá)到70%。 能源市場(chǎng)(包括中國和印度)的需求占新增能源需求的75%以上,對(duì)全球資源產(chǎn)生了新的壓力。同時(shí),像北美,歐洲和日本這樣的成熟市場(chǎng)也將面臨日益增加的需求與相對(duì)有限的資源間的矛盾。這些成熟市場(chǎng)將繼續(xù)立法以減少能源消耗量,轉(zhuǎn)向替代能源的使用,同時(shí)提高能源安全性。 據(jù)預(yù)測(cè),在可預(yù)見的未來,資源競(jìng)爭的加劇和政策的不穩(wěn)定將導(dǎo)致石油和天然氣的價(jià)格保持或高于目前的水平。煤則將繼續(xù)是廉價(jià)而充足的資源,特別是在新興市場(chǎng)。這將繼續(xù)加大排放,因此我們需要采取全球行動(dòng),減緩氣候變化。 全球變暖比以往任何時(shí)候都更重要的排在議程首位。環(huán)境問題和公眾應(yīng)對(duì)氣候變化的選擇將持續(xù)推動(dòng)立法者,地方領(lǐng)導(dǎo)和特殊利益集團(tuán)采取行動(dòng),迫使工業(yè)做出應(yīng)對(duì)。 能源使用的降低和管理將成為政策制定者的持續(xù)關(guān)注點(diǎn),未來政策的關(guān)鍵點(diǎn)將是: 限制各個(gè)領(lǐng)域的終端能源消耗 測(cè)量和追蹤能源使用以建立基準(zhǔn)和目標(biāo) 推廣可替代的綠色能源和科技 開放市場(chǎng)促進(jìn)排放權(quán)交易和能源需求的減少 建筑業(yè)和工業(yè)是在能源節(jié)約方面提供最大和最可行機(jī)會(huì)的領(lǐng)域 建筑節(jié)能 對(duì)于降低建筑能耗,我們其實(shí)可以借鑒德國的經(jīng)驗(yàn),主要分為三個(gè)步驟: 1.降低建筑能耗 2.提高能源轉(zhuǎn)化效率 3.利用可再生能源 降低建筑能耗……被動(dòng)房? 降低建筑能耗為節(jié)能建筑的基礎(chǔ)。 在德國,被動(dòng)房(Passivhaus)就是一個(gè)很典型的例子,或者說是將節(jié)能做到了苛刻的地步。首先,為什么稱之為被動(dòng)房?它涉及到一個(gè)概念:被動(dòng)的利用太陽能。傳統(tǒng)意義上的光伏板、光熱板都是主動(dòng)利用太陽能的方式。 那什么是被動(dòng)利用太陽能呢?舉個(gè)最簡單的例子:假設(shè)南面陽光充足,那就讓建筑設(shè)計(jì)師盡可能開大南立面的窗戶,越大越好,甚至是玻璃幕墻都可以。但是,所選材料保暖性一定要強(qiáng)。北面太陽光照不夠,那就加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保暖,包裹嚴(yán)實(shí),爭取不損耗一絲建筑的能量。 被動(dòng)利用太陽能 通過這種方式利用太陽能,同樣可以節(jié)省一次能源的使用。根據(jù)德國被動(dòng)房研究所(Passivhaus Institut)定義:被動(dòng)房全年的熱負(fù)荷必須控制在15 kWh每平米以下。就德國而言,由于良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采暖時(shí)長從傳統(tǒng)建筑的六個(gè)月驟降為三個(gè)月(這也是被動(dòng)房的邊界條件之一)。這一切,主要是通過被動(dòng)房五大基本要素實(shí)現(xiàn)的:高保溫性的圍護(hù)結(jié)構(gòu),被動(dòng)式玻璃幕墻,通風(fēng)設(shè)備的高熱回收率,高氣密性和防止熱橋。 被動(dòng)房基本五要素 (德國被動(dòng)房研究所定義) 而在全年最熱和最冷的那一天,一臺(tái)1000W電吹風(fēng)的功率就可以滿足整個(gè)100平方米家庭的采暖和制冷。 被動(dòng)式的公共建筑 除了住宅,被動(dòng)房是不是也可以應(yīng)用到公共建筑呢?比如最近設(shè)計(jì)行業(yè)熱門的商業(yè)綜合體設(shè)計(jì)、醫(yī)院和數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)? 沒錯(cuò),這些都可以“被動(dòng)化”! 比如下圖這個(gè)例子,這個(gè)建筑群就是德國漢堡的一所被動(dòng)式的小學(xué)。 德國漢堡被動(dòng)式學(xué)校建筑“Tor zur Welt” 那么問題來了:“被動(dòng)的”公共建筑特性或者優(yōu)點(diǎn)有什么呢? 學(xué)校的教室,相比住宅,人口密度極大,小朋友們又對(duì)空氣質(zhì)量特別敏感,所以對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的要求極高。 利用小朋友們的散熱,冬天甚至是不需要暖氣,靠高熱回收的通風(fēng)設(shè)備就可以解決供暖問題。這對(duì)電氣和暖通設(shè)計(jì)師也許是一個(gè)挑戰(zhàn)。 再比如學(xué)校的使用時(shí)間,往往和住宅不同,是集中在白天的。這是否可以和新能源光伏設(shè)備匹配?抑或 在夏季,可否利用夜間通過自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)降溫? 相比于家庭建筑,被動(dòng)式的公用建筑可以更好地實(shí)現(xiàn)人們使用行為的管理。 被動(dòng)房的中國試點(diǎn) 在國內(nèi)已經(jīng)啟用了被動(dòng)房試點(diǎn)項(xiàng)目。比如中國首座被動(dòng)房:布魯克被動(dòng)房。 話不多說,先上圖感受一下。 中國首個(gè)被動(dòng)房——布魯克被動(dòng)房 布魯克項(xiàng)目由朗詩科技與德國被動(dòng)房研究所、德國能源署合作建成,是中國夏熱冬冷地區(qū)第一座按德國被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的被動(dòng)式建筑,也將是中國第一個(gè)按照綠建三星、德國DGNB和美國LEED認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的項(xiàng)目。布魯克項(xiàng)目建筑面積約2500㎡,定位為綠色精品酒店,共有標(biāo)準(zhǔn)房間48間,套房4套。 然而我認(rèn)為,在不同氣候條件下(尤其是華東地區(qū)冬熱夏冷地區(qū)),針對(duì)不同的建筑類型,被動(dòng)房的設(shè)計(jì)思路、甚至是定義是截然不同的。不能生搬硬套德國的一套以采暖為主的建筑節(jié)能理念,導(dǎo)致被動(dòng)房的用戶體驗(yàn)“很被動(dòng)”。節(jié)能而非炒作。國內(nèi)的發(fā)展還需要進(jìn)一步的研究。 |