在新型城鎮(zhèn)化的背景下,我國(guó)建筑總面積將持續(xù)增長(zhǎng),建筑總能耗仍將增長(zhǎng),如何化解“建筑面積增長(zhǎng)和降低建筑能耗,人們對(duì)居住環(huán)境要求的提升和降低建筑能耗”這兩大矛盾,一直是建筑節(jié)能研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容。被動(dòng)式超低能耗建筑作為一種高性能建筑,其理念在世界范圍內(nèi)得到越來(lái)越廣泛的認(rèn)可。隨著應(yīng)用被動(dòng)式超低能耗建筑理念而建造的國(guó)內(nèi)一批示范項(xiàng)目的建成,國(guó)內(nèi)掀起了被動(dòng)式超低能耗建筑的研究應(yīng)用熱潮,得到廣泛關(guān)注。
確定適合國(guó)情的指標(biāo)體系
我國(guó)作為發(fā)展中大國(guó),在室內(nèi)環(huán)境、建筑特點(diǎn)、居民生活習(xí)慣和建筑用能強(qiáng)度等方面都有獨(dú)特之處。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攝氏度的天氣超過80天,處在10~15攝氏度的天氣超過50天。這一地區(qū)冬季陰冷潮濕,且相對(duì)濕度普遍大于70%。受國(guó)家供暖政策的影響,這一地區(qū)至今絕大多數(shù)房屋沒有集中供暖設(shè)施。隨著我國(guó)人民生活水平的提高,越來(lái)越多的人渴望冬季有一個(gè)溫暖的室內(nèi)環(huán)境,而被動(dòng)式房屋正是一個(gè)有效的解決手段。
經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,不同氣候區(qū)居住建筑室內(nèi)環(huán)境有著較大的差異且無(wú)發(fā)達(dá)國(guó)家的成熟經(jīng)驗(yàn)可供參考,這些都增加了我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑技術(shù)體系的研發(fā)難度。我國(guó)被動(dòng)式超低能耗建筑指標(biāo)體系應(yīng)立足于國(guó)情,在尊重居民生活習(xí)慣和降低建筑能耗的前提下,適當(dāng)?shù)靥岣呓ㄖh(huán)境標(biāo)準(zhǔn),營(yíng)造適合我國(guó)居民的健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。
我國(guó)地域廣闊,橫跨多個(gè)氣候帶,5大建筑氣候分區(qū)特點(diǎn)差異大,東西南北的供暖和空調(diào)需求極不均衡。我國(guó)的居住建筑與歐美存在顯著差異,國(guó)內(nèi)大型城市新建城鎮(zhèn)住宅建筑以高層建筑為主,中小型城市則以多層住宅為主,建筑密度大、容積率高、公共空間面積大、公共外門頻繁開啟,導(dǎo)致了能耗特點(diǎn)的明顯差異。此外,戶間傳熱損失大和集中設(shè)備負(fù)荷率低對(duì)建筑能耗也產(chǎn)生重要的影響。
國(guó)外指標(biāo)體系中對(duì)一次能源消耗量有所要求。不同于發(fā)達(dá)國(guó)家高舒適度下的高能耗,我國(guó)建筑能耗特點(diǎn)為低舒適度和低保證率下的低能耗。不能使用國(guó)外指標(biāo)體系中的一次能源消耗量要求。
被動(dòng)技術(shù)措施使建筑宜居舒適
在立足于我國(guó)基本國(guó)情,吸收和借鑒歐洲被動(dòng)式超低能耗建筑體系的基礎(chǔ)上,細(xì)致分析國(guó)內(nèi)現(xiàn)有被動(dòng)式超低能耗建筑試點(diǎn)工程,充分考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)情況、建筑特點(diǎn)、居民生活習(xí)慣等因素,采取技術(shù)措施營(yíng)造健康舒適的建筑室內(nèi)環(huán)境。
采取被動(dòng)技術(shù)措施使室內(nèi)溫度在適宜的范圍內(nèi)波動(dòng)。當(dāng)室外氣象條件不能通過自然通風(fēng)滿足要求時(shí),主動(dòng)供冷或供暖系統(tǒng)將啟動(dòng),用以保持適宜的室內(nèi)環(huán)境。
高效的新風(fēng)系統(tǒng)能夠以極低的能源消耗,在保證室內(nèi)溫度恒定的前提下,提供充足、健康、新鮮的空氣,保證室內(nèi)良好的空氣品質(zhì),因此被動(dòng)式超低能耗建筑能夠提供充足健康的新風(fēng)。冬季室內(nèi)溫度不低于20攝氏度,過渡季在20~26攝氏度之間波動(dòng)。夏季當(dāng)室外溫度低于28攝氏度、相對(duì)濕度低于70%時(shí),通過自然通風(fēng)保證舒適的室內(nèi)環(huán)境;在室外溫度高于28攝氏度或相對(duì)濕度高于70% 以及其他室外環(huán)境不適宜自然通風(fēng)的情況下,主動(dòng)供冷系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng),使室內(nèi)溫度不超過26攝氏度,相對(duì)濕度不超過60%。
在一些氣候區(qū),被動(dòng)式超低能耗建筑不使用主動(dòng)供暖或供冷系統(tǒng)也可以保證室內(nèi)有很好的舒適度。例如,在嚴(yán)寒地區(qū),僅通過被動(dòng)式技術(shù)就可以保證夏季室內(nèi)保持舒適的溫度,或是在夏熱冬暖氣候區(qū),良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)使得冬季不采用主動(dòng)供暖系統(tǒng)即可改善冬季室內(nèi)溫度偏低的情況。
需要科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)和精細(xì)施工
被動(dòng)式超低能耗建筑的核心要素是以超低的建筑能耗值為約束目標(biāo),具有高保溫隔熱性能和高氣密性的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及高效熱回收的新風(fēng)系統(tǒng),被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)化、使用可再生能源是實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗建筑的基本路線??茖W(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)和精細(xì)施工,建造高品質(zhì)的精品建筑。
被動(dòng)式超低能耗建筑主要依賴高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新風(fēng)熱回收、氣密性、可調(diào)遮陽(yáng)等建筑技術(shù),但實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式超低能耗的難點(diǎn)主要在技術(shù)的適宜性。被動(dòng)式的核心理念強(qiáng)調(diào)直接利用太陽(yáng)光、風(fēng)力、地形、植被等場(chǎng)地自然條件,通過優(yōu)化規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑在非機(jī)械、不耗能或少耗能的條件下,全部或部分滿足建筑供暖、降溫及采光等需求。因此,建設(shè)被動(dòng)式超低能耗建筑需要更加科學(xué)合理地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),建筑師與暖通工程師的緊密配合,確定合理的建筑方案和設(shè)計(jì),利用性能化設(shè)計(jì)方法提供實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的系統(tǒng)解決方案,提升建筑設(shè)計(jì)的科技含量和附加值。
(來(lái)源:中國(guó)建設(shè)報(bào))