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超低能耗低碳建筑:未来已来,比你想象的更快!

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超低能耗低碳建筑:未来已来,比你想象的更快!

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行业资讯
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来源:
2021/04/30 10:28
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未来已来,来得比想象更快!
4月20号,江苏省住建厅发布重要文件——《省住房城乡建设厅关于推进碳达峰目标下绿色城乡建设的指导意见》。全文洋洋洒洒共7000余字,但其中关键的寥寥数语,却让人不得不发此感叹。
到底是哪句话,让笔者不得不发出这种感叹呢?我们一起来看一下:
“到2025年,新建建筑全面按超低能耗标准设计建造。”

江苏的雄心壮志
这就意味着,5年之后,江苏省的新建建筑将全面执行新的建筑节能标准,节能率将达到82.5%左右。要知道,目前江苏执行的居住建筑节能设计标准《江苏省居住建筑热环境设计标准》仍然是2014年版的(DGJ32/J 71-2014),节能率为65%。而新一版的节能率75%的居住建筑节能标准,现在还在征求意见稿阶段,尚未全面执行。
在这之前,如果问一个建筑节能行业的从业者——你认为还需要多久,我们能全面实现超低能耗建筑的目标?
任何一个回答可能都是悲观的——原本我们以为这一点遥遥无期。
现在,江苏省给我们一个明确的答案——2025年。在《指导意见》中,江苏省更明确表示其总目标是:
“到2025年,全省绿色建筑规模总量保持全国最大,建筑碳排放强度力争全国最低。”
江苏省的雄心壮志,为我国建筑节能的发展树立了重要的典范。在此之前,中国的建筑节能事业,在各个省市地区的推进,如大海波涛,层层推进。现在终于轮到江苏省,扛起超低能耗建筑全面推广的大旗。

中国建筑节能的潮头

关心建筑节能的朋友都知道,全球最重要的建筑节能方向,就是被动房、被动式建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑等节能建筑。十几年前,这些建筑节能概念开始进入中国,并在国内开始逐渐出现个别性的试点。
在2015年的时候,河北省出台了被动式建筑标准《河北省被动式低能耗居住建筑节能设计标准》(DB 13J/T 177-2015)。这是首个省级建筑标准(推荐性标准),推广了被动式建筑的设计理念。河北省由此挑起了建筑节能的大旗。被动式建筑在河北省得到了大力推广。相信这一工作对京津冀地区近年来大气环境的改善,做出了不可磨灭的贡献。
2020年,北京市正式出台了新的居住建筑节能设计标准《北京市居住建筑节能设计标准》(DB11/891-2020),将当地的建筑节能率从75%进一步提升到80%。这个节能水平与超低能耗建筑节能率82.5%相比,已经是一步之遥。北京市开风气之先,将全国各省市的居住建筑节能设计标准提高到了“五步节能”的水平,远远领先于其他各省市地区。
现在,江苏省进一步冲到建筑节能的前方,将江苏省的建筑节能目标定位为节能率82.5%的超低能耗建筑——时间就在2025年。
被动房、被动式建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑……这些节能建筑是全球建筑节能的主流趋势。这一次,在这一建筑节能领域的全球浪潮中,中国也在努力跟进,没有掉队。

行业影响

目前来看,建筑节能方面的规范、标准及相关政府文件,都在对标这一建筑节能的更高要求。特别是习总书记提出“碳达峰”、“碳中和”和“30-60”目标之后,这些工作变得更加明确。毕竟,要实现中国在2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”的战略目标,建筑节能是绕不开的。
这些目标,是建筑行业的发展方向,是建筑节能行业的发展机遇,是保温工程行业的重要发展契机。这些目标,对建筑行业提出了更高的要求——
比如说,我们国内的开发商,以前最核心的业务是融资买地,然后招标、建设、出售。现在,新标准出现,房地产的操作模式也将需要因之而转型,需要增加更多的科技含量。不仅仅建造房子,而是建造高质量的房子。
比如说,我们的设计单位,此前需要套当地的规范进行建筑设计。现在,新标准要求有新的设计理念,要求设计单位必须对当地的气候环境、周边环境进行分析,需要对建筑的能耗进行模拟计算,多次迭代设计,优化外窗、保温材料、暖通设备的选型,从而提高室内的舒适度,更有利于住户的健康。
比如说,我们的施工单位,此前粗放的施工做法,将不得不调整为更多知识应用与技术含量的精细化施工。施工过程中不仅仅需要严格的工程管理,而且还需要节能计算的服务、热桥处理的精细、各专业良好的配合,这样才能在未来的保温等节能工程中,取得更多的业主的认可和行业的认可。相信几年之后,我们就能看到,建筑施工行业将不再是粗放脏乱现场下的邋遢农民工形象,而转型成为更多工程技术应用的工程师形象。

科普:什么是“建筑节能率”

实际上,“建筑节能”这个名词是一个很年轻的概念。在1970年代石油危机以前,建筑节能是一个无足轻重的概念。经过石油危机,欧美特别是能源匮乏的欧洲国家对节能环保提出了明确的要求。建筑节能是节能工作中的重要一环,也开始成为建筑行业专家展开深入研究的领域。
我们国家的建筑节能是从1970年代末开始起步的。1980年代,我国正式明确了建筑节能“分步走”的发展战略,并且以标准、规范的形式落实,逐渐降低建筑能耗,提高建筑的节能水平。
建筑节能的“第一步”,是1980年代后期,北京等地区出台建筑节能标准,以1980年代初的建筑能耗作为基准,提高建筑节能要求,将建筑能耗降低30%。这就是“30%节能率”的由来。
到1990年代后期,各地的建筑节能设计标准逐渐更新,形成了我国建筑节能的“第二步”,在建筑节能“第一步”的基础上,将能耗再降低约30%。新规范下的建筑能耗,大概相当于1980年代初的50%,这就是“50%节能率”。
在21世纪的头十年,各省市的建筑节能设计标准进一步提高。在建筑节能“第二步”即“50%节能率”的基础上,再降低能耗约30%左右。这就是我国建筑节能的“第三步”,我国建筑节能达到了“65%节能率”水平。建筑节能率比1980年代初的建筑提升了约65%,能耗大概相当于1980年代初的35%。
到现在,全国还有很大比重的省市,在执行“65%节能率”的建筑节能标准。
但是同时,在2010年代,还有很多省市如北京、天津、河北、山东、吉林等,开始进一步提高建筑节能标准。在原有“65%节能率”的基础上,进一步降低能耗约30%,从而实现了“第四步”建筑节能,即“75%节能率”的目标。

科普:“四步节能”的下一步是什么?

在实现四步节能之后,中国建筑节能的下一步目标是什么?
这曾经是行业内追问和探索的问题。
2019年,推荐性国标《近零能耗建筑技术标准》(GB/T 51350-2019)发布,在某种程度上回答了这一问题。
《近零能耗建筑技术标准》将以后建筑节能的目标进一步细化,细分为3类:
第一类,在“75%节能率”的基础上,将建筑节能率进一步提高到82.5%。达到这一目标的建筑可以称为“超低能耗建筑”。此类建筑的建筑能耗相当于1980年代初建筑能耗的17.5%。这是一个已经相当高的节能水平。国内有建筑专家认为,这种“超低能耗建筑”已经达到了德国等欧洲国家所说的“被动房”的范畴。
第二类,进一步提高建筑配置,将建筑节能率提升到86%,也就是说能耗水平相当于1980年代初的14%。达到这一目标的建筑可以称为“近零能耗建筑”。
第三类,在“近零能耗建筑”的配置基础上,提高太阳能、风能等低碳可再生能源的利用率,实现某种程度上的能源自足,也就是说,实现了建筑能耗与其自身产能的平衡。那么,建筑节能率相当于从86%提高到100%,也就是说,能耗水平从相当于1980年代初建筑能耗的14%,进一步降低到“零能耗”(这里笔者不禁想得意地问一句,不可思议吧)。这种建筑我们可以称之为“零能耗建筑”。
 
实际上,还有一类建筑,比“零能耗建筑”更进一步。那就是由中国建筑节能协会主编的,针对《近零能耗建筑技术标准》进行具体评判的团体标准《近零能耗建筑测评标准》(T/CABEE 003-2019)中所提到的“产能建筑”。这需要再增加建筑的产能设备——建筑自身的产能不仅能覆盖自身的能耗需求,而且还可以向外输出能源。到那个阶段,建筑的概念将再一次被我们所重新定义:建筑不仅仅是我们居住和使用的空间,而且还是能源的提供者。
 
更高标准的建筑节能发展道路是什么?可以说,《近零能耗建筑技术标准》为我们绘制了明确而详细的发展路径图。
在各省市的建筑节能率达到75%节能率之后,下一步建筑节能该怎么走?
行业内有声音认为,应该在现有75%节能率的基础上,进一步提高到80%节能率。目前看,北京市去年推出并于今年1月1日正式执行的《北京市居住建筑节能设计标准》(DB11/891-2020),体现的就是这种思路。
 但是还有一种声音认为,在现有75%节能率的基础上,进一步提高到82.5%的节能率水平,全面对接《近零能耗建筑技术标准》(GB/T 51350-2019)。可以说,这次江苏省出台的《指导意见》,体现的就是这种思路。江苏省在即将实行的75%节能标准的基础上,5年之后全面执行超低能耗建筑目标,将节能率提高到82.5%。江苏省将为全国其他省市提供一种特殊的建筑节能发展思路和参考路径。
在这里,我们要看到,不论哪种声音,建筑节能的水平还是会不断提高。北京80%节能率也不会是其建筑节能的终点站。江苏省实现超低能耗建筑的全覆盖后会怎么走。这些都是需要我们继续观察和探索的方向。

提升节能,也是提升室内舒适性

某些读者可能比较疑惑:建筑节能与我有什么关系?我家房子节能率提高,节省下来的电费,真的能够覆盖我的房价或建造成本吗?
回答这一问题比较困难,因为房子有不同的使用类型,有不同的体型,有不同的窗墙比。要建造超低能耗建筑,不同地域、不同的建筑气候环境、不同的建造标准,都会对建筑产生巨大的影响。
但是,从使用者的角度来说,超低能耗建筑魅力非凡。
 
首先,超低能耗建筑大幅提高了建筑的室内舒适性。在《近零能耗建筑技术标准》中,将室内的温度环境值设置为:
冬天不低于20℃,夏天不高于26℃。
所有的能耗计算,都是基于这一舒适的前提条件。也就是说,在同样保持室内舒适度的情况下,超低能耗建筑将大幅降低建筑能耗。或者说,在同样的能耗水平下,你的居住环境热舒适性将大幅改善。

第二,建筑室内的PM2.5、CO2等空气质量,被列入了超低能耗建筑的标准要求中。这样,居住者不仅有房子住那么简单,而且是室内的空气环境能大幅改善,没有雾霾的污染,也没有高浓度CO2的侵害。
 
第三,超低能耗建筑引入了新风系统,改善住户室内空气不佳的问题。这种新风系统不是市面上常见的室内内循环、加点儿过滤功能的空气净化器,而是引入了室外的新鲜空气,并经粉尘过滤、杀菌等环节,为室内的住户提供清洁的新鲜空气。这可以给室内住户带来更健康的体验。
第四,超低能耗建筑加强了对建筑热桥的管控。这一点对某些地区的居民来说,尤其重要。我们在某些民居中经常看到壁面发霉的情况。这种发霉真菌及其飘散的孢子,会对室内的空气环境造成不良影响,导致某些住户过敏症状的出现。还有很多人以为,壁面发霉是室内过潮导致的。
但是,实际上,热桥也是壁面发霉的一个重要原因。超低能耗建筑将热桥管控纳入建造标准,就可以降低室内发霉的可能性,从而减少室内真菌等污染物的飘散,提高我们的健康生活。