论全面推广被动式低能耗建筑的紧迫性

被动式低能耗建筑时代来临

2015年，中国向国际社会提出的气候保护承诺，确定到2030年的自主行动目标：1）2030年总排放达到峰值，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%〜65%；2）到2020年，城镇新建建筑中绿色建筑占比达到50%。2016年2月发改委与住建部联合提出《城市适应气候变化行动方案》进一步明确指示：“提高城市建筑适应气候变化能力……积极发展被动式超低能耗绿色建筑。”

中国住房与城乡建设部和德国交通、建筑和城市发展部合作，引入被动房理念已近10年，被动式超低能耗建筑从小范围试点走向了规模化发展。

冬冷夏热地区被动房效益更高

被动房研究所专门针对被动房在中国各气候区适用性进行了研究。选择九个城市，以一栋相同的典型参考建筑，对比在不同地点满足被动房标准所需的配置及其效益。结果显示，都能以现有技术及产品满足，并获得可观效益。

以寒冷和冬冷夏热地区的代表城市北京和上海进行对比，应可破除一些偏见。根据计算，北京的供暖制冷除湿总能量需求，被动房较标准房降低81.1 kWh/(m²·a)，上海则为降低73.6 kWh/(m²·a)，虽略低于北京（约为90%），效益也很高，并非如一般成见所言“不值得做”。考虑到北京能耗以冬季供暖为主，上海以夏季制冷为主，前者有多样能源选择，后者则大部分依赖昂贵的电力。如再进一步考虑上海投入的增量成本较低，则即使不经详细计算，也可以得出大致的判断：以建设被动房的投入产出效益而言，上海可能不亚于北京。上海2017年用电最高负荷为3268万千瓦，发生于7月中。与前述北京2018年1月用电高峰1926万千瓦相比，高出70%。两地用电高峰分别对应空调制冷与供暖的高峰期。上海常住人口数与GDP均比北京高约10%，与用电高高峰差异不成正比，其原因至少部分在于前述制冷与供暖对电力依赖程度不同。即再上海建被动房不仅节能减排效果近于北京，减轻电网负荷的效果甚至将更为显著。

冬冷夏热地区虽然冬季室外气温高于北方，住宅内热舒适度却普遍远低于北方供暖地区，以致每年要求供暖的倡议不断。目前建筑能耗平均低于北方，实为牺牲冬季舒适度－以及健康－换得的表面现象。随着经济展，当居民宁愿承担采暖费用以获得合舒适度时，能耗与电力负荷即将急剧增加。而在现有建筑保温质量低下，采暖设备效率不彰的条件下，能量浪费或将更胜于北方。使用者或者不堪经济负荷而继续忍受，或者为供暖付出不必要的过高代价，同时还加重环境负担。在全面迈向小康社会的前提下，让所有人民不分南北共享一致的室内舒适度标准，例如20~26摄氏度，应该是政策的目标。与其考虑集中供暖，不如加速被动式建筑建设。在此地区被动房将使采暖需求大幅降低，冬季舒适度大幅提高，而只需承担更少供暖费。良好的保温与热回收也同时显著降低了夏季空调费用，消弭尖峰电力负荷。

南方建筑是开着门的冰箱

更南方的冬暖夏热地区，虽没有冬冷夏热地区的难熬冬寒，漫长的湿热夏季则使空调不停运转，主动制冷不可或缺。经济越发达，城市热岛效应越明显。以现有建筑保温气密水平，不啻是开着门的冰箱，无谓的浪费明显。而此地区建造被动房只需更少的一次性投入，然后以更低的制冷需求，有机会通过可再生能源弥补大部分缺口。

一年建出一个三峡电站

如前所述，建筑节能是针对大气污染防治紧迫任务的真正主要治本之道。遏制生产或能源转型，效益都不如被动式建筑节能。

虽然建筑无论新建或改建都需较长时间，不是一蹴可就。也正因如此，必须尽早开始。中国一年新建建筑约20亿平方米，如果都建成被动房，以供暖需求限值每年15千瓦时／平方米，比一般常规建筑平均节能如以80%计，每平方米每年节能60千瓦时，一年节能1200亿千瓦时，超过三峡水电站全年发电量。等于一年建成一个三峡电站。反过来说，晚一年推行高标准，就等于损失一个电站。一旦错失良机，日后改造，都是事倍功半。从全球角度来看，中国每年新建建筑超过世界上其他地区总和。中国执行新标准，节能也超过其他地区之和。中国的行动，全球翘首以盼。

被动房的效益，远不止上述节能减排战略和可持续发展目标的实现，还包括：

1. 离峰用电，大幅减少电网电力负荷

2. 显著提高和改善居住环境的健康性与舒适性，例如雾霾的隔离与过滤

3. 与可再生能源的更好结合

4. 促进能源和经济结构调整

5. 提高建筑质量与价值，延长建筑物使用寿命

6. 降低长期建筑成本

7. 带动建筑产业升级和转型（超精装修）

全球变革刻不容缓

中国已经累积了十分丰富的被动房经验，不必观望欧洲国家实施新标准的成效，可在不久的未来，例如在2021年之前或更早，推动新的中国国家标准。至少在与德国气候条件相近的寒冷气候区基本的被动房技术都可援引，市场上基本材料与设备的国产化大步前行，很快就会以中国制造效率、市场规模带来明显的成本下降，乃至技术上的创新。

被动式低能耗建筑已成为全球主流趋势，并即将由大多数国家以法令强制推动。将引起建筑根本性的变革。中国作为世界第一建筑大国，在这一场变革中不仅不能落后，还应以全球市场着眼，成为领军者。要迎向这场变革，全方位的配合必须立即展开。

在政策制定方面，应将推动被动房提高的国家战略层级，从根抓起，全面关照：

1. 应认识到被动式低能耗建筑巨大的环境保护、长期经济和人民福祉意义，提倡宣导环保意识、可持续循环经济价值观。

2. 认识到被动房被动房初期增量投资成本虽然提高，但全生命周的的成本其实更低的长期获利的经济特性，鼓励银行推出相应的融资方案，减轻开发商与购房者的压力与风险，提高其积极性。

3. 认识到被动房要求的建筑质量提升的必要性，相应合理放宽以现有建筑为计算基础的定额及限价等方面限制。

4. 排除、修改不利于建筑高效节能发展法令、规范，例如保温层厚度计入容积率或使用面积的问题。

5. 引导建筑产业以节能减排、降低营运成本、提升质量、提升舒适度、提升建筑寿命创造新的商业价值，进入长期获利经营模式。

在技术层面，虽说被动房技术基本已经解决，并不表示可以忽视其与中国建筑习惯差异的特殊问题，或没有对现有技术或产品继续优化与发展的可能。被动式建筑的发展势如滚雪球，任何微小瑕疵都会被迅速放大。对被动房的实施，在全面推广的同时，也必须严格把关。面对被动房技术新材料、新施工方式带来的新技术挑战，不必一昧拒绝，因噎废食。也不必一昧盲从，粉饰太平。而是提高风险意识，防患于未然，认清新问题，积极解决。化挑战为机遇。对被动房技术的疑虑，举其大者例如：

● 高楼建筑外墙保温材料脱落风险及消防隐患；

● 断桥窗户本身及其安装方式的结构安全性；

● 中式厨房明火、高功率的使用习惯带来的氧气不足风险。

以上所举问题，除非特殊情况，都在现有的技术可掌控的范围内。重要的是设计、施工、产品质量的把关。包括：

1. 配合被动式节能需要，对相关规范进行修改、补充、完善；

2. 对施工、材料、设备、从业人员实行严格检验监督，坚决扫除伪劣产品；

3. 加紧人才培养。

作者

德国被动房研究所代表，博士，高级工程师陈守恭

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