passivehouse.kcpc.com.cn 主办:住房和城乡建设部科技与产业化发展中心
习近平同志在党的十九大报告中提出了实施乡村振兴战略,农业、农村、农民问题是关系国计民生的根本性问题,必须始终把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重。我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,人民生活不断改善。随着城镇化进程中农业人口向城镇的转移,农村人口愈来愈少,一些乡村变得破败萧条。在中国特色社会主义进入新时代,意味着近代以来久经磨难的中华民族迎来了从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃过程中,如何实现缩小城乡区域发展差距和农民与居民生活水平差距,农宅是重要的影响因素。这里的“农宅”内涵包括农宅质量、室内环境、使用年限、对农民生活方式的影响和对周边环境的影响。
当今中国北方农村有一个普遍的现象,就是一旦农民有钱了,一定要在城里买一套楼房住。撇开攀比因素,有一个很重要的原因就是普通农宅的性能远不如城里的住房。城乡差别体现在住房的舒适性农宅同城里的居民住宅相差甚远。农宅没有集中的供暖设施,冬天家里不暖和,农民为了冬季取暖,付出了辛苦的劳动和更多的花费,而这些劳动是住在有集中供暖设施房屋中的居民不需要付出的。
中国第一个农宅被动房工程沙岭新村位于北京市昌平区延寿镇原沙岭村村东,用地面积16797.5m²共计18 栋, 每户建筑面积200 m², 总建筑面积7198.38m², 于2017 年9 月建造完成( 图1),2017年10 月农民搬入新居。经过两年的运行,在室内温度由农户自行选择室内温度下和生活方式情况下,冬季实测温度20℃~ 25℃,农户普遍使用电炕,其实际使用能耗低于北京市超低能耗建筑示范工程规定的限值。该项目获得北京市超低能耗建筑示范工程奖励资金,即每平米1000 元的补贴。
农民住进了中国第一个农宅被动房,已经过了两个冬季和夏季的考验。项目建成之后,北京康居认证中心一直对该项目进行室内环境和能耗的测试跟踪。两年来的数据表明,农宅被动房不仅极大改善了农民的居住环境和降低了使用能耗,同时带来了良好的经济效益和社会效益。农宅被动式房屋是农民脱贫治富和农村振兴的有效手段,北京昌平沙岭新村被动房使农民走上了健康富裕,使村庄人口回流呈现繁荣,使干群关系和谐融洽,使绿水青山得以保护,使农民的幸福感获得极大提高。可以说,农宅被动房是农民脱贫治富和农村振兴的有效手段。
图1 沙岭新村农宅被动房
1 农宅被动房是农民脱贫治富和农村振兴的有效手段
1.1 极大地改善了农民的居住环境
农宅室内环境的改善表现在温度、湿度、室内空气品质和室内无结露发霉现象。北京康居认证中心近年对北京、河北农宅调查结果表明:农宅普遍冬季室内温度不足18℃,甚至有些农宅冬季温度不足10℃;沙岭旧村处在山坳里,农宅为农民自建房(见图2)。冬季里家家通过烧炕取暖,大多数人家室内温度不足10℃,室内阴冷潮湿。离沙岭新村不远的一些普通农宅,冬季室内温度在10℃以下。2017 年12 月14 日这一天,距沙岭不远的农户家里温度显示只有6℃。我国房屋无论在城市和乡村,室内结露发霉是常见现象(见图3),农民对此习以为常。
图2 沙岭旧村农民自建房
图3 农宅屋顶结露发霉
2017 年10 月沙岭村村民从旧宅搬入新村被动房后,北京康居认证中心对其室内环境和能耗进行了监测。沙岭新村农宅呈现了被动房特有的冬暖夏凉特征。同原有农宅相比,有三方面发生了根本性变化:一是农户可以根据自己的需求,选择室内温度。实测结果表明:农民按自己的需求选择冬季的采暖温度,室内冬季温度控制在18℃~ 25℃(见图4)。夏季室内最高温度为27℃,无须开启空调系统。二是室内湿度常年保持在40%-60% 范围内,一改从前室内阴冷潮湿或是过于干燥的状态。三是常年开启的新风系统时时向室内输送新鲜空气,室内二氧化碳含量常年控制在1000ppm 以下,室内的Pm².5 < 30;在重度雾霾的天气里,室内空气仍可保持优质水平。
2019 年7 月24 日北京最高温度已达36℃,室外相对湿度70%,天气让人闷热难耐。而坐在沙岭被动房中,让人有一种凉爽宜人感觉。虽然不用空调制冷,但室内温度显示只有27℃,相对温度50%。
图4 沙岭新村冬季一农户将室内温度控制在25℃
1.2 帮助农民摆脱贫困
自沙岭村民移居到被动房后,家家户户摆脱了贫困。在一次采访中,一位农民自豪地说:“我们已经过上了共产主义社会,(取暖)不花什么钱,冬天屋里还这么暖和。共产主义就应该是这样吧!”被动房在帮助农民脱贫致富中起的作用主要有以下几点:
(1) 采暖费少了
虽然沙岭旧宅冬天室内温度大多数在10℃以下,但农民却负担着比城里人更高的采暖用能花费。面积大约70 平方米左右的房屋,烧商品煤的农民,冬季买煤的费用大约是5000 元左右。一位87 岁的老人,冬季轮流在三个儿子家居住,1 个月轮流一次,24 小时开启空调以保持家里有20℃以上的温度,一个冬季的电费高达1 万元。
当农民从旧村搬到新村被动房后,什么时候启动采取措施、家里采暖温度是多少完全由住户决定。农民一般自11 月10 日至第二年3 月20 日启动采暖系统。这个时间比北京市规定的采暖时间长了10 天。当冬季室内温度设定为18℃时,采暖系统不启动,也就意味着无需花钱采暖。表1 是沙岭农户能耗统计表。农户们200 m² 的住房,在冬季室内温度由农户自行选择,实际温度范围18℃~ 25℃的情况下,采暖所用天然气费用从728 ~ 1421 元/ 户·年,即3.64 ~ 7.11 元/m²·年。
表1 沙岭农户能耗统计表
(2)获得了可留给子孙的财产
农民自行建造的普通农宅的使用寿命大约是15 ~ 20 年。由于建筑材料性能差、构造错误等原因,这样房子在15 年以后变得破烂不堪,只好重新建。农民辛辛苦苦积攒下的钱又投到建房上面了。而被动式房屋有极长的使用寿命,被认为是永远不坏的房子。合格的被动房,它的大修时间是在建成时间40 年以后。普通农宅同被动房相比,如果说普通农宅属于低值易耗品,被动房就是一笔可传承给子孙的财富。
(3)助农户获得房产收入
沙岭村民自己不用的房屋已经被一家公司统一租用,用于经营民宿。每户农民获得了一笔可观的收入。这笔收入足够使农民脱贫致富。而传统的旧农宅却无人问津。能被市场青睐,被动房优越的性能功不可没。对于经营者来说,同传统房屋相比它有以下好处:一是室内空气品质好,室内没有灰尘,不受雾霾影响。二是管理成本低,采暖空调费用低,在人们享受高舒适度的情况下,其费用最多是传统建筑的20% 左右。三是极大地延长了可经营的时间。北京一些处在郊区的民宿冬季不开业。而被动房随时可用。即使在冬季,人们可随时入住并获得很舒适的室内环境。四是好打理。被动房灰尘少,室内没有结露发霉现象,即使长时间不住人的房间也会有清新的空气。
1.3 降低了农民的日常劳动强度
备足冬天的柴禾和烧炕这两件事是北方农民特有的日常劳动,也是农民不愿意生活在农村的原因之一。被动房使农民降低了日常劳动强度。住在被动房的村民再不用上山砍柴了,不用烧炕了。过去沙岭村民,为了房子冬季取暖,必须天天烧炕,每天需要烧掉大约50 公斤柴禾。不管冬天室外有多冷,人们也需要在寒风中填柴烧炕(见图5)。
除此之外,不需要天天打扫室内灰尘了。能够进入到被动房的灰尘非常少,即使一个月不清理灰尘,仍然看不出来室内家倶的落尘。
图5 火炕室外填柴口
1.4 村民病痛得到缓解,人们可以随时洗个澡了
沙岭地处山坳,旧屋阴冷潮湿,村民多患有风湿痛。搬入被动房后,人们反映,风湿痛得到了很大的缓解。一位村民过去腰痛得直不起来,在被动房过了一个冬季之后,腰直起来了,恢复了劳动力。住到被动房的人们普遍反映身体变好,譬如皮肤病消失了、易得感冒的人很少感冒了,心脏病人去医院的次数减少了等等。可以说被动房对保障人们身体健康,减轻农民看病负担起了积极作用,同时带来的是对劳动力保障和降低医疗支出,为降低整个社会成本作出了贡献。
1.5 农民回流了
沙岭变得有人气了。在搬入沙岭新村被动房之前,城里有房的村民往往选择在城里住,尤其是冬天。沙岭村显得冷冷清清。而现在的沙岭村在天气最热和冬季时节里一定是人最多的时候。城里有房的村民说,城里有暖气的楼房不如村里被动房舒服,还是住在村里的房子好。沙岭村呈现明显的村民回流现象,实现了农村从破败到繁华转变。
1.6 对保护青山起了积极作用
沙岭村民在搬入被动房之前,每家平均在非采暖季(4 ~ 10 月)每天烧25kg 柴禾,采暖季(11 ~ 3 月)每天烧50kg 柴禾,36 户村民一年要烧掉约461700kg柴禾。用村民的话来说,山上就看不见二年以上的柴苗。村民搬到被动房再也不用上山砍柴了,对保护生态环境起到良好作用。
1.7 改变了农民的生活方式
农村的生活方式同城市有很大不同。日常生活中,住在传统农宅的村民需要自己解决取暖、燃料等城里人不需要考虑的问题,承担着比城市人更多的家务劳动。而住在被动房农宅的村民,免除了砍柴、烧炕这些祖祖辈辈必须要做的劳动,享受着温暖舒适的室内环境。在自己家里的温度由自己决定这件事上,比只能在国家规定采暖期才能享受室内供暖的城里人更有幸福感。同城里人不同,村民过去冬季在家洗澡是一个奢望,因为室内温度不足10℃。而现在沙岭村民,同城里人一样,随时可以痛快洗热水澡了。被动房帮助农民摆脱了日常繁重的家务劳动,其生活方式也发生了巨大变化。
1.8 村民得到了实实在在的获得感
沙岭村村民的生活发生了根本的改变。村民在描述自己生活的改变:不用准备过冬的燃料了、屋子舒服了、两口子不吵架了(没有烟味了)、村民回流了、每天可以洗澡了、屋里没有灰尘了,不用每天扫灰尘了、节省了采暖费、病痛得到缓解。这里的“两口子不吵架”指的是男性村民大多有吸烟的习惯,新村被动房中有新风系统可以实现及时把烟排出室外,室内闻不到烟味。因而女主人不再埋怨男主人在屋子里吸烟,所以两口子不吵架了。
缓解了群众同干部的关系。沙岭村民能够住进被动房同村干部的努力是分不开的。村民们感激村干部所做的努力,促进了社会的和谐。
2 农宅节能是我国节能减排保护资源的重要组成部分
我国农村居住建筑总面积为241.17 亿平方米,能耗为8.86(kgce/m²)。我国农宅建设普遍由农民自行建造。南方的农宅普遍没有采暖设施,建筑能耗处在较低水平。北方农宅自己选择采暖方式,其室内环境和采暖方式有很大差别。譬如,电、煤、柴禾、天燃气都可能是采暖燃料;冬季室内环境可能达到18℃以上,也可能不足10℃。虽然农宅能源消耗难以统计,但是巨大的农宅总量,决定了我国农村住宅建造所耗费的建造资源和北方农宅冬季采暖所耗能源必然是巨大的。
2.1 北京农村住宅建筑节能现状和超低能耗农宅的潜力分析
根据北京市可持续发展促进会和清华大学研究结果,北京市农村居住建筑未实施节能措施单位平方米采暖原煤消耗33.5 kg。按照户均建筑面积122.2 平方米,每户的采暖煤耗4.1 吨。实施节能措施后户均节煤1.45吨/ 户,即实施节能措施户均采暖煤耗为2.65 吨。截止2015 年,已实施节能措施住户共计585136 户,该部分住户的采暖煤耗总量155.06 万吨。未实施节能改造住户共计909511 户。未实施节能措施的年采暖总能耗为372.90 万吨。北京市农村居住建筑采暖能耗合计527.96 万吨。
北京市农宅实施超低能耗后,以使用空气源热泵和电暖气两种情况分析(详见表2 ~表5):
表2 北京市实施超低能耗农宅前后采暖能耗
表3 北京市实施超低能耗农宅后采暖的节能减排量
表4 北京市实施超低能耗农宅后采暖用电量和电费
表5 北京市实施超低能耗农宅后每人全年新风用电量和电费
(1)采用空气源热泵(COP 为2.8)
其已实施节能措施住户的能耗将从现在的2.65 吨/户降到0.31 吨/ 户,节能率88.30%,未实施节能改造住户的能耗将从现在的4.1 吨/ 户降到0.31 吨/ 户, 节能率为92.44%。北京市超低能耗农宅采暖耗电量为7.14kWh/m²·年,电费为3.57 元 /m²·年;新风耗电量为118.26 kWh/m²·人·年, 电费59.13 元/ 人。
(2)采用电暖气
其已实施节能措施住户的能耗将从现在的4.1 吨/户降到0.88 吨/ 户,节能率66.79%,未实施节能改造住户的能耗将从现在的4.1 吨/ 户降到0.88 吨/ 户, 节能率为78.53%。北京市超低能耗农宅采暖耗电量为20kWh/m²·年,电费为10 元 /m²·年;新风耗电量为118.26 kWh/m²·人·年, 电费59.13 元/ 人。
如果北京市农宅能够满足北京市超低能耗农宅的标准,将形成每年400 万吨的节能能力和每年减排1100万吨二氧化碳的能力,并缓解大气污染;同时极大提高农村住宅室内舒适度,为农民节省采暖费用,延长农村住宅的使用寿命。
2.2 我国北方农宅被动房节能减排潜力预测
中国农村居住建筑面积的总量为241.77亿平方米,北方城镇集中供热单位面积能耗16.60(kgce/m²)。假设只有四分之一属于正常使用的北方农村居住建筑被建设成为被动房农宅,则将实现每年节省9000 万吨标准煤,减排2.5 亿吨CO2 的能力。
2.3 农宅被动房是保护资源的有效手段
北京市昌平区延寿镇沙岭村超低能耗建筑单方造价3772.49 元/m²。被动房最终核实的增量成本是1700 元/m²,沙岭被动房的建设成本略高(见表6),主要原因是建筑在按普通建筑完成主体结构后才改成的被动房,额外增加了本不该发生的费用。譬如:重新开挖地基、重新搭脚手架、采取防结露发霉材料措施等等。
表6 北京市昌平区沙岭村超低能耗建筑总费用汇总
建造普通农宅被动房造价可以控制在3500 元/m²。如果从投资的资金回报上评价是否应该建设被动房,会得出回报期过长的结论。单从节约能源费用计算,约增加30% ~ 35% 成本即1000 ~ 1200 元/m²。通过节省采暖费需要30 多年才能回收增量成本。但是被动房是永久性建筑,使用寿命是普通建筑年限的几倍甚至10 倍以上。如果考虑农村50 年就要翻盖房子,实际上50 年已经回收建筑成本,50 年以后免费使用。以后相当每隔50 年赚回这栋被动房的建造成本,同时节省出等量的建造资源和减少90% 以上的温室气候排放。
如果中国农村居住建筑面积的总量为241.77 亿平方米全部为被动式房屋,将可以实现每50 年节省出241.77 亿平方米建筑资源的能力,并且让农户享受同沙岭村被动房一样的室内环境。
3 我国推广农宅被动房面临的挑战和建议
在农村实施被动房符合党的十九大提出的“实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色发展方式和生活方式具有坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全作出贡献”的要求,并具有现实意义。但在我国推广农宅被动房面临巨大的挑战,应尽快采取措施推动我国被动房的建造。
3.1 向被动房农宅提供建造资金解决增量成本
缺乏建造资金可能是经济不发达地区农民的最大障碍。沙岭村民过上了“共产主义”生活要特别感谢北京市和昌平区两级政府,给沙岭村重建补足了从普通农宅升级为被动房农宅的增量成本。该项目按《北京市超低能耗建筑示范工程项目及奖励资金管理暂行办法》可获北京市财政1000 元/m²,总计712.8 万元的补贴;昌平区财政补足了超出1000 元/m² 增量成本的部分即772元/m²,总计550 万元。如果没有政府给予的补贴,他们还要砍柴烧炕,重复过去的生活。以目前的技术水平,被动房农宅的增量成本应该在在1000-1500 元/m² 之间。沙岭村增量成本较高是因为沙岭村是按普通节能建筑标准建造并完成了主体结构时才决定按被动房标准建造。因普通建筑中途改为被动房而发生了一些额外费用,如脚手架重新搭建、基础重新开挖、室内隔汽膜等。
有条件地区利用各种渠道对于农民建房给予一定的资金扶持可以起到雪中送炭的作用。如果资金受限可以采取按户补贴的方式,达到建得起面积较小的被动房的目的。一个40 平方米的被动式房屋可以让一家人温暖过冬。
3.2 向农民普及被动房基本理念知识
我国绝大部分的农民不了解什么是被动房,也就不可能给自己盖被动房。一些有钱的农民可以花很多钱用在装饰装修上,或是追求建筑面积的增加,但不知道把钱用于提高建筑热性能和改善室内环境品质上。向农民普及被动房的基本知识,让他们了解被动房给生活带来的好处很有必要。
3.3 培训专业的设计和施工队伍
被动房建造需要专业的设计施工队伍。我国目前从事过被动房建设的设计和施工单位还很少。建筑从业人员不掌握被动房设计建造方法的现象十分普遍。甚至很多人没见过被动房所用的一些关键材料产品,更不掌握关键构造节点的作法以及材料产品的性能要求。系统地开展被动房的技术培训已迫在眉睫。
习近平总书记在党的十九大报告中的指出,中国共产党的初心和使命,就是为中国人民谋幸福,为中华民族谋复兴。积极推动农宅被动房的建设,让农民享受到中国发展所带来的获得感是我们建设者该有的担当。
参考文献
[1] 国家统计局.《中华人民共和国2016 年国民经济和社会发展统计公报》,2017 .
[2] 中国建筑节能协会专业委员会.《中国建筑能耗研究报告(2018).