被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?

时间:2016-05-12    来源:取暖    点击:

被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?(一):国内外被动式建筑的发展情况

国内外被动式建筑的发展情况

被动式建筑在欧美

1991年,最早一批被动式建筑在德国达姆施塔特建成。之所以叫“被动屋”,是因为这种建筑采取了特殊设计,使得室内取暖主要来自“被动源”,如太阳光、室内电器的散热以及居住者本身散发的体温。

“被动屋”的墙壁可达50厘米厚,中间10厘米为实墙层,实墙的内外层各20厘米,均为隔热纤维材料。窗户也改过去的两层隔热玻璃为三层,并在夹层中充氩或氪等稀有气体。

为实现节能目标,“被动屋”采用了“可控室内通风装置”,使室内废气中的80%以上可以转换为热能,同时,室外的新鲜空气经过滤后进入室内。室内几乎没有灰尘,一年四季都有“春天般的空气”,许多用户感觉“完全与五星级宾馆房间一样”。由于空气流动和墙体保温,房屋内的物品也绝不会发潮、生霉。“被动屋”冬天也可以借助地热进行辅助供暖,耗电量很小。1996年冬天,德国奇冷,但即使

没有这样的热能泵,20平方米的房间只要安装两个75瓦的白炽灯,室温仍可达到20摄氏度,而此时室外温度为零下14摄氏度。换句话说,只需一个吹风机的用电量,即可满足整个房屋的取暖要求。

1996年“被动式节能屋研究所”(Passivhaus-Institut)在达姆施塔特成立,该所致力于推广和规范被动式房屋的标准。此后有越来越多的被动式房屋落成。

作为被动式建筑的诞生地,所以德国的探索与实践也最为前沿。一般而言,这类建筑往往使用超厚的隔热材料和复杂的门窗,主要通过住宅本身的构造来达到高效的保温隔热性能,并利用太阳能和家电设备的散热为居室提供热源,减少或不使用主动供应的能源。即便是需要提供其它能源,也尽量采用清洁的可再生能源。他们采用的被动式建筑节能技术主要是通过150~200mm厚的建筑外墙外保温,三层玻璃等保温、遮阳系列措施来降低建筑围护墙体传热能耗,同时再通过围护墙体蓄热设计来提供冬夏两季的冷热源,例如夏季每天凌晨2~8时通过通风给围护墙体蓄冷,冬季则白天通过射入窗户的阳光给室内墙体蓄热。

被动式建筑的新型设计采用了精巧的中央通风系统,进气管和排气管并排装置,过热的废气在排出的同时,把清洁的冷空气又引进来,热交换效率可高达90%。现在,“被动屋”主要建在德国、奥地利和瑞士,这3个国家共有8000多幢“被动屋”已投入使用。但在英国、瑞典等,被动式建筑也取得了很大的成就。而在大洋彼岸的美国,伊利诺伊州的史密斯屋建于2002年,这是美国第一栋由被动屋研究所评鉴的建筑物。建筑师就是业主克林根贝尔格描述这栋屋子为:“简单的单坡屋顶房,它的六个面至少达到R56的隔热标准”。同时他进一步介绍道:“它的成本并不比一般的房屋高,至少比第一座德国被动屋低。”四年之后在明尼苏达州建成了瓦尔德希生态园,这是由德国联邦环境基金会与康考迪亚语言村合作,是美国的第一座由被动屋研究所正是颁给被动屋认证的建筑物。与按明尼苏达州标准建造的房屋相比,它所需要的能量只有前者的11%——这意味着能耗的使用,有着十倍级的改善。

自1991年第一座被动式建筑建成以来,它所采用的技术已经在一系列的建筑中得到了应用。这些房屋都具有高效的隔热层、隔热窗、热回收功能。第一座符合被动屋的办公楼在1998年建成,第一批学校和工厂在2001年继之完成。截止至2010年,仅在德国就有13000多座被动式节能屋投入了使用,而在2012年,全世界已有37000多座,其类型有独栋房屋、公寓、学校、办公楼、游泳馆等。特别是多层建筑,

更能体现它的优势,例如位于Innsbruck的能容纳354个住户的

“Lodenareal”项目,是世界上最大的被动式建筑。据欧盟的最新规定,2020年以后,所有新建房屋如果不能达到被动式建筑的标准,将不予发放开工建设许可证。

被动式建筑在国内

被动式建筑的优势在国内受到重视。去年10月24日,由住建部科技与产业化发展中心主办的中德“被动式低能耗建筑专题研讨会”在北京召开。会议邀请了德国被动式建筑的相关专家和国内一些知名企业参加,加强了中外企业间的沟通交流,促进了行业的发展。在不久前召开的河北省被动式超低能耗绿色建筑示范建设暨建筑保温与结构一体化技术推广应用会上,更是传出令人振奋的信息:今年该省规划每个设区市和定州市、辛集市,都要谋划建设1~3个被动式超低能耗绿色建筑示范项目;2015年每个设区市和定州市、辛集市,至少开工建设1个以上示范项目。

总体而言,北方地区的黑龙江省等部分企业走在了我国该领域的前沿,无论是项目实践、产品技术创新还是自主科研,都取得了丰硕

成果。如早在2011年,黑龙江辰能房地产开发公司就开展了中德合作被动式——超低能耗合作项目实践——辰能•溪树庭院。这是当时中国仅有的两个中德合作“被动式”节能建筑示范项目之一。而河北省业已竣工的秦皇岛“在水一方”中德合作被动式超低能耗绿色建筑示范节能率高达92%,中德合作的河北省建筑科技研发中心科研楼被动式超低能耗绿色建筑示范节能率亦为90%。经测算,“在水一方”8万多平方米被动式超低能耗绿色建筑示范项目与传统建筑相比,年节约标煤998吨,减少二氧化碳排放2595吨,节约采暖费195万元。最近刚刚完工的新疆乌鲁木齐市的“幸福堡”综合楼被动式建筑,也采用了中德合作技术,成为全疆乃至西北地区第一个以德国标准建造的被动式建筑的标杆。“幸福堡”外墙保温层传热系数约为常规节能建筑的1/3,窗户的传热系数比常规节能建筑低50%以上,过滤排除空气时还可保留75%以上的热量。此外,“幸福堡”还通过太阳能应用、新风余热回收、遮阳、立体绿化等节能措施,大幅降低建筑能耗,节能率达到85%以上,仅为常规公共建筑能耗的20%左右。

除了北方,地处江南的,由南京房企朗诗集团、德国被动房研究所、德国能源署合作,在浙江省长兴县联合建造的南京首栋被动房节能建筑已经建成。这栋名叫“布鲁克”的绿色精品酒店,建筑面积约

2.5万平方米,它根据长三角地区冬冷夏热的气候特点,使用超厚的绝热材料和优质的门窗结构,通过住宅本身的构造达到高效的保温隔

被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?(二):被动式建筑

被动式建筑(Passivhaus, Passive House)概念在德国已经有20年的历史了。世界第一幢被动式标准的建筑是位于德国中南部城市达姆施塔特市(Damrstadt) Kranichstein城区的一幢普通的三层高居住建筑,1991年经过节能改造以后投入使用,年终端耗能(Endenergie)降低了约78%,从年能耗略高于160千瓦时每年每平米(kWh/m2a)(按照德国热保护条例95标准建造)降到1992年以后的年均约35千瓦时每年每平米。实测结果除1992年因墙体升温等原因略高之外,其余各年均达到了被动式建筑设计标准参数。【被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?】

建筑节能与气候保护的紧密关系更加确立了其在能源战略中重要地位,被动式建筑概念也随之开始走红,并在德国开始大面积推广。值得一提的是位于德国海德堡市(Heidelberg)火车总站南侧的新城区Bahnstadt、总面积达到116公顷。这个城市发展项目将全部采用被动式建筑标准建设,2009年开始地面施工,项目开发期为15到20年,目前是欧洲乃至世界最大的被动式建筑群。其口号为“核心社区、能源高效、自然绿色”。

我个人有幸参与一个由德国教育科研部(BMBF)资助的大型中德科研项目(2008-2013),并透过实践经验观察到德国的建筑节能众多案例,同时也注意到中国建筑节能的喜人进步。被动式建筑是一个理念,关键还是看我们怎么做,所以我把这个题目叫做“被动式建筑中的主动式生活”。

前面的话:写这篇系列杂文『An active life in a passive house 被动式建筑中的主动式生活』完全来自于个人兴趣爱好。希望通过我在这个领域工作经历、科研成果和个人见解能带给大家一个建筑节能的不同视角。其目的是:理性探讨、进步;求知同行、互勉。其形式是系列杂文,也是希望通过较为轻松的形式讲述一个正在逐渐走进每个家庭的生活现实。 说实话,第一次接触到『被动式建筑』这个概念的时候觉得有些异样,颇有丈二和尚摸不到头的感觉,之后参加了德国教育科研部在中国乌鲁木齐市的科研项目和几次国际会议,更是

众说纷纭。大家集中纠结于『被动式』这三个字上。最常听到的说法是:『被动式建筑』就是被动方式利用太阳能,这个说法也基本为专业人士所赞同。但是细究,问题就来了:什么是被动利用太阳能?什么是主动利用太阳能?屋顶架设太阳能板(发热或发电)并为建筑供能算是主动还是被动?时下各种保温窗户(甚至被动式窗)是否属于主动利用太阳能?

带着这些问题,我曾经查阅了资料并于2009年两次走访了在德国达姆施塔特(Darmstadt)市的被动式建筑研究所(Passivhaus-Institut)。众所周知,被动式建筑在德国的气候条件下需要达到一定的技术要求,最常见几项技术参数指标如:供暖需热量* < 15 kWh/m²a(终端能源Endenergie),压力测试换气次数 n50 < 0,6 h-1,一次能源(Primärenergie)需求量* (包括热水供应和家电用电等全部需能量) < 120 kWh/m²a等(*供暖居住面积)(注:在以后文章里将陆续介绍终端能源与一次能源的区别)。另外,被动式建筑对建筑构件要求也非常高,包括高性能外隔热保温材料和隔热保温窗户,避免热桥,建筑“外壳”气密性能,配备高效热回收设备的新风系统等等。但无论如何请记住:参数应用是在德国的气候条件下,切记,切记。【被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?】

【被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?】

(资料来源PHI)

被动式建筑的核心定义是:最大程度减少热损失,以致无须一个独立的供热设备。如果建筑最大热负荷小于10 W/m2(居住面积),热需求将全部由新风系统加热的新鲜空气来满足。如果加热的新风是可以满足要求的唯一热源,则称该建筑为被动式建筑。即被动式建筑不再需要主动式供热系统(包括空调设备)。这个概念,或者说是一个理念,而其核心部分是最大程度减小热损失,并同时要求充分利用当地太阳辐射入室(非主动式利用太阳能),以达到供暖需热量小于等于15 kWh/m²a。而这部分需热量(15 kWh/m²a)将由外部设备来满足,且对是否必须使用可再生能源覆盖并无硬性规定。

这里,有必要强调一下建筑节能的『三部曲』:在现有技术条件下,一、降低能耗,最大程度减小热损失;二、最大程度提高能源转换和使用效率(主要针对供热设备);三、剩余需能量用可再生能源逐步覆盖或至完全替代。如果要系统性提高建筑整体效率,这个三部曲的顺序不能任意颠倒。理解这点,可以用一个非常极端的例子:一幢建筑不采取任何节能措施,全部采用地热等可再生能源供能,那么这幢建筑就不能称作节能建筑,因为它造成了不必要的资源浪费。

我的个人观点是:无论在科研、还是在实践中,我们不要一味地追求主动与被动的界定,而且特别应该避免无条件的应用技术标准(前面曾提到的在德国的气候条件下的技术参数)以及大面积低效利用可再生能源、特别是太阳能。『被动式』理念,和其他节能建筑概念一样,首先应该特别强调的是用低价格的技术手段最大程度的降低建筑热损失(当然包括夏天的冷损失)。这样,『被动式』这个名字便不再是纠结和争论的核心了。

虽然『被动式』不是品牌,但是它却具有了一定了品牌效应。『被动式』是一个理念,是一个建筑节能方案,它也必将成为未来德国建筑领域的法定设计标准。我希望,通过了解『被动式建筑』,和大家一起走近并走进节能建筑。

绿尚公司在中国主要致力于被动屋理念的建造和推广,能否简单介绍一下什么是被动式建筑?

1988年,当时还在德国建筑师研究所的Feist博士首次提出了“被动式建筑”的概念。这一理念的提出,是不需要外加空调设备的情况下,保持建筑内冬天和夏天舒适的室温。被动式建筑概念的核心标准包括:【被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?】

1. 能耗需求标准是15千瓦小时每年每平方,即保持室内温度在22-26℃的恒温区间内,制热和取暖需求为每年每平方消耗不多于15度电。

2. 采暖(制冷)、生活热水和家庭用电的年一次能源消耗≤120 kWh/(m2.a)

3. 气密性: n50≤ 0.6 / h

被动屋建筑主要由哪些因素构成?

首先,被动式建筑需要新风系统。该系统能在房间的气密性比较好的条件下,将屋外的空气通过过滤、加湿或者除湿输入房间,改善房间空气,同时保持房间的恒温。第二个重要的因素是气密性。对此,质量控制是一个重要元素。被动式建筑也需要用电,一个重要标准是:房间制冷和制热的年需求不能超过15瓦。15瓦是一个测算值,在这一测试过程中先判断能耗需求不超过15度,排除了太阳能等辅助设施,仅指建筑能耗需求是15度。

好的保温性和紧凑性

建筑围护结构的所有材料必须具有非常好的保温性能。 边沿,转角,连接处以及渗透处均需做特别的考虑和处理,来避免热桥的产生。 所有建筑围护结构里不透光的建筑材料必须具有很好的隔热性能,并且导热系数(U值,之前称k值)小于0,15 W/(m²K) , 也就是在每一度的温度变化下, 每平方米外立面最多会损失0,15瓦的热量。

建筑朝向以及遮阳

合适的建筑朝向和遮阳是被动式建筑优化利用太阳光和其他关键热能的前提条件。这条应用于小型的独栋建筑。 大型多层和其他紧凑性建筑也可以在不考虑朝向的情况下,实现被动式建筑。

好的玻璃以及窗框

窗户(玻璃加窗框)必须使用U值为0,80 W/(m²K), g值为50%(g值=总能量通过率)这条适用与欧洲,对于中国可以使用U值为1,2W/(m²K)的窗户。

建筑气密性

用高/低50帕的压力对不可控制的缝隙导致的空气泄漏进行测试, 空气总泄漏量必须小于每小时建筑体积的0,6。

被动式新风预热/预冷

新风可以先通过地下热量器,即使在最冷的冬天天气,新风也可以先预热到摄氏5度以上。这是一个非常有意义的做法,但是不是必须的。

通过高效的逆流热交换器来实现排出废气的热回增益

经过热回增益后的舒适新风的首要作用是使建筑内有一个好的空气质量,第二个作用是节能。 被动式建筑至少有75%的热量是新风通过与废气进行热交换取得。

利用部分可再生能源产生热水

使用太阳能热水或者地源热泵来产生热水

节能的家用电器

高效节能的冰箱, 炉灶, 冷冻柜, 灯, 洗衣机等家用电器是被动式建筑的必要组成部分。

被动式建筑在欧洲国家能够顺利推广,主要是源于政策上的帮助,还是业主自身的意愿? 欧洲在推广初期,鉴于建造被动式建筑比普通建筑成本更高,做成被动式建筑的样板房或者师范工程的家庭,政府给他们提供将近两万欧元的资金支持。现在被动式建筑的建材都量化生产,价格也逐渐下降,政府给每户家庭的支持资金也下降到四千欧元左右。目前,德国的被动式建筑材料相比普通建筑增加的成本,相比很高的节省的能耗开支已经可以一个平衡,从长远的角度看,被动式建筑的建筑成本将比普通的建筑的建筑成本要低。所以政府决定,2018年以后,所有的建筑都以被动式建筑模式建造,同时取消补助政策。

能否具体介绍一下绿尚在长三角地区的被动式建筑项目情况?

从2009年起德国基金会成立了一个研发项目,分别选取东京、拉斯维加斯、叶卡捷琳堡、上海、迪拜这五个不同气候区域环境,进行被动式建筑的设计。该项目是由隆恩设计师事务所与德国被动式研究所合作设计研发。上海的被动式建筑有三层车库,裙楼是综合商业使用场地,包括商场、电影院、游泳馆等功能。往上共有23层住宅,顶层有两个带空中花园的空中阁楼套房。该项目体现了如何在中国长三角地区的气候环境条件下实现被动式建筑,为以后在中国实现被动式建筑奠定了理论基础。自2011年12月起,我们开始在江苏常州设计建造中国首栋被德国被动式研究所认证的被动式建筑“未来之家”。 该项目将具有展示中心,会议中心,交流中心和体验中心等多种功能,建筑面积大约2万1千平方米。该项目将于2012年5月18日在江苏常州武进区创研港举行发布会。该项目将完全采用在中国生产的建材,来实现被动式建筑的标准。该项目的建成将成为被动式建筑在中国的进一步推广树立典范和设计,施工以及材料应用的标准。 您觉得在中国建成被动式建筑有何重要意义? 如果中国有一个建成的被动式建筑项目,人们就会知道什么是被动式建筑,可以知道“被动屋”不仅舒适度,而且建筑成本完全不如人们想象的那样高昂。目前中国各地的房价已经很高,很多中国人愿意花巨资买房,自然也希望买到优质的商品,“被动屋”就有很好的示范效果。

可否就绿尚目前的运营现状和相关经验,给以后要进驻中国开展可持续项目的德国建筑公司提出一些建议?

我们公司目前有20名左右员工。除行政人员和财务人员外,中德工程师各占一半。在公司内部来说,通常在德国设计师事务所有过工作经历的中国设计师,比较接受欧洲干净、清爽的设计理念,合作配合非常默契。

德国设计师事务所要在中国推广自身的理念,首先需要有一个诚实可靠的合作伙伴,有互相

被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?(三):2015研究生期间学习计划

计划一:研究生期间学习计划

研究生阶段和大学本科阶段是具有相当大的差别的。告别大学本科时代,走进研究生学习新阶段,我要以端正的学习态度,正确的学习方法迎接新的生活。在本科学习水平的基础上,尝试着跨领域学习、研究,主动学习各方面知识,积极创新,不断进取,希望研究生三年生涯中所得所获将成为我人生中又一宝贵财富。

通过研究生三年的学习时间,在学习掌握专业知识的基础上,努力掌握专业学科之外的广阔领域的相关知识体系,全面提高自己的综合能力水平。同时,与专业领域带头人及各导师保持良好的关系,为以后职业生涯事业的发展打下坚实的基础。此外,健康的身体状况是学习者取得成果的前提条件。因此,坚持锻炼身体,提高身体素质,为以后的学习生活提供强有力的保障。特将三年学习时间做如下规划:

第一学年(20xx.9-20xx.6)

【被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?】

1.努力学习,打好专业基础知识,争取各科成绩优秀;

2.学习英语必修课,坚持积累英语知识,争取英语水平有新的突破,提高英语口语水平;

3.多去图书馆阅览书籍,阅读专业必读书目,并做好笔记;

4.每周或每月都制定一个详细的计划,拥有明确的学习目标,并按照计划争取实现目标;

5.积极主动地与导师联系,听取导师的建议;

6.善于利用各种学习资源,汲取精华,为选题工作打好基础;

7.阅览学习论文的正式写作,争取发表一篇论文。

研一学习阶段主要是为以后的学习做准备,保持良好的心态,严格要求自己完成每一步。

第二学年(20xx.9-20xx.6)

1.在努力学习专业知识的基础上,为毕业论文做好知识储备工作;

2.继续对英语能力的学习,坚持不懈,并研修一门除英语以外的外语语言;

3.分清近期远期目标,各个阶段分别制定详细计划,并努力实现;

4.发掘自己的专业潜能及突破点所在,并努力发展自己所擅长的方向,提高实践工作能力,弥补自己某些方面的不足,培养自己的兴趣点,充实自己,积极生活;

5.尽量找单位实习,提高综合实践水平,为职业生涯做准备;

6.有计划地考一些有用的证书,并一一计划,妥善安排,实现目标;

7.毕业论文中期检查取得优秀成绩,并按时通过毕业论文开题报告;

8.发表一篇符合要求的论文。

研二阶段侧重提高实践能力与人际交往能力,深度研究专业知识,为毕业论文答辩工作和未来事业发展提供坚强后盾。

第三学年(20xx.9-20xx.6)

1.按时完成全部专业课程的学习,争取成绩优秀;

2.按时完成毕业论文,顺利通过毕业论文答辩,并获得硕士学位;

3.各方面都达到要求,争取做优秀毕业生;

4.在研一研二的学习实践基础上,找到一份满意的工作,尽量向事业稳定型方向发展;

5.培养自立、自强的品质,为即将进入社会做好准备。

研究生生涯是人生的又一大转折点,培养独立思考、解决问题的品质十分关键,学习方式也将由被动式接收转变为主动式学习。自己的实践能力、科研水平、人际关系都将发生很大转变。好好利用研究生这个发展舞台,以饱满的激情投入到新的学习与生活中,从各方面提高自己,努力实现目标。

被动式建筑国内外发展情况,中国将走向何方?

http://m.gbppp.com/hts/234017/

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