被动式超低能耗绿色建筑丨实现环保和舒适

被动式绿色建筑，也称为被动式超低能耗绿色建筑，是一种全新的节能建筑概念，是指仅依靠建筑本身的构造设计，就能达到舒适的室内温度，满足冬暖夏凉的要求，不需要单独再安装供暖设施的建筑，即不需要“主动”提供能量的一种建筑。

如今日益严重的能源危机和环境污染，使得建筑节能问题成为如今人民群众普遍关注的话题，绿色建筑的能源消耗早已为社会的环保减轻了不少负担，但被动式绿色建筑能耗更低、碳排放更少，被动式绿色建筑如今越来越成为当今建筑的主流趋势。南方地区的集中供暖、推动产业转型升级方面被动式绿色建筑也提供了巨大的帮助，也代表着未来建筑节能减排需要被动式绿色建筑的介入。

一、被动式绿色建筑的构造

被动式绿色建筑其内涵包括采用各种节能技术构造最佳的建筑围护结构，极大限度地提高保温隔热性能和气密性，使热传导损失最小化；通过技术手段尽可能实现室内舒适的热湿环境和采光环境；最大限度降低对主动式采暖和制冷系统的依赖，如充分利用室内生活热量和可再生能源，实现舒适的居住环境，从而大大降低对一次能源的消耗。被动式绿色建筑不仅适用于住宅，还适用于办公建筑、学校、幼儿园、体育馆等。

　　被动式绿色建筑是一种高效节能的建筑和室内机电系统（采暖、制冷、通风和能源技术）最佳集成的结果，要求建筑物必须在热负荷、绿色建筑气密性和能源消耗等方面符合特定的标准。

二、传统“主动”建筑 vs 新型“被动”建筑

　　传统“主动”建筑以电、煤、气等能源驱动暖气或空调等提供热或冷，且因未经特殊处理，会向屋外大量耗散，因此耗能严重。相反，新型“被动式”建筑一方面更多使用太阳能等清洁能源，降低对不可再生能源的依赖，另一方面大大提高绿色建筑的隔热气密性，减少屋内外热量交换，大幅降低绿色建筑总能耗。

　　相对使用电、煤、气等“主动”采暖/制冷技术的建筑，被动式绿色建筑主要依靠不耗能的“被动”保温技术来保持绿色建筑内部适宜的居住温度，从而达到“被动”节能的目的。

　　采用成熟的技术，兼容舒适、便宜、节能是这类绿色建筑被推崇的原因。

三、材料、结构和设备等技术要求高

　被动式建筑关键技术参数对建筑材料、结构和技术设备都提出了非常高的要求，其中控制性指标主要有两套，一套是能耗指标，一套是室内舒适度指标。它的采暖热需求、制冷热需求都控制在每年每平方米15千瓦时；总的一次能源消耗每年每平方米也要小于120千瓦时。

被动式绿色建筑关键技术要点包括高效的外保温系统、被动式建筑外窗、有高效热回收装置的新风系统、极佳的气密性和无热桥设计。

四、低能耗：比普通建筑节能90%以上

高性能的外保温、无热桥设计、气密性良好的外围护结构这三大特征，是影响被动房能耗的关键因素。被动式绿色建筑与传统建筑相比能节约90%的能耗，较新型建筑也能节约超过75%的能耗。按照被动式绿色建筑设计要求，每平方米建筑年采暖能耗不大于15千瓦时， 大约是我们目前国内节能建筑采暖能耗的1/3。

　　世界上第一幢被动式建筑是由德国设计改造的一幢普通三层居住建筑，这栋建筑在1991年经过节能改造以后投入使用，年终端耗能降低了约78%，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指标，特别是采暖技术指标均低于每年每平方米15千瓦时。

　　据住房和城乡建设部科技与产业化发展中心国际合作处处长张小玲介绍，被动式绿色建筑有最基本的要求，就是对能源利用达到了极致，对供热需热量、总一次能源需求、楼宇气密性、超温频率都有要求。首先要带有热回收装置的新风装置，且热回收效率要大于75%才能够实现冬天靠自然隔热就能使室内温度达到20℃以上。

　　德国海德堡市2009年兴建的新城区Bahnstadt，全部以可再生能源为原料的热电厂供热供电，配以地热和生物质能，仅供热一项便可减排二氧化碳56%。

　　实验表明，建筑面积为1万平方米的被动式节能房，与普通住宅相比，每年减排二氧化碳103.43吨，年节约标准煤42.59吨。

　　张小玲为我国居住建筑算了一笔账，如果从现在开始全国新建居住建筑都按照65%节能标准建造，绿色建筑能源消耗会从目前的2亿吨标准煤翻到2050年的4亿吨。假如都按照被动式绿色建筑标准建造，到2050年新建居住建筑带来的能耗增量仅仅为3600万吨标准煤。

　　极低的能源消耗，使得被动式绿色建筑大大降低了对非再生能源的依赖，再通过利用风能和太阳能等可再生能源，从而有效地减少二氧化碳的排放，改善大气质量。

五、舒适性：室内维持在人体最适宜温度

　在降低能耗的同时，被动式绿色建筑并未以牺牲舒适性为代价。相反，高性能的外维护结构就如同给整个绿色建筑穿上了羽绒服，即使在严寒的冬天和炎热的夏季也能保持室内温度恒定。

　　同时，通过室内的新风系统提供足够的、清洁的新鲜空气，保证了室内空气质量。

　　被动房四季的室温可维持在人体最适宜的18℃～24℃之间，且在雾霾等污染天气情况下，仍能保持室内空气清洁，具有高保温性、高气密性、高舒适度以及高隔音性。

六、经济性：具有长期成本优势

　　为保证被动式绿色建筑的质量，在初始建造过程需进行周密的设计以及采用高性能的建筑组件，因此其建造费用会相对传统建筑较高一些。通常，被动式绿色建筑建筑成本比传统绿色建筑要高出5%～7%。

　　然而，纵观建筑的全寿命周期，由于被动式绿色建筑极低的运营及维护费用，使得后期使用成本大大降低，具有长期成本优势。

　　例如，在斯德哥尔摩以北80公里的kersberga建造被动式绿色建筑，它的PHPP（被动房设计包）软件计算供热值每年每平方米只需要14.6千瓦时；在慕尼黑这种建筑则更节能，每年每平方米只需要大约7千瓦时。

　　目前，我国新建住宅和公共建筑普遍执行节能65%的标准（简称65%节能标准）。我国被动式低能耗绿色建筑示范项目秦皇岛的“在水一方”，相比65%节能标准，每平方米造价增加成本在600元左右。然而，这个项目每年可节约标煤547吨、减少二氧化碳排放1423吨、节约采暖费195万元，节约带来的经济效益也很可观。

　　此外，被动建筑还可以推动建筑节能产品产业升级和产业转型等。

结语

被动式绿色建筑完美的契合了我国发展新型城镇化建设的需求，是我国发展建筑行业所值得探索的一条节能环保之路。如今建筑节能标准水平较低、缺乏设计经验、节能技术和建筑能耗水平相对落后，相关技术邻故意存在空白、施工质量以及建筑运行的管理水平有待提高等方面都是目前我国被动式绿色建筑发展的障碍，可被动式绿色建筑健康、节能、舒适的特性为建筑行业的发展带来了可持续发展的动力，缓解了如今我国城市化进程中能源消耗和气体减排的压力。