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节能,被动的也很棒!
发布时间:2021/11/15 16:20:57  点击:2021
      昨日看到一则消息说某位领导干部“涉嫌用迷药侵犯科级离异女下属”,本想借来发挥,引出今天的话题,转念一想,这则消息涉及的内容似乎相当敏感,还是作罢吧。
       
这人世间的事,归到根底,无非动或者不动。如果动,不是主动就是被动。消息里的事,无论主动还是被动,反正大概率,是动了。
       
有人说,“主动久了会累,在乎久了会崩溃”,那我们今天就多聊聊“被动”。
       
废话如屁,闲言少叙。我们还是直奔今天的主题吧。看题目,这里其实涉及两大方面,一方面是能源,另一方面是节约能源,节约能源又有主动节约和被动节约之分。
       
有句名言说的好——“能源就像海绵里的水,只要挤就能节约”。
       
11月1日,北京市发展改革委等11部门联合印发《北京市进一步强化节能实施方案》。其中提到的“会议结束及下班时随手关灯,杜绝‘长明灯””、“下班离开办公室提前关闭空调”、“下班前关闭电脑主机、显示器、打印机、路由器等设备电源,会议结束后及时关闭会议室显示屏和会控设备”、“短距离上下楼时不乘电梯,公务出行优先使用公共交通或集中乘车”等都属于主动节能的动作,而其中提到的“办公电脑开启‘10分钟不操作关闭显示器’等节电设置”、“使用高能效燃气灶具、灯具和家用电器”、“节能门窗”等做法便具有被动节能的属性。
       
节能是我国经济和社会发展和一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。
       我国是一个发展中国家,人均能源资源相对贫乏。在城乡建设中,增长方式比较粗放,发展质量和效益不高;建筑建造和使用中能源资源消耗高、利用效率低的问题比较突出;重地上建设,轻地下建设的问题还不同程度的存在。资源、能源和环境问题已成为城镇发展的重要制约因素。做好建筑节能,是落实科学发展观,调整经济结构、转变经济增长方式的重要内容,是保证国家能源和粮食安全的重要途径,是建设节约型社会和节约型城镇的重要举措。并且,由于高耗能产业比重偏大,致使能源消耗增长过快,能源自给率不断降低,对外依存度加大,单位国内生产总值综合能耗指标高位运行,加强节能工作已迫在眉睫。
       
还有一个在当下让节能工作更显紧迫和重要的因素——“碳达峰”。《2030年前碳达峰行动方案》提出:“加快更新建筑节能、市政基础设施等标准,提高节能降碳要求。加强适用于不同气候区、不同建筑类型的节能低碳技术研发和推广,推动超低能耗建筑、低碳建筑规模化发展。”节能是实现二氧化碳排放大幅下降的最主要途径。节能和提高能效,是2050年前能源系统实现二氧化碳大规模减排的最主要途径。国际能源署分析指出,如果全球温室气体排放从目前的330亿吨下降到2050年的100亿吨左右,则2050年前节能和提高能效对全球二氧化碳减排的贡献为37%,发展可再生能源贡献为32%,燃料替代贡献为8%,发展核电贡献为3%, CC US技术贡献为9%,还有12%贡献由其他技术满足。可见,2050年之前,节能和提高能效,被视为全球能源系统二氧化碳减排的最主要途径。要实现“碳达峰”、“碳中和”目标,必须始终把节能增效放在突出位置。节能是我国实现碳排放达峰目标的最重要途径。多方测算表明,节能和提高能效对我国实现2030年前碳排放达峰目标的贡献在70%以上,发展可再生能源和核电贡献接近30%。二氧化碳捕获和封存,对我国2030年前实现碳达峰很难作出实质性贡献。
       
就在上个月24日,《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,其中强调,“把节约能源资源放在首位,实行全面节约战略,持续降低单位产出能源资源消耗和碳排放,提高投入产出效率,倡导简约适度、绿色低碳生活方式,从源头和入口形成有效的碳排放控制阀门”。
       
所以,发展被动式超低能耗建筑的必要性就显得尤为重要。一方面,被动式超低能耗建筑是被动节能的主阵地。我们的生产、生活最主要的空间载体就是建筑,包括办公楼宇、住房、校舍、体育馆以及工业用房等,在整个能源消耗中占比较大,而被动式超低能耗建筑与传统建筑相比,节能效果达到90%以上。另一方面,被动式超低能耗建筑可以集各种被动节能技术及材料于一身,可以说是被动节能实现的主要载体。
       
所谓“被动式超低能耗建筑”,是指适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,采用保温隔热性能和气密性能更好的围护结构,运用高效新风热回收技术,合理利用可再生能源,以更少的能源消耗提供更舒适室内环境的建筑。
       
其实,被动式超低能耗建筑由来已久,其发展可以追溯到“被动房”(passive house)建筑概念。“被动房” 建筑的概念是在德国上世纪80 年代低能耗建筑的基础上建立起来的,1988年瑞典隆德大学(Lund University)的阿达姆森教授(Bo Adamson)和德国的菲斯特博士(Wolfgang Feist)首先提出这一概念, 他们认为 “被动房” 建筑应该是不用主动的采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑。德国“被动房”是实现近零能耗目标的一种技术体系,它通过大幅度提升围护结构热工性能和气密性,同时利用高效新风热回收技术,将建筑供暖需求降低到15 kWh/(m2·a)以下。1991年在德国的达姆施塔特(Darmstadt)建成了第一座“被动房”建筑(Passive House DarmstadtKranichstein), 在建成至今的十几年里, 一直按照设计的要求正常运行,取得了很好的效果。
       
从世界范围看,欧盟等发达国家为应对气候变化、实现可持续发展战略,不断提高建筑能效水平。欧盟2002年通过并于2010年修订的《建筑能效指令》(EPBD),要求欧盟国家在2020年前,所有新建建筑都必须达到近零能耗水平。丹麦要求2020年后居住建筑全年冷热需求降低至20 kWh/(m2·a)以下;英国要求2016年后新建建筑达到零碳,2019年后公共建筑达到零碳;德国要求2020年12月31日后新建建筑达到近零能耗,2018年12月31日后政府部门拥有或使用的建筑达到近零能耗。美国要求2020-2030年“零能耗建筑”应在技术经济上可行;韩国提出2025年全面实现零能耗建筑目标。许多国家都在积极制定超低能耗建筑发展目标和技术政策,建立适合本国特点的超低能耗建筑标准及相应技术体系,超低能耗建筑正在成为建筑节能的发展趋势。
       
我国地域广阔,各地区气候差异大,经济发展水平和室内环境标准低,建筑特点、建筑技术和产业水平以及人们生活习惯,和德国、丹麦等欧洲国家相比存在很大不同。在中国住房和城乡建设部与德国联邦交通、建设及城市发展部的支持下,住房城乡建设部科技发展促进中心与德国能源署自2007年起在建筑节能领域开展技术交流、培训和合作,引进德国先进建筑节能技术,以被动式超低能耗建筑技术为重点,建设了几项被动式超低能耗绿色建筑示范工程。同时与美国、加拿大、丹麦、瑞典等多个国家开展了近零能耗建筑节能技术领域的交流与合作,示范项目在山东、河北、新疆、浙江等地陆续涌现,取得了很好的效果。位于上海的“汉堡之家”是我国境内首座获得认证的“被动房”,是上海世博会德国汉堡市城市最佳实践区案例馆。“汉堡之家”每平米一年消耗相当于50度电的能量,仅相当于普通办公楼的1/4。它在屋顶上安装的光能利用设备可以提供建筑所需电能的90%,而地源热泵装置则为整个建筑的制冷和供暖供给能量。据不完全统计,目前全国被动式超低能耗建筑项目199个,分布于23个省市,总建筑面积超过500万平方米,已成为全球发展最快的国家之一。
       
显而易见的是,被动式超低能耗建筑要实现超低能耗,需要多方面技术相互配合,包括地面、墙体与门窗的保温隔热,新风系统以及太阳能、地热能等可再生能源的集成利用等,这是一个挺大的产业。被动式超低能耗建筑产业包括被动式超低能耗建筑及其引领带动的关联延伸产业,具有产业覆盖面广、产业链条长、产品附加值高等特点,是极具发展潜力的产业。里面涉及密封材料、防水材料、保温材料、能源环境一体机等关键共性技术,新型保温材料、高效节能门窗、高效热回收新风系统等配套产品、技术、装备的研发和应用,细分如防水隔汽膜、防水透气膜、预压膨胀密封带、玻璃间隔条等产业链环节,高效储能、太阳能光伏、地源热泵、空气源热泵等可再生能源设备以及水泵/风机、热回收设备、空气净化设备等被动式超低能耗建筑衍生设备等。
      
河北省是较早发展被动式超低能耗建筑的省份之一。近几年,我省大力实施建筑节能提标行动,发展绿色建筑,积极推广被动式超低能耗建筑,扎实推进既有建筑节能改造和可再生能源建筑应用等,努力实现建筑领域绿色低碳发展。
      
自2017年5月1日起,全省新建民用建筑全面执行绿色建筑标准。2019年1月1日,《河北省促进绿色建筑发展条例》正式施行,成为全国第4个依法促进绿色建筑高质量发展的省份。强化依规促建,13个市(含定州、辛集市)、148个县(市、区)已完成绿色建筑专项规划编制。河北省城镇新建绿色建筑占新建建筑面积比例由2015年的26.7%提升至2020年的93.44%,累计建设绿色建筑1.66亿平方米,处于全国第一梯队。2021年上半年,全省城镇累计竣工绿色建筑1468.76万平方米,占新建建筑面积的98.9%。在被动式超低能耗建筑建设方面,我省先行先试全国领先。我省建成全国第一座被动式超低能耗居住建筑秦皇岛“在水一方”C区15号住宅楼、第一座被动式超低能耗公共建筑河北省建筑科技研发中心科研办公楼,目前示范项目建设已覆盖各设区市和定州市,正向县域发展。2019年,我省成功举办第23届国际被动房大会,实现大会首次走进亚洲、落地中国,被动式超低能耗建筑成为河北省一张亮丽名片。
      去年,我省于相继发布《河北省被动式超低能耗建筑产业发展专项规划(2020-2025年)》、《河北省被动式超低能耗建筑产业发展专项规划(2020-2025)实施方案》等文件,明确“到2021年,被动式超低能耗建筑建设项目面积达到500万平方米以上,全产业链产值力争达到4000亿元左右;到2023年,被动式超低能耗建筑占新建建筑比例明显提高,建设项目面积达到700万平方米以上,全产业链产值力争达到6300亿元左右;到2025年,把被动式超低能耗建筑产业培育成新的支柱产业,被动式超低能耗建筑面积达到900万平方米以上,全产业链产值力争达到1万亿元左右。龙头企业研发投入强度达4%左右,产值超100亿元产业集群达到10个以上,省级单项冠军企业达到15家以上,专精特新企业达到30家以上”,并提出,“到2025年,构建“一区三基地多支撑”的产业发展布局:即雄安新区被动式超低能耗建筑核心示范区,石家庄被动式超低能耗建筑产城融合示范基地、保定被动式超低能耗建筑全产业链示范基地、唐山装配式超低能耗建筑产业示范基地,石家庄技术服务、高碑店集成系统技术、大城保温材料、任丘新型型材、广平铝材深加工、沙河玻璃精深加工等特色产业集群”。
       
政策的支持力度可以说是空前的,行业中人可大展身手。
       
根据河北省住房和城乡建设厅的最新数据,截至目前,我省今年新开工被动式超低能耗建筑项目60个,建筑面积107.97万平方米;累计建设被动式超低能耗建筑项目197个、建筑面积552.26万平方米,建设规模全国前列。沧州、秦皇岛、石家庄三市提前超额完成了年度任务目标,探索出较多经验做法,值得各地借鉴。今年1-9月,全省城镇竣工绿色建筑面积3776.17万平方米,占新建建筑面积的99.17%。秦皇岛、沧州、邢台、邯郸、辛集5市绿色建筑占比达到100%。截至目前,全省城镇新建装配式建筑地上建筑面积1989.2万平方米,占比为28.97%。其中,石家庄、秦皇岛、唐山、沧州、邯郸5市占比达30%以上。
       
以上仅是河北省一省的做法,如以此推算全国,我国被动式超低能耗建筑产业市场空间广阔,如果再加上农村住房市场,规模简直“不敢想象”。
      
毕竟,居住是人类生活中永恒的话题,就像爱情是小说中永恒的主题一样。没有“住的”最好,只有“住的”更好!

我国被动式超低能耗建筑典型案例
01世界最大的被动式工厂——森鹰哈尔滨被动式工厂

2014年8月10日,森鹰哈尔滨被动式工厂奠基;2017年7月,工厂正式投入使用,生产面积15575.4 平方米。这是世界第一座零耗能、零排放的被动式工厂,严格按照“德国标准”建造,配置了光伏发电、雨水收集、中水处理、垃圾生化、废热交换、阳光利用等功能,年总节省取暖制冷费用180万,年总二氧化碳减排量为42万公斤。经德方专业检测机构检测,室内外压差50帕的条件下,每小时空气置换次数仅为0.2次,远远优于0.6的国际标准。2018年9月,该项目荣获吉尼斯世界纪录“世界最大被动式工厂”称号。

02中国第一座被动式超低能耗公共建筑——河北省建筑科技研发中心科研办公楼

本项目从2012年2月开始规划设计,至2015年3月底全部竣工,宣告了我国首个“被动式低能耗公共建筑”示范工程正式建成。2015年4月份正式投入使用。本项目位于石家庄市槐安西路 395号,建筑物基底面积2100.55m2,总建筑面积14527.17m2,建筑高度为23.55m,地上六层,地下一层。主体结构形式为混凝土框架结构,建设性质为办公楼,一到六层为科研办公,地下一层为车库、设备用房。是我国首家采用德国被动式低能耗建筑标准设计、建造的公共建筑,并于2014年获得三星级绿色建筑设计评价标识。

03中国第一座被动式超低能耗居住建筑——秦皇岛“在水一方”C区15号住宅楼

秦皇岛在水一方C区15号住宅楼是全国第一座被动式超低能耗建筑,位于秦皇岛市,建筑面积6718平方米,地下1层、地上18层,混凝土剪力墙结构。2012年开工,2013年竣工。获得德国能源署认证、我国三星级绿色建筑设计标识。


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