鑫闻界|被动式住房,减排之路上的新选项

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  2022年的冬天,对于欧洲来说,要格外寒冷一些。

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  随着天然气气源的日益缺乏,不仅居民供暖“一夜回到解放前”,木柴这一古老能源重新披挂上阵。

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  还好,对于许多欧洲人来说,一种名为“被动式建筑”的东西,早已经进入了他们的生活。这种房屋由于其极好的保温性能,能使其中的人们不再依赖化石能源来释放热能。

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  但难题也存在,“气荒”让工厂无法继续生产发泡聚苯乙烯——被动式建筑外墙的核心材料。不得已,欧洲开发商将目光转向中国,希望一家来自山东济南的企业能够顶上产能,一解燃眉之急。

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  而属于中国被动式建筑的时代,可能刚刚开始。

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  依靠人体、电器散热,便能撑过冬天?

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  秋末的济南,已经凉意十足。但在济南东部的一栋独栋小屋里,无需任何采暖设备,人们便可在室内身着单衣。

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  百米之外的格林堡绿色建设科技有限公司厂房内,大批用于被动式建筑的材料正在被生产出来,等待运往国内外的施工项目,这其中就包括大批来自欧洲的订单。

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  而企业董事长赵丽现在考虑的,不仅是如何大型的模板材料装进中欧班列的车厢,而是如何让被动式建筑更快地为政府、民众所接受,毕竟,这对于欧美国家来说,已经不是新奇的东西。

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  1988年,“被动式建筑”的概念首先被德国和瑞典的两位教授提起。1991年,德国达姆施达特市的一栋别墅则成为了第一座采用被动房概念进行设计施工的建筑。2012年,全世界已有37000座被动式建筑,有独栋房屋、公寓、学校、办公楼、游泳馆等。

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  所谓“被动”二字,主要是从制冷、采暖这个角度来说。即整个房屋不需要人类主动地消耗燃料供暖,仅仅依靠房屋内的人体、电器的自然发热。

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  “人体是在不断地散发热量,电视、灯泡等电器也同样如此。被动房的理念就是,仅仅依靠这些热源,就可以保持屋内温度稳定在人体舒适区间。”住建部北京康居认证中心主任张小玲介绍。

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  这就带来了一个问题,房屋的需要具备极强的保温性。

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  说起冬暖夏凉的居住场所,很多人就会想到中学课本里提到的陕北窑洞。由于墙壁坚硬厚实,热量不易传导,因此在每年寒暑之际,也能让室内温度舒适宜人。而被动房,则是利用现代技术手段,将窑洞这一居住模式进行复制。

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  “不仅房屋外墙要采用保温材料,门窗和玻璃也需要具备极高的气密性,通俗地说,就是不能漏风。”张小玲说,强保温、强气密性、无热桥传导,只有这样,才能最大限度地隔绝热量流失。

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  而房屋因为密闭而产生的空气流通问题,则需要交给新风系统。“当然,新风系统也会消耗能源,但这足以通过被动式建筑自带的分布式光伏来覆盖。”

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被动式建筑的运转模式
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  在中国北方的山东地区,冬季家庭取暖所消耗的能量,约为每平方米每年11公斤标准煤。而在被动房中,这一数字可以降至1.8公斤。而张小玲的团队也曾经在更加寒冷的北京周边农村做过测算,36户村民居住在被动式建筑中,在冬季维持室内18℃的情况下,不需要使用暖气、柴火、煤炭等额外能源来提高室内温度。整个房屋,可以节约掉全部供暖所需的能耗。

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  “当然,如果你需要继续提升温度,到二十五六度,那可能需要补充额外供暖手段,但对于现在的中国广大北方农村来说,即使烧足炭火,也很难达到18℃的室内温度。”张小玲说。

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  清洁环保采暖,地方政府的痛点

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  被动式住房出现的时间并不长,但由于其技术上的可操作性,目前在住户较为分散、集中供暖成本较大的欧洲、北美、俄罗斯等地,已经较为普遍。目前在德国等发达国家,不少地方政府已经要求新建房屋百分之百为被动式建筑。

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  而对于中国来说,除了采暖,被动式住房还被赋予了环保和减碳意义。

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  最新数据显示,全国建筑全过程能耗总量占全国能源消费总量比重为45.8%,全国建筑全过程碳排放总量占全国碳排放的比重为50.6%。虽然,这其中有一大部分的碳排放量是出现在建筑的生产制造过程中,但近年来居民生产生活因为取暖所产生的的碳排放,也日益引起了政府部门的重视。

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  人口密集的华北平原和山东,同时也是全国减排压力最大的地区。每到冬季,一旦雾霾笼罩,主要覆盖这一地区的“2+26”城市(京津冀大气污染传输通道城市)便会迎来工业限产。

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  近年来,当地政府也在努力让农民采暖实现清洁化,从空气能取暖到政府补贴烧天然气,越来越多的农民已经告别了过去靠烧柴烧煤取暖的方式。

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  今年春节,赵丽便来到济南北郊的农村,体验了一把中国普通农民的过冬感觉。

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  和北方其他地区的农村一样,赵丽看到,几乎所有的农民都穿着厚厚的棉衣,聚集在一个屋子里。因为为了节约燃气取暖费用,村民一般并不会将各个屋子的散热器全部启用。而农村的砖房甚至土坯房,又使得这仅有的热量十分容易流失。

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  即便这样,这些燃气费用也是很多村民很难负担得起的。“煤改气,政府会给我们三年补贴,补贴结束后如何取暖,我们还没想好。”一位村民这样对赵丽说。

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每到冬天,煤炭都是中国北方重要的取暖能源,图为山东一热企负责人赴陕西考察煤炭装车情况
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  赵丽的丈夫说,我会让你们未来不需要再在室内穿棉衣。

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  但是赵丽却很谨慎,因为即使只对农户进行部分改造,即只将用作客厅和卧室的几间屋子改成被动房,这些建筑成本依旧是农民难以负担的。

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  其实不仅是农村。尽管国内很多地方政府也已经意识到了被动房对于环保的重要意义,但成本却依然是阻碍其大量走向使用的因素。

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   2020年,国内首个装配式钢结构被动式建筑落地山东建筑大学。无需空调和暖气,室温便可常年稳定在15℃-24℃。但其造价成本,约为每平米8000元,远高于目前普通建筑1500元之内的建造成本。而目前中国农村砖混结构的房屋,其成本大多不足1000元一平米。

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  在中国这样一个地区发展不平衡的发展中国家,这是绕不开的问题。

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  小目标,让新产业在济南聚集

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  多年来,张小玲一直致力于被动式建筑在国内的落地推广。她认为,推广被动式建筑,一是要靠企业降成本,二是要靠政府给政策。

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  2018年,赵丽利用长期旅美积累下来的资源,从德国、意大利、美国等国家引进全套技术,并在济南高新区成立了格林堡绿色建设科技有限公司。

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  这家企业主要生产免拆模板材料以及与其配套的断桥构件系统,用于被动式房屋的外墙。在建筑过程中,这些材料同时兼具模板和保温材料的功能。两层隔热材料通过大量断桥构件,紧紧固定在钢筋两侧,作为建筑的内壁和外壁。再在两层材料之间浇筑混凝土,使隔热材料和墙体融为一体,彻底免去了隔热板老化脱落的隐患。

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  这样一来,房屋建造过程中的大量工地工作往工厂端转移,施工端的压力大大减轻。这种建造模式在农村村居的建设中比传统建造模式更有优势。既使一家一户的农民缺乏技术工人和劳动力,人们只需在现场搭接好保温模块,高品质的被动房就可轻而易举地建造出来。且由于技术上的先进性,根据住建部等部门的测算,格林堡产品的隔热性、防火性指标,都领先于现有国内同类产品。

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格林堡总工程师John(右)和外籍专家在工厂
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  采用免拆模体系,格林堡已经可以将被动方的建造成本降至每平方米3000元以下,与装配式建筑建造成本基本持平。但是,赵丽相信,未来被动房的成本仍有下降空间。

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  目前在国内,被动式建筑主要分为两类。一类是城市内的中高档社区,例如济南市的某个楼盘,均采用被动房理念设计制造,并获得了住建部和德国能源署双认证,售价在25000元/平米左右。而另一类则是各种各样的实验房、样板房、自建别墅,基本没有成本的压力。

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  造成被动式建筑目前造价高企的原因,除了其隔热材料和门窗成本相对较高一些,更主要的则是许多材料依然依赖进口。例如防水隔汽膜、预压膨胀密封带等。同时,需要大量使用的核心零部件断桥构件,虽然可以实现国内自主生产,但目前产量不大,导致企业无法降低边际成本。

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  关于这两点,赵丽也有着自己的想法。

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  她相信在未来,在济南周边,出现一个围绕被动式建筑的产业集群。从上游的聚苯乙烯、丁基橡胶、铝合金、断桥件,再到中游的墙体材料、节能门窗、隔水隔气材料,直至下游的开发商、设计师、施工单位。

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  “我国几十年工业化历程无数次证明,任何一个产业,只要实现国产化,并且产生集聚效应,都会有效地降低成本,造福中国的老百姓。”赵丽说。

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  而剩下的,便是等待市场的开放和规模效应。

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  未来不用再在室内穿棉衣

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  除了成本,政府、民众和开发商的接受度,也制约着被动式建筑的推广。

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  其实对于降低建筑能耗,中国各级政府的努力由来已久。

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  1980年以来,我国的建筑节能先后经历了30%、50%、65%三个阶段,尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。

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  住建部在《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中就提出,积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,引领标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设,到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。

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  随后,山东、河北、河南、山西、内蒙古等省区针对超低能耗建筑示范推广的政策和技术标准陆续出台,在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色信贷等方面提出了政策优惠。河北、黑龙江、山东、江苏、河北、天津等省市还出台了超低能耗建筑的相关技术标准。

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  而相关企业也成为了多地争抢的对象。以赵丽为例,目前她就已经接到了来自湖北、浙江等地抛来的橄榄枝,就连同省的兄弟城市烟台,也希望企业能够东迁。

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  但就政策力度来说,走在全国前列的却是一个在经济版图上不那么有存在感的省份——河北。

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  作为首都“护城河”,河北的环保压力最重。因此,对于低能耗建筑的需求最为迫切。

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  河北政策的有力,体现在其对被动式建筑的“指名道姓”。相比于很多省份较笼统地支持超低能耗、绿色建筑外,河北往往可以单独地将被动式建筑单列出来。

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  2021年7月,河北省印发《关于支持被动式超低能耗建筑产业发展若干政策的通知》,明确规定从2022-2025年,全省被动房建设面积每年以不低于10%的速度递增。到2025年,全省竣工和在建被动式超低能耗建筑面积合计达到1340万平方米以上。

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  同时,河北省还特别注重对于被动房产业的招商引资,提出对重点产业高质量发展专项资金,优先用于“一区三基地”被动式超低能耗建筑产业发展;对高性能门窗、环境一体机、保温系统、专用特种材料等被动式超低能耗建筑专有部品部件生产企业采取适当形式给予重点倾斜;支持提升设计、建造、运维等全产业链发展质量。

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  省内的石家庄、唐山等市也发布了本市政策,推广被动式建筑建设,吸引产业链企业落户。

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  对于赵丽来说,已经在济南扎根的她,还是希望能够在当地期待产业布局的形成。毕竟,作为北方经济第一大省,山东的市场潜力和产业基础,远非其他省份可以比拟。

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  感受过北方的严寒,也感受过江南阴雨的腊月,未来,她也希望中国越来越多的老百姓,特别是农村乡亲可以住进被动式建筑中,就如同她丈夫曾经给村民描绘出的画面:

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  “未来不需要再在室内穿棉衣。”

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灬李佳儒灬
活跃在2024-11-30
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