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超低/近零能耗建筑发展综述

 GXF360 2019-09-24

0 引言

随着社会经济的发展,总体建设的增加和人类对建筑舒适度要求的提高,建筑能耗占社会总能耗的比重逐年增加。我国的建筑节能工作经历了30年的发展,现阶段建筑节能65%的设计标准已经基本普及。随着城市建设的发展,建筑节能工作减缓了中国建筑能耗持续快速增长的趋势,并提高了人们居住、工作和生活环境的质量,但建筑节能工作的下一步发展方向和终极目标是什么的问题一直困扰着政府管理部门和行业[1-3]

超低/近零能耗建筑在欧美发达国家已经成为建筑节能发展的最新趋势。我国的建筑节能需要设定更高、更远的目标。同时,国内节能减排的发展形势要求建筑节能做出更大贡献,超低/近零能耗的发展方向是做出更大贡献的唯一途径,也是我国建筑节能发展的最终目标。

1 国外超低/近零能耗建筑发展概况

1989年,德国由瑞典隆德(LUND)大学亚当(Bo.Adamon)教授和德国被动房研究所(PHI)费斯特(Dr.Wolfgang Feist)教授提出被动房(Passive House)概念,具体的技术路线是:①提升围护结构热工性能;②建筑物供暖需求降低到15kW·h/(m2·a)以下;③采用高效新风热回收。

1992年,德国提出无源建筑(Energy Autonomisms House/Self Solar House),提出者是德国Fraunhofer太阳能研究所的沃斯(Karsten Voss)教授,这种类型建筑的概念是它不需要连接到外部能源基础设施,而是将太阳能光电光热系统与能量存储技术集成,能够保证建筑所有时段的能源供应。这样的建筑实质上就是零能耗建筑。

2006年美国国家可再生能源实验室(NREL)提出净零能耗建筑(Net Zero Energy Building)。2010年欧盟在《建筑能效指令》中提出近零能耗建筑(Nearly Zero Energy Building),该指令规定,从 2020年12月31日起,所有新建建筑必须为近零能耗建筑。

2015年美国能源部(DOE)提出零能耗建筑(Zero Energy Building),其定义为:以一次能源为计量单位,其全年能源消耗小于或者等于现场可再生能源系统产生的节能建筑。

在临床上,CT最早应用于脑梗塞、颅脑损伤、脑肿瘤、颅内畸形等疾病的诊断,尤其是在急性颅脑外伤诊断中,其CT诊断的敏感度、特异度均显著高于其他方法,能够清晰显示颅内是否出现血肿、骨折、挫裂伤等情况。但是,在急性脑血管疾病诊断会受到一定的限制,对于发病6h内的急性脑梗塞患者,其诊断的敏感性低于MRI,但对于急性高血压性脑出血、蛛网膜下腔出血的诊断,进行CT检查可见明显的占位表现,使其敏感性显著升高,故可将CT检查作为急性脑出血疾病的首选检查手段。

2015年巴黎第21次联合国气候变化大会首次将建筑节能单独列为会议议题。建筑全寿命期产生的碳排放量占全球碳排放总量的近30%,到2050年,与建筑相关的碳排放量将翻一番,因此有必要对建筑物展开专项的节能减排工作。联合国环境署表示,通过不断提高建筑节能标准,引导新建建筑和既有建筑逐步提高节能减排性能,使其在规划设计阶段较原有水平大幅降低能源需求,然后通过可再生能源满足剩余的能源供应。

质量管理和评价要有组织保证,落实到人。在我国医院一般是在护理部下设立质量督导科(组)或质量管理委员会。质量督导科(组)是常设机构,配备1~3名高年资护理人员;实行护理部一总护士长一科护士长3级质控组织和护理问题专家小组,实行护理会诊制度与护理病例讨论制度[13];分项或分片(如大内科、大外科、专科、门急诊等)检查评价。并采用定期自查、互查互评或上级检查方式进行。院外评价经常由上级卫生行政部门组成,并联合各医院评价组织对医院工作进行评价,如JCI评审、等级医院评审等,其中护理评审组负责评审护理工作质量。

专业发展认识不够深入 教师专业发展是教师不断接受新知识、提高专业认知和能力的过程。在这一过程中,教师通过不断探索和反思,拓宽专业知识面,不断提高专业水平,实现专业成长[4]。一些青年教师仅局限于自身的知识水平,单一地向学生传授知识,对自身的专业发展缺乏深度的认识与理解。

我们党一贯倡导艰苦朴素、勤俭节约,一直反对席丰履盛、铺张浪费。党的十八大以来,我们党持之以恒地纠正“四风”,其中的享乐主义和奢靡之风,都与“席丰履盛”有关。从那些通报曝光的案例来看,有的党员干部一顿饭吃个几万元甚至十几万元;有的还带着金碗银筷子、带着御用厨师下基层;有的在酒店吃腻了,就跑到私人会所里吃……到头来,很多人不是吃坏身体、吃坏事业,就是身陷饭局遭“围猎”,被人牵着鼻子走。可见,席丰履盛何其危险!

发达国家,如美国、日本、韩国及欧盟盟国,为应对气候变化和极端天气、实现可持续发展战略,正积极制定中长期(2020年,2030年,2050年)的建筑发展目标和政策,以进一步降低能耗。建立适合本国特点的技术标准及技术体系,推动建筑物迈向更低能耗正成为全球建筑节能的发展趋势。

2 我国超低/近零能耗建筑发展概况

2012年,住房和城乡建设部与德国能源署合作,引进德国建筑节能技术,并先后建设了河北秦皇岛在水一方、哈尔滨辰能溪树庭院等被动式低能耗建筑示范项目。自2013年以来,中美清洁能源联合研究中心建筑节能工作组开展了近零能耗建筑和零能耗建筑节能技术领域的研究与合作,中国建筑科学研究院环能院近零能耗建筑示范项目取得了良好的节能效果和广泛的社会影响。

2017年2月,住房和城乡建设部《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中提出:积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,提炼规划、设计、施工、运行维护等环节共性关键技术,引领节能标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设,鼓励开展零能耗建筑建设试点。到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1 000万m2以上。

为进一步促进建筑节能工作的开展,2015年11月住建部发布了《被动式超低能耗建筑技术导则(试行)》(居住建筑),河北省于2015年2月发布了《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》。其他省市的被动式低能耗建筑节能设计标准正在编制中,国家标准《近零能耗建筑技术标准》正在审批中,预计2019年正式颁布实施。

目前,我国建筑节能计算基数是以1980年—1981年当地通用设计能耗的节能率为基础,而即将发布的《近零能耗建筑技术标准》是基于我国1986年—2016年的30年建筑节能发展经验,以2016年为基础,面向2050年,提出超低能耗、近零能耗、零能耗建筑的定义和相互关系,引领未来发展,明确了建筑节能计算基数是以2016年建筑节能标准为新的基点。

超低能耗建筑:适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,大幅降低建筑供暖供冷需求,提高能源设备与系统效率,以更少的能源消耗提供舒适室内环境的建筑,其供暖、空调与照明能耗应较2016年建筑节能设计标准降低50%以上。

近零能耗建筑:适应气候特征和场地条件,通过被动式建筑设计,最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求,通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率,充分利用可再生能源,以最少的能源消耗提供舒适的室内环境,且其室内环境参数和能效指标是符合标准规定的建筑,其建筑能耗水平应较2016年国家建筑节能设计标准降低60%~75%。

零能耗建筑:零能耗建筑是近零能耗建筑的高级表现形式,其室内环境参数与近零能耗建筑相同,充分利用建筑本体和周边的可再生能源资源,使可再生能源年产能大于等于建筑全年全部用能的建筑。

以吉林省居住建筑为例,建筑能耗节能率关系对比见表1。

近年来,国家及各地颁布的超低能耗建筑技术标准及政策情况介绍如下。

(1)住房城乡建设部《住房城乡建设事业“十三五”规划纲要》要求:在不同气候区尽快建设一批超低能耗建筑;

表1 建筑能耗节能率关系对比%

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(2)2015年,河北省颁布了《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》,2016年颁布了《被动式低能耗居住建筑节能构造》和《被动式低能耗居住建筑节能构造》图集,2018年颁布了《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》,2017年《河北省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中规定:建设被动式低能耗建筑100万m2以上;

(3)2016年,山东省颁布了《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》(DB37/T 5074—2016),2017年颁布了《被动式超低能耗绿色建筑示范工程专项验收技术要点》,2018年颁布了《超低能耗建筑施工技术导则》(JD 14—041—2018);

(4)2017年7月,北京市发布了《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》;2018年4月,北京市颁布了《超低能耗示范项目技术导则》;

除此之外,设计人员要加强对建筑装饰材料的检验力度,保证建筑室内的装饰壁纸、各项防水卷材均符合国家有关环保标准。加大天然装饰材料的使用力度,例如,在该建筑工程之中,可利用稻草作为桌子、柜子的制作原材料,不仅能够减少自然能源的损耗,而且创建一个更为自然的环境氛围,让居民的心情更加愉悦。所采用的天然有机材料,要遵守因地制宜原则,实现就地取材,保证建筑室内装饰装修风格更具地域性特色[2]。通过选择合理的绿色环保型装饰材料,能够保证建筑室内污染不断减少,保证污染问题得到合理控制。

(5)2018年7月,青海省颁布了《被动式低能耗建筑技术导则》(居住建筑)(DB63/T 1682—2018);

(6)2018年9月,河南省颁布了《超低能耗居住建筑节能设计标准》;

(1)识别是否进入油气层。图1中进入D区前3H曲线状态为WH 为高值且较稳定,CH和BH值较接近,偶尔交叉重合;进入D区后3H曲线变化较大,CH 曲线和BH 曲线突然交叉,CH 值减小,BH值增大,WH 值也缓慢增大,最终形成WH>BH>CH的格局,且在D区内趋势较稳定。进入D区后,甲烷相对含量骤然增大,虽然D区下部气测值有较大降幅,但其甲烷相对含量依然保持较稳定的状态。从图1还可看出,CH曲线和BH 曲线的交叉点及甲烷相对含量突变点正好与电阻率高值半幅点基本吻合,再结合现场岩屑和荧光录井资料,可判断D区进入了油气层。

(7)2018年11月,黑龙江省颁布了《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》(征求意见稿);

图1 吉林建筑大学城建学院工程实训中心

此外,福建省、湖北省、江苏省、甘肃省、四川省、宁夏回族自治区、天津市、郑州市、乌鲁木齐市、青岛市、承德市、石家庄市、保定市、衡水市、张家口市、新乡市、开封市、鹤壁市等省市已出台指导本省和本地区被动式超低能耗建筑发展的政策文件和财政奖励资金管理办法。

关于南北学术异同,《隋书·儒林传序》的记载久为史家措意:“南北所治,章句好尚,互有不同。江左《周易》则王辅嗣,《尚书》则孔安国,《左传》则杜元凯。河洛《左传》则服子慎,《尚书》《周易》则郑康成。《诗》则并主于毛公,《礼》则同遵于郑氏。大抵南人约简,得其英华,北学深芜,穷其枝叶。”①此处“江左”与“河洛”对举,分别指代南朝、北朝政权。《隋书》基于南北统一的立场描述南学、北学的不同好尚,虽有见地,却也不免失之笼统。

3 吉林省超低/近零能耗建筑发展概况

2015年,吉林省科学技术厅立项关于被动式超低能耗建筑两项课题。吉林省建筑科学研究设计院承担了省科技厅重点科技攻关项目《严寒地区(吉林省)被动式低能耗建筑技术标准与体系研究》,长春工程学院承担了《吉林省被动式低能耗建筑关键技术的研究》。

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2017年,吉林建筑大学城建学院建设了建筑面积1 180m2的超低能耗建筑示范工程-工程实训中心(见图1)。2018年,吉林省建筑科学研究设计院建设了建筑面积4 136m2的超低能耗建筑示范工程-科研检测基地2号楼(见图2),该示范项目被列入国家“十三五”重点研发计划项目“近零能耗建筑技术体系及关键技术开发”第一批示范工程。是吉林省内目前规模最大、同时也是第一个被动式低能耗既有建筑改造项目。两个项目的建设为吉林省超低/近零能耗建筑的发展和推广起到了良好的示范作用。

目前,《吉林省超低能耗绿色建筑技术导则(试行)》已完成送审稿编制,政府相关的支持奖励政策还未出台。

图2 吉林建筑科学研究设计院科研检测基地

4 结语

从“十二五”至今,我国积极开展国际合作,参照国外指标及技术体系建造了一批超低/近零能耗建筑示范工程,示范效果显著。同时,根据我国各个气候区气候特征、居民生活习惯、室内舒适度要求等方面进行了相关标准、体系、课题的研究。经过示范项目的实践经验,建筑配套的高性能部品部件、建筑设备、施工技术得到了迅速发展。“十三五”期间,国家及当地政府主管部门对超低/近零能耗建筑发展提出了明确要求。基于此,超低/近零能耗建筑有着巨大的市场需求和广阔的发展前景。

参考文献

[1]徐 伟,孙德宇,路 菲,余镇雨,王 佳.近零能耗建筑定义及指标体系研究进展[J].建筑科学,2018,34(4):1-8.

[2]张时聪.超低能耗建筑节能潜力及技术路径研究[D].哈尔滨;哈尔滨工业大学,2016.

[3]徐 伟,刘志坚,陈 曦,张时聪.关于我国“近零能耗建筑”发展的思考[J].建筑科学,2016,32(4):1-5.

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