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看国外是如何做超低能耗建筑

发表时间: 2020-11-11 10:27:42

作者: 轻质墙板生产线

来源: www.haitianjidian.com

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看国外是如何做超低能耗建筑

 由于“零能耗建筑”在完成上还较为艰难且本钱较高,欧洲目前公认的愈加普遍的可施行的为“超低能耗建筑”(Nearly Zero-energy Buildings)。

关于“超低能耗建筑”,各国定义不同,如德国的“被动房”(Passive House,也翻译为微能耗建筑、零能耗建筑),指在满足标准请求的温馨度和安康规范的前提下,全年供暖通风空调系统的能耗在0-15千瓦时/(平方米·年)的范围内、建筑物总能耗低于120千瓦时/(平方米·年)的建筑;瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也称迷你能耗房,或迷你能耗规范),请求按此规范建造的建筑其总体能耗不高于常规建筑的75%,化石燃料耗费低于常规建筑的50%;意大利的“气候房”(Climate House,Casaclima),指全年供暖通风空调系统的能耗在30千瓦时/(平方米·年)以下的建筑。

总之,“超低能耗建筑”一词及相关定义从最早提出,到被各国科研界普遍注重、国际组织试图经过国际协作对其停止统一定义,阅历了30余年的开展过程。随着太阳能供热技术、太阳能光电技术、建筑蓄能技术、区域蓄能技术、能源管理系统等技术的不时晋级,定义的内涵和外延也在不时变化。

近些年,随着气候变化和低碳开展的概念不得人心,一些国度提出了“超低/零能耗建筑”的中长期开展目的、技术道路等政策法规文件。主要经济体经过相关项目的设置和推行逐渐推进“超低/零能耗建筑”相关工作。

01

德国

被动房的定义为“被动房是一个节能、温馨的建筑节能规范,比既有建筑节能90%以上,比新建建筑节能75%以上;应用高性能围护构造、太阳得热、热回收等技术使建筑不再需求传统的供热系统,并经过通风系统供给持续的新风”。

从定义能够看出,被动房经过采用高性能的围护构造将建筑热需求降低,仅需充沛应用太阳能和室内的得热即可处理冬季供暖问题。同时经过采用高效热回收系统的新风系统向室内提供清洁的新颖空气,营造良好温馨的室内环境。即便在极端冰冷的前期下,被动房仅需求运用很少的辅助能源就能满足室内温馨度请求。能够看出被动房主要着眼于处理冬季供暖问题,所应用技术也以处理供暖为主,对应用在夏季需求主动供冷的地域的研讨较少。

德国被动房的概念最早源于瑞典隆德大学的Bo Adamson(1986年)参与中瑞协作项目工作时,为改善我国长江流域室内建筑环境恶劣的现状提出的处理计划。1988年被动房概念初次被提出,1991年***栋被动房在德国达姆施塔特被建造,阅历了20多年的开展,德国被动房曾经成为具有完备技术体系的自愿性超低能耗建筑规范。目前,曾经有60000多栋的房屋依照被动房规范建造,其中有约30000栋建筑取得了被动房的认证,主要以住宅为主,也涵盖办公、学校、酒店等类型的建筑。

德国被动房研讨所(Passive House institute, PHI)是被动房研讨和认证的权威机构。德国被动房的认证请求简约凝练,其认证的请求为:

供暖能耗:供暖能耗≤15千瓦时/(平方米·年)或热负荷≤10瓦/平方米;当采用空调时,对供冷能耗的请求与供暖能耗分歧;

建筑一次能源用量≤120千瓦时/(平方米·年);

气密性必需满足N50≤0.6(注:即在室内外压差50帕的条件下,每小时的换气次数不得超越0.6次);

超温频率≤10%(注:超温频率定义为全年室内温度高于25摄氏度的小时数与全年时间的比值)。被动房认证中仅需求对建筑气密性停止实践测试,其他参数仅经过计算即可,因而被动房并不对建筑实践能源耗费停止请求。

PHI还对被建筑资料、建筑设备、认证工程师、设计单位、施工单位停止了认证。保证了被动房认证结果的牢靠性和权威性。德国被动房规范体系作为被动超低能耗建筑规范体系中最为成熟的一员,在世界范围内遭到极大的关注,很多国度都学习和参考德国被动房体系展开适用于本国特征的建筑规范体系的研发和推行。

02

丹麦

由于对全球变暖的担忧和对长期能源供给平安的渴求,上世纪90年代,丹麦政府提出“到2050年丹麦将成为化石能源零依赖的国度”。建筑节能被作为完成这一目的的中心手腕,丹麦经过提出严厉的建筑节能请求,增强对既有建筑改造,税收政策调控等政策措施,建筑能耗大幅降落。

近年来丹麦政府经过不时进步建筑节能规范请求,推进超低能耗建筑的提高,展开建筑节能工作。2000年丹麦也引入了被动房的理念,被动房的认证参考了德国被动房的规范和指标,认证由德国被动房研讨所的协作单位——丹麦被动房研讨所担任。

03

瑞典

瑞典政府经过支持研讨机构推行超低能耗建筑。Minergie是由瑞典政府支持的一系列超低能耗建筑技术规范。1994年Minergie的理念被提出,同年两栋示范建筑完成。1997年Minergie理念取得瑞典政府的认可。2001年参照德国被动房技术体系的Minergie-P规范发布。

截止到2009年,约有15000栋建筑取得了Minergie认证。Minergie规范体系由Minergie、Minergie-p、Minergie-A和Minergie-ECO等组成。其中Minergie-p规范是在德国被动房技术规范上停止了恰当的调整以合适瑞典的气候条件和国情的被动式超低能耗建筑规范,Minergie-P相比于德国被动房规范,对不同类型建筑的供暖能量需求分别做了细致规则,并对增量本钱及热温馨做了规则。

瑞典于2012年9月27日公布了《瑞典零能耗与被动屋低能耗住宅标准》,这是目前为止世界上***部也是独一的被动房屋的标准。该标准中提出的主要指标如下表所示:

瑞典被动房屋指标

04

美国

美国能源部建筑技术项目在《建筑技术项目2008-2012规划》中提出,建筑节能开展的战略目的是使“零能耗住宅”(Zero Energy home)在2020年到达市场可行,使“零能耗住宅”(Zero Energy home)在2025年可商业化。

“零能耗住宅”指经过与可再生能源发电发热系统衔接,建筑物每年产生的能量与耗费的能量到达均衡的低层寓居建筑。“零能耗建筑”既包括“零能耗住宅”,又包括中高层寓居建筑和公共建筑。其技术道路为运用愈加高效的建筑围护构造、建筑能源系统和家用电器,使建筑物的全年能耗降低为目前的30%左右,再由可再生能源对其供能。

2007年12月,美国经过《能源平安与独立法案》(Energy Security and Independence Act,ESIA)提出“净零能耗公共建筑”(Zero-net-energy Commercial Building),在ESIA第422节(a)(3)中其定义为:良好设计、建造和运转的高性能公共建筑,能够***限度的降低能源需求,运用不产生温室气体的能源供能即可到达能量供需均衡,且不对外界排放温室气体,经济可行。

经过推进“净零能耗公共建筑建议”(Zero-Net-Energy Commercial Buildings Initiative),到2030年,一切新建公共建筑到达净零能耗状态;到2040年,50%的公共建筑到达零能耗;2050年,一切美国公共建筑到达净零能耗。

2008年10月,美国国度科学技术学会(National Science and Technology Council,NSTC)建筑技术研发分委会代表美国能源部、商务部、国防部等十余个国度部委和总统办公室、国度科学基金、国度可再生能源实验室、橡树岭国度实验室、西北安定洋国度实验室、劳伦斯伯克利国度实验室等成员提出《联邦零能耗高性能绿色建筑研讨开展规划》,NSTC指出美国联邦政府在绿色建筑范畴的科技资金支持约为1.93亿美圆/年,只占联邦科研资金的0.2%,还需求进一步增加科研投入。

NSTC提出为了进一步推进零能耗高性能绿色建筑,美国应在建筑节能、节水、节材、提升室内环境、能耗预测与检测、支撑工具研发6大范畴展开的14项优先工作,也提出了美国迈向零能耗建筑的途径,即经过节能技术将建筑终端用能降低60%-70%,用太阳能满足剩余的30%-40%能源需求。

美国在2008年提出了“零能耗公共建筑发端方案”,请求在2030年一切新建公共建筑、2040年既有公共建筑的50%要完成零能耗化的技术改造。为了加快零能耗建筑的开展,美国正在积极地停止着既有建筑物的节能改造。

05

欧盟

欧洲以德国被动房研讨中心(PHI)等为例,曾经构成了体系化、范围化的被动式建筑规范和认证体系。

欧盟于2010年7月9日发布的《建筑能效指令》(修订版)(Energy Performance of Building Directive recast,EPBD)在欧盟内部影响力宏大,它请求各成员国应确保在2018年12月31日后,一切的政府具有或运用的建筑应到达“超低能耗建筑”,在2020年12月31日前,一切新建建筑到达“超低能耗建筑”(Nearly Zero-energy Buildings)。

《建筑能效指令》定义零能耗建筑为“具有十分高的能效”的建筑,《指令》还请求“超低能耗建筑”能耗表达单位应运用千瓦时/(平方米·年)。欧洲暖通学会结合会(REHVA)的JarekKurnitski等专家将“超低能耗建筑”进一步定义为:以各国实践状况为根底,在充沛思索节能技术本钱效益比的前提下,其一次能耗大于0千瓦时/(平方米·年)的建筑。

欧盟专家还对零能耗计算的边境范围、一次能源转换系数、能否应思索区域供热供冷等系统、能否应思索电器运用能耗停止了讨论研讨。固然欧盟各国对“超低能耗建筑”定义和技术途径都不同,但大多数国度还是给出了相对明晰的开展目的,开展目的主要针对新建建筑,详细见下表:

局部欧洲国度“超低能耗建筑”开展目的

06

英国

2006年12月,英国政府宣布一切政府出资的新建建筑应在2016年到达零碳排放规范。2007年,英国可再生能源倡议委员会向英国可再生能源学会提交报告,提出:真正的“零碳寓居建筑”(Zero-Carbon Home)应无需电网输入能源且不对大气排放CO2,其供暖需求应经过建筑设计降至***并经过可再生燃料和技术满足,其电力需求也应降至***并经过可再生能源发电满足。

2007年,英国政府引入由英国建筑科学研讨院(BRE)树立的《可持续家庭评价规范》(Code for Sustainable Homes Rating),此评价规范的9个中心指标之一为能源运用与碳排放。

后续版本的《可持续家庭技术导则规范》(Code for Sustainable Homes Technical Guide)将“零碳寓居建筑”定义为:寓居建筑中一切能源耗费产生的净CO2排放为零或更低,其热损失系数(Heat Loss Parameter,综合思索了墙体、窗户、气密性和建筑设计等要素)应为0.8 瓦/(平方米·开)或更低,以年为计量单位下,其家用电器和炊事排放CO2应为0,能源耗费计算应包括供冷供热、热水系统、通风、室内照明、炊事和一切家用电器。

由于英国政府对“零碳寓居建筑”有补贴,其土地印花税的文件中也对“零碳寓居建筑”停止了愈加细致的定义,定义根本和《可持续家庭技术导则规范》分歧,但有两条有细微区别:(1)请求建筑物供暖负荷低于15千瓦时/(平方米·年),(2)需求计算非建筑影响能耗。

英国建造的零能耗建筑的示范住宅——创新公园,旨在推进零能耗建筑的开展。政府积极推进相关的标识评价制度,并对零能耗寓居建筑给予补贴。

07

韩国

韩国政府思索到目前的其国度的经济技术程度,零能耗建筑的推行施行不能一蹴而就,而越早开端提升建筑能效,碳排放降低越大。为此,韩国制定了细致的阶段性开展目的,逐渐完成零能耗建筑。

2009年7月6日,韩国政府发表了“绿色增长国度战略及五年方案”,针对零能耗建筑目的做出三步规划:

到2012年,完成低能耗建筑目的,建筑制冷/供暖能耗降低50%;

到2017年,完成被动房建筑目的,建筑制冷/供暖能耗降低80%;

到2025年,全面完成零能耗建筑目的,建筑能耗根本完成供需均衡。

韩国疆土交通部结合其它六部委于2014年7月17日公布了《应对气候变化的零能耗建筑行动方案》。该方案制定了韩国零能耗建筑的推行战略,并制定了细致的阶段性开展目的,剖析了零能耗建筑推行的主要艰难,制定了相应的促进政策和鼓励措施。同时,对参与方案的疆土交通部及其他部委作了明白分工,确保项目顺利施行。

08

日本

日本于2009年提出加速开展零能耗,在2010年的能源根本方案中提出到2020年新建公共建筑全部到达零能耗建筑规范,到2030年全部新建建筑物整体上均匀完成零能耗。同时,强化节能规范,加大资金力度,以政策和税收鼓励制度鼓舞开展零能耗建筑。

09

中国

超低能耗建筑、乃至零能耗建筑相关技术是全球目前建筑节能开展的重要方向,经过进步建筑围护构造的性能,被动优先,主动优化,降低建筑的能耗。开展被动式超低能耗建筑是促进资源综合应用,建立节约型社会,开展循环经济的必然请求;是节约能源,保证国度能源平安的关键环节;被动式超低能耗建筑势必将引领下一步建筑节能的开展,以及新一代绿色建筑技术的提升。

我国也在积极探究合适我国国情的零能耗建筑开展道路,其中超低能耗建筑和被动式超低能耗建筑是我国建筑节能开展的必经阶段。

2002年开端的中瑞超低能耗建筑协作,2010年上海世博会的英国零碳馆和德国汉堡之家是我国建筑迈向更低能耗的初步探究。2011年起,在中国住房和城乡建立部与德国联邦交通、建立及城市开展部的支持下,住房城乡建立部科技开展促进中心与德国能源署引进德国建筑节能技术,建立了河北秦皇岛在水一方、黑龙江哈尔滨溪树庭院、河北省建筑科技研发中心科研办公楼等建筑节能示范工程。

2013年起,中美清洁能源结合研讨中心建筑节能工作组展开了近零能耗建筑、零能耗建筑节能技术范畴的研讨与协作,建造完成中国建筑科学研讨院近零能耗示范建筑、珠海兴业近零能耗示范建筑等示范工程,获得了十分好的节能效果和普遍的社会影响。

2016年发布的《中国超低/近零能耗建筑***理论案例集》,对我国展开超低/近零能耗建筑工程项目的技术计划、施工工法以及运转效果加以总结、梳理和提炼。为了树立契合中国国情的超低能耗建筑技术及规范体系,并与我国绿色建筑开展战略相分离,更好地指导超低能耗建筑和绿色建筑的推行,受住房和城乡建立部拜托,中国建筑科学研讨院在充沛自创国外被动式超低能耗建筑建立经历并分离我国工程理论的根底上,编制了《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(试行)》,并于2015年11月发布。

   

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