作者 | 河南省住房和城乡建设厅 张瑛
作者 | 河南省建筑科学研究院有限公司 吴玉杰 原瑞增
引言
当前，被动式超低能耗建筑在世界范围内的研究方兴未艾。与常规建筑相比，被动式超低能耗建筑在保证较高的室内热舒适和居住品质外，年供暖、供冷需求量显著降低，相当于现行建筑节能设计标准的十分之一左右。从世界范围看，全球各国都将被动式超低能耗建筑作为推进建筑节能和应对气候变化的重要抓手。德国、英国、丹麦、美国、韩国等发达国家纷纷提出了本国的被动式超低能耗建筑目标。我国在《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（中发〔2016〕6号）、《城市适应气候变化行动方案》（发改气候〔2016〕245号）、《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》（建科〔2017〕53号）等文件中明确提出要推进被动式超低能耗建筑，在国家层面上为被动式超低能耗建筑的发展提供政策支持。被动式超低能耗建筑已成为我国建筑节能下一阶段的工作重点之一。北京、山东、河北等省（市）也积极践行被动式超低能耗建筑，在政策制订、标准编制、示范项目建设等方面走在了全国前列。发展被动式超低能耗建筑是深化我国建筑节能与绿色建筑工作、推进城乡发展从粗放型向绿色低碳型转变的重要举措，对推进建筑业供给侧结构性改革、实现建筑能效提升和建设生态文明具有重要意义。
河南省被动式超低能耗建筑发展现状
概况
河南地处中原，主要城市均属于寒冷地区，仅有平顶山、驻马店、南阳、信阳4个城市属于夏热冬冷地区，冬季寒冷，夏季热，并且地热能、太阳能等可再生能源丰富，具备发展被动式超低能耗建筑的气候条件和资源条件。自“十二五”以来，河南省在深入发展绿色建筑的基础上，积极探索被动式超低能耗建筑，从制定激励政策、建设技术支撑平台、加强科研项目研究、健全技术标准体系、开展示范推广等方面取得了一定的成果，积累了有益的经验，为今后大规模推广被动式超低能耗建筑创造了良好的工作基础。
积极出台激励政策
为加快实施绿色建筑行动，促进住房建设模式转型升级，全面提升居住环境和住房品质，河南省于2015年出台了《关于加快推动我省住房建设绿色发展的实施意见》（豫建〔2015〕111号），提出绿色建筑奖励资金要重点支持被动式超低能耗住房项目。《河南省建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》（征求意见稿）中提出要加快健全被动式超低能耗建筑标准体系和大力发展被动式超低能耗建筑示范项目。近期，为配合全国正在推进的清洁取暖、装配式建筑工作，河南省在推进装配式建筑的实施意见、推进清洁取暖的实施意见中重点提出要进行被动式超低能耗建筑示范，还起草了《河南省超低能耗建筑发展三年行动实施方案》，计划在三年内全省建设不少于60万平方米的超低能耗建筑评价标识示范；对于被认定为超低能耗建筑的示范项目，给予300元/m2的财政奖励。郑州、新乡、开封、鹤壁等多个城市正在出台指导本市被动式超低能耗建筑发展的政策文件。
大力建设技术支撑平台
为整合省内优秀人才、技术和资源，形成研究被动式超低能耗建筑规划、设计、施工、检测和运行管理等关键技术的合力，河南省积极构建被动式超低能耗建筑技术支撑平台建设。2016年10月，河南省科技厅批准河南省建筑科学研究院和河南正商集团联合组建被动式超低能耗建筑工程技术研究中心。2017年8月，河南省建设科技协会依托河南五方合创建筑设计有限公司成立了被动式超低能耗建筑专业委员会，首批理事单位包括河南省建筑科学研究院、郑州大学、郑州永威置业有限公司、郑州中兴绿色产业有限公司、河南民安置地集团、德国瑞好聚合物（苏州）有限公司等18家科研机构、高等院校、房地产开发、设计、施工企业以及设备、材料生产企业。技术支撑平台建设以打造中国一流水平的被动式超低能耗建筑技术研发机构为目标，串联被动式超低能耗建筑全产业链，逐步建立政府引导、市场主导、产学研用紧密结合的被动式超低能耗建筑发展模式，形成优势互补、利益分享、风险共担的技术创新合作机制，积极开展国内外交流与合作，加快提升河南省被动式超低能耗建筑的整体发展水平。(图1)
图1 被动式超低能耗建筑专业委员会成立大会
加强科研项目研究
为发挥科研项目的基础先导作用，实现被动式超低能耗建筑关键技术突破，形成适宜河南地区的被动式超低能耗建筑关键技术体系和产业化，自“十二五”以来，河南省共计投入科研资金上千万元，支持多个被动式超低能耗建筑科研项目研究，并取得了较大的成果。
表1 河南省支持的部分被动式超低能耗建筑科研项目
健全技术标准体系
为指导和规范被动式超低能耗建筑示范项目建设，实现大规模推广和复制，河南建筑科学研究院联合河南五方合创建筑设计有限公司、中国建筑科学研究院、绿建斯维尔、郑州大学、河南省城乡规划设计研究总院等单位共同编制《河南省被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》，目前已完成标准初稿，正在征求意见，预计2017年底颁布实施。
开展技术交流合作
为提升被动式超低能耗建筑技术水平，河南省多次邀请住房和城乡建设部和国内知名专家在郑州、洛阳等城市召开被动式超低能耗建筑技术研讨会；还组团参观学习中国建筑科学研究院近零能耗建筑示范楼、秦皇岛“在水一方”、哈尔滨“溪树庭院”、青岛中德生态园被动房等项目。除此之外，河南省还鼓励本省企业参加国内外各类被动式超低能耗建筑技术联盟，支持将新技术、新材料、新设备、新产品引进河南，建设生产基地，促进本省建筑产业的转型升级。（图2）
图2 中德被动式超低能耗建筑技术座谈会（洛阳）
建设示范项目
为展示被动式超低能耗建筑新技术、新产品和研究成果，发挥示范项目的引领带动作用，海马集团、建业集团、河南五方合创建设设计有限公司等房地产开发商和设计单位积极推动工程项目落地，正在进行五方企业馆、海马国际商务中心、鹤壁淇水湾小学1#办公楼等多个项目的示范工作，并且郑州市已明确到2020年要完成不少于60万m2的被动式超低能耗建筑。
五方企业馆
图3 五方企业馆项目效果图
五方企业馆位于郑州市二七区西岗建筑艺术体验园内，总建筑面积3500平方米，地上两层，项目以“示范、展示、体验和交流”被动式技术为目的进行设计，使用功能为办公、会议和公寓，计划于2018年10月竣工，项目设计单位为河南五方合创建筑设计有限公司。项目参照德国PHI被动房标准和体系进行设计，中原地区第一个被动房项目，力争取得德国PHI认证、中国被动式超低能耗建筑联盟认证和三星级绿色建筑评价标识。(图3)
五方企业馆外墙保温材料采用200mm厚的岩棉板，传热系数为0.156W/(m2·K)，屋面保温材料采用200mm厚的挤塑聚苯板，传热系数为0.187W/(m2·K）。外门窗设置有活动外遮阳措施，采用窗框的传热系数为0.8W/(m2·K)、玻璃的传热系数为0.6W/（m2·K），实现冬季利用门窗得热、夏季减低门窗得热的效果。女儿墙、阳台、锚固件等热桥部位进行断热桥处理。建筑气密性不大于0.6h-1。
五方企业馆项目室内效果图
该项目能源系统充分利用可再生能源，采用了地源热泵空调系统进行供暖、供冷和太阳能光伏发电系统进行照明和作为动力来源。同时还设置了新风热回收装置，充分利地道风，实现显热80%、潜热60%的热回收效率。为长期观察和分析建筑的能耗运行情况，五方企业馆还设置了能耗监测平台，以期实现对各类超低能耗建筑技术对能耗影响的评估和优化。
经过精细化的设计， 该项目的年供暖需求达到13kWh/(m2·a），年供冷需求为14kWh/(m2•a），年供暖、供冷和照明一次能源消耗量为45kWh/(m2·a）。
鹤壁淇水湾小学1#办公楼
鹤壁淇水湾中小学1#办公楼被动式低能耗建筑示范项目位于鹤壁市天山路路西，项目总建筑面积2457m2，地上4层，建筑高度15.15m，建筑朝向北偏西，体型系数为0.39，一层层高3.9米，主要功能为办公室、机房、广播室，二至四层为办公室和会议室。项目开发单位是鹤壁建业住宅建设有限公司，技术支持单位是中国建筑科学研究院。（图4）
图4 鹤壁淇水湾小学1#办公楼
淇水湾小学1#办公楼的外墙、屋面和女儿墙保温材料均采用导热系数为0.033W/(m·K）的石墨聚苯板，外墙传热系数为0.20W/(m2·K），屋面和女儿墙的传热系数为0.16W/m2·K）。外窗采用三玻双Low-E塑钢窗，传热系数为1.1W/(m2·K），并设置有可调外遮阳。外门采用双层中空玻璃的断桥铝合金门，并设置有门斗，外门窗的气密性均为8级。
能源系统以地源热泵为主要供冷、供热能源来源。还设置了高效新风热回收系统，全热回收效率为70%。为保证良好的室内空气品质，该项目设置有室内PM2.5净化和CO2浓度控制装置。该项目的年供暖需求达到8kWh/(m2·a），年供冷需求为10.7kWh/(m2•a），年供暖、供冷和照明一次能源消耗量为46kWh/(m2·a）。
面临的主要挑战
由于起步时间晚，河南省在发展被动式超低能耗建筑方面还存在以下几点挑战：一是对被动式超低建筑的认识存在偏差，人们普遍认为“被动式超低能耗建筑就是高成本建筑”。但随着生活水平的提高和消费升级的需求，人们对生活环境和居住品质的要求也越来越高，被动式超低能耗建筑能够提供更高的居住品质，给人们更好的居住生活，因而会产生一定的增量成本。但受传统观念的影响，人们一直用常规建筑的建造成本与之相比较，这是不合适的，在一定程度上阻碍了被动式超低能耗建筑的发展。二是标准体系有待完善，目前正在编制的《河南省被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》，即将出台，并且被动式超低能耗建筑的施工、验收、检测、评价和运营管理等方面的标准也急需编制。三是激励政策不足，被动式超低能耗建筑的财政奖励政策、土地供应、项目审批等方面的激励措施，正在上报中，还未出台。四是产业支撑能力不足，高性能的密封、防水材料生产企业，高效设备生产企业数量较少，产业基础薄弱。
下一步的工作计划
为加快推动被动式超低能耗建筑在河南省的发展，完成三年行动计划的目标，河南省计划从以下几方面开展下一步的工作：
加强技术集成创新
支持省属科研院所、高等院校和骨干企业联合开展被动式超低能耗建筑共性技术和重大关键技术研究，围绕被动式超低能耗建筑设计、施工和验收、材料等方面开展一批新技术、新材料、新设备、新工艺的科研项目研究，形成适宜河南的被动式超低能耗绿色建筑成套技术应用体系和全产业链体系。加强装配式低能耗建筑关键技术研究，实现被动式超低能耗建筑部品部件的标准化、工业化和装配化。鼓励清洁取暖技术、绿色农房建设技术与被动式超低能耗建筑融合发展。
健全技术标准体系
结合河南实际情况，加快不同建筑类型的被动式超低能耗建筑设计、施工、验收、评价和运行围护的技术标准、图集的编制工作，为被动式超低能耗建筑发展技术依据。
进一步完善激励政策
尽快出台促进被动式超低能耗建筑发展的政策文件，明确总体目标、重点任务、奖励标准和具体的土地、财政、税收和金融激励措施，为被动式超低能耗建筑发展提供政策支持，引导其健康有序发展。
积极培育产业基地
积极培育高品质、高性能的密封、防水和高效设备生产企业，打造产业集聚平台，促进被动式超低能耗建筑发展。
开展示范项目
结合当前重点工作，加快被动式超低能耗绿色建筑在重点区域、重点项目中落地，发挥示范项目辐射作用。被动式超低能耗示范项目应与清洁取暖工作任务和目标相结合，实现被被动式超低能耗建筑在城市和农村的同步发展；应与装配式建筑工作任务和目标相结合，及时总结经验并推广。
本文原标题为：《河南省被动式超低能耗建筑发展现状、挑战及计划》，原文刊登于《建设科技》杂志，版权归作者所有。
