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芬蘭的被動房的是基于德國的被動房標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)芬蘭的氣候區(qū)進(jìn)行了調(diào)整。被動房也分為幾個等級,包括P15,P20和P25,也代表了不同的單位面積年終端能耗。
表4 芬蘭低能耗建筑和被動房能耗限值
5、德國
建筑能耗占德國能耗總量的40%左右,德國從1977年頒布第一部保溫法規(guī)到2012年進(jìn)一步修改建筑節(jié)能條例(EnEV),共經(jīng)歷了六個節(jié)能階段,建筑采暖能耗已由最初的220kWh/(m2a)下降到2014年30kWh/(m2a)的水平(見表5)。在過去20年里,通過一系列措施,德國新建建筑單位居住面積的采暖能耗降低了40%左右,在此基礎(chǔ)上,到2020年和2050年,采暖能耗應(yīng)分別再次降低20%和80%。
表5 德國建筑節(jié)能條例發(fā)展歷程
日本發(fā)生福島核電站事故后,德國率先宣布放棄使用核能(占其能源總供應(yīng)量的40%),并于2011年提出了新的房屋節(jié)能目標(biāo):自2019年1月1日起,將政府辦公建筑建成近零能耗房屋;自2021年1月1日起,將所有新建房屋建成近零能耗房屋;到2050年,所有房屋節(jié)約80%的一次能源。發(fā)展被動式房屋是德國實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的基礎(chǔ),可為德國節(jié)省近40%的社會終端能耗。在被動式房屋的基礎(chǔ)上,德國還將進(jìn)一步研究產(chǎn)能房屋(energy plus)。
德國的低能耗建筑包括幾類:RAL認(rèn)證體系下的低能耗建筑、被動房、3升房、高能效建筑-德國復(fù)興信貸銀行節(jié)能房屋70和節(jié)能房屋55。
(1)RAL認(rèn)證體系下的低能耗建筑
德國的低能耗建筑是根據(jù)RAL-GZ965標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的,其規(guī)定低能耗建筑的傳熱損失要比現(xiàn)行的EnEV2009低30%,同時對其它的指標(biāo)例如保溫、氣密性和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了更嚴(yán)格的規(guī)定。該認(rèn)證體系對低能耗建筑的認(rèn)證也分為兩類,一是規(guī)劃設(shè)計(jì)認(rèn)證,二是運(yùn)營階段的認(rèn)證。
(2)被動房
它是在德國wolfgang Feist博士的研究下由德國被動房研究所提出的超低能耗建筑形式。對“被動房”的定義是必須滿足相應(yīng)的能效指標(biāo)(見表6)。
表6 德國被動房的指標(biāo)體系
德國被動房研究所(PHI)是對被動房及其構(gòu)件進(jìn)行認(rèn)證的權(quán)威機(jī)構(gòu)之一。德國被動房與按EnEV設(shè)計(jì)的節(jié)能建筑不一樣,前者由PHPP進(jìn)行模擬的計(jì)算和認(rèn)證。PHPP是個工具包,包括對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的U值計(jì)算、能源平衡計(jì)算、設(shè)計(jì)舒適的通風(fēng)系統(tǒng)、計(jì)算供熱負(fù)荷等。該軟件包括了許多歐洲國家的氣象數(shù)據(jù),從而使它更具有國際化的兼容性。EnEV被動房研究所除了對被動房進(jìn)行認(rèn)證外,也對建筑服務(wù)系統(tǒng),如熱交換器、熱泵進(jìn)行設(shè)備認(rèn)證。
被動房的造價比按照德國EnEV2009建造的常規(guī)節(jié)能建筑,單位面積增量成本約高150歐元(Wuppertal氣候環(huán)境與能源研究所),其中窗(詞條“窗”由行業(yè)大百科提供)戶和通風(fēng)系統(tǒng)增量成本占比較大,其次是保溫隔熱系統(tǒng)。
(3)3升房
3升房的概念是由德國弗朗霍夫研究所引入的建筑概念,指單位建筑面積年采暖需求≤35kWh/m2a,即相當(dāng)于3升耗油量,對應(yīng)的是一次能源需求。該類建筑沒有相應(yīng)的認(rèn)證體系,只是由弗朗霍夫研究所定義的一種超低能耗建筑,它給出了一次能源需求的限值,但沒有技術(shù)系統(tǒng)方面的特殊要求,技術(shù)路線要仍是參照德國EnEV的要求。
(4)德國復(fù)興信貸銀行節(jié)能房屋
德國復(fù)興信貸銀行可為新建或購買的或改造的低能耗建筑提供低息貸款,這些低能耗建筑的能效指標(biāo)由德國能源署確定,能效指標(biāo)的參考數(shù)值依據(jù)EnEV規(guī)定的一次能源需求Qp和傳輸熱損失H’T而定。針對既有建筑改造的資助標(biāo)準(zhǔn)有兩種,即德國復(fù)興信貸銀行節(jié)能房屋70和85,以前被稱為kfw-40,kfw-60。Kfw85和Kfw70指在EnEV2009 的基礎(chǔ)上能效分別提高15%和30%。達(dá)到這類標(biāo)準(zhǔn)的每套住宅最多可申請貸款5萬歐元。評判建筑是否屬于節(jié)能房屋70,必須滿足兩個條件:一是建筑一次能耗不允許超過2009年版《節(jié)能條例》中規(guī)定的參考建筑計(jì)算值70%,二是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失不能超過2009年版《節(jié)能條例》中規(guī)定的參考計(jì)算值的85%。針對新建建筑的資助標(biāo)準(zhǔn)有兩種,分別為kfw-55,kfw-40, 即在EnEV2009的基礎(chǔ)上能效分別提高40%和60%,接近被動房的能效水平。
表7 德國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和超低能耗建筑能效比較
6、奧地利
奧地利有9個州,各自有自己的建筑法規(guī)。建筑能耗的計(jì)算方法參照奧地利OIB制定的奧地利標(biāo)準(zhǔn)ONORM B8110-1和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN832。2008年奧地利建立了建筑能效認(rèn)證制度,它根據(jù)建筑采暖需求將建筑劃分為幾個等級,分別為A++,A+,A到G,其中A+相當(dāng)于被動房的標(biāo)準(zhǔn),采暖需求≤15 kWh/(m2a), A++是最優(yōu)等級,即采暖能耗和總能耗最低。
奧地利政府有專門針對低能耗建筑和被動房的資助計(jì)劃。獲得資助的低能耗建筑和被動房在國家標(biāo)準(zhǔn)RLMA25中有明確的定義。低能耗建筑中居住建筑的能耗標(biāo)準(zhǔn)被劃分為兩類,一是有機(jī)械通風(fēng)的建筑,一類是不含機(jī)械通風(fēng)的建筑。被動房的指標(biāo)等同于德國的指標(biāo)體系。
同時奧地利專門的“推動環(huán)境保護(hù)計(jì)劃(Klima:aktiv)”也對被動房進(jìn)行認(rèn)證和資助。該項(xiàng)目的目標(biāo)是降低CO2的排放并提高可再生能源利用。該項(xiàng)目資助的被動房分四個分項(xiàng)進(jìn)行評估和認(rèn)證,分別是規(guī)劃和竣工驗(yàn)收,能源供應(yīng),建筑材料和施工,空氣質(zhì)量和舒適性。每個分項(xiàng)都列出了相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)也分為強(qiáng)制項(xiàng)和可選項(xiàng),達(dá)到可選項(xiàng)便可獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。四個分項(xiàng)的總分為1000分,獲得被動房的認(rèn)證必須達(dá)到所用的強(qiáng)制項(xiàng)且總分達(dá)到900分。截至到2010年,奧地利的被動房已達(dá)到8500棟,并呈上升的發(fā)展趨勢。從2015年,奧地利只有被動房建筑可享受政府補(bǔ)貼。
表8 奧地利低能耗建筑和被動房采暖能耗限值

7、瑞士
瑞士的建筑節(jié)能國家標(biāo)準(zhǔn)是SIA380/1:2009,但是該標(biāo)準(zhǔn)并沒有對低能耗建筑進(jìn)行定義。瑞士與2006年提出“2000瓦社會”,并出臺了指導(dǎo)文件SIAD 0216,旨在促進(jìn)可持續(xù)建筑的發(fā)展。該文件針對居住建筑、辦公建筑和學(xué)校提出了建筑材料的一次能源耗能,室內(nèi)環(huán)境、生活熱水、燈光、暖通設(shè)施的安裝規(guī)定了相應(yīng)的限值和要求,該指導(dǎo)文件也沒有對低能耗建筑進(jìn)行定義,而是專門制定了針對低能耗建筑認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)Minergie。Minergie于2003年頒布,認(rèn)證的標(biāo)識分為Minergie®, Minergie-P®和Minergie-ECO®/P-ECO®三類,每類標(biāo)識的有效期為5年。Minergie-P的能效要求參照德國被動房的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),相當(dāng)于瑞士被動房,Minergie-ECO/P-ECO除了要滿足Minergie-P的能效要求外,還加入了保持環(huán)境和健康的可持續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)。健康涉及到采光、噪音、室內(nèi)空氣等細(xì)則,而環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)涉及到環(huán)保建筑材料的生產(chǎn)、建筑材料的循環(huán)利用和可再生能源優(yōu)先利用,易于拆遷的建筑材料的循環(huán)利用等。這些標(biāo)準(zhǔn)等同于我國綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)。
8、英國
英國目前還沒有對低能耗建筑和被動房進(jìn)行明確的官方定義,然而國家的《可持續(xù)建筑規(guī)范》含有對可持續(xù)建筑評價分級的內(nèi)容。該評價標(biāo)準(zhǔn)將可持續(xù)建筑分為六級,第六級是最節(jié)能和可持續(xù)方面水平最高的建筑,被認(rèn)為達(dá)到“零碳”水平。評價內(nèi)容包括能源和CO2排放,水和材料,地表水徑流,垃圾,污染,健康和舒適,能源能運(yùn)管理和建筑生態(tài)等幾個方面,也類似國內(nèi)的綠色建筑評價。自2008年開始,英國所有的新建保障住房必須達(dá)到可持續(xù)建筑的三級水平,而對于商業(yè)開發(fā)建筑,可以自愿申請是否進(jìn)行分級評價。在英國,英國建筑科學(xué)研究院(BRE)負(fù)責(zé)對被動房進(jìn)行認(rèn)證,認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)參照德國的被動房標(biāo)準(zhǔn)。
三、對我國超低能耗標(biāo)準(zhǔn)體系建立的啟示
在我國,居住建筑從第一部建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)開始,經(jīng)歷了“三步節(jié)能”過程,新建供暖居住建筑在1980—1981年住宅通用設(shè)計(jì)能耗的基礎(chǔ)上,于1986年,1995年和2005年分別將建筑能效提高了30%,50%和65%。我國除了建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)外,還有《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》以推動綠色建筑在我國的發(fā)展。綠色建筑評價等同于歐洲的可持續(xù)建筑評價,其指標(biāo)除能效評價外,還涉及節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水等方面,體現(xiàn)了建筑與生態(tài)環(huán)保和資源節(jié)約的密切關(guān)系。但綠色建筑不一定就是超低能耗建筑。
歐洲超低能耗建筑是能耗高于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)30%或50%以上的建筑,是國家未來的能效提升的目標(biāo),對于超低能耗建筑的能耗限值都有相應(yīng)的規(guī)定,也是國家財(cái)政補(bǔ)貼的主要對象。目前,我國對于“三步節(jié)能”以后的規(guī)劃尚未有足夠的統(tǒng)一認(rèn)識。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部每年評審全國范圍低能耗建筑示范項(xiàng)目,其規(guī)定是必須滿足強(qiáng)制節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對能耗控制有創(chuàng)新有突破,比當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)節(jié)能率再降低5%以上,但低能耗建筑和被動房的標(biāo)準(zhǔn)體系、認(rèn)證制度并沒真正建立起來,對于室內(nèi)環(huán)境、能耗限值沒有相應(yīng)的規(guī)定。國家還未有針對超低能耗建筑的補(bǔ)貼和激勵政策,更關(guān)鍵的是缺乏實(shí)現(xiàn)超低能耗建筑的技術(shù)手段和產(chǎn)品,相關(guān)產(chǎn)業(yè)和施工工藝比較滯后。
因此,我國借鑒歐洲國家的經(jīng)驗(yàn),通過試點(diǎn)示范盡管建立起超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)體系非常必要,但在標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中,也要充分考慮我國不同氣候區(qū)的特點(diǎn),做適應(yīng)性的調(diào)整,不能完全照搬歐洲的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)體系的建立將為我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃和預(yù)期確立努力的目標(biāo),為建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高提供技術(shù)儲備,帶動建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的升級換代,促進(jìn)施工工藝的精細(xì)化革命。
注釋:
歐洲能源根據(jù)邊界的不同分為三個層次:一次能源、輸送能耗和能源需求(終端能耗)。一次能源(primary energy):包含原始能源從(可再生或非可再生能源)開采、能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)輸?shù)浇ㄖ⿷?yīng)端的全過程能耗。一次能源=終端能耗×一次能源轉(zhuǎn)換系數(shù)。
終端能耗(輸送能耗)(end-energy或delivered energy ):即建筑外部輸送給建筑內(nèi)用能設(shè)備與系統(tǒng)以滿足建筑采暖、制冷、通風(fēng)、照明和生活熱水需求的能源,如熱水、電力、蒸氣、冷水等。
能源需求(建筑用能) (energy demand):建筑物內(nèi)部為滿足采暖、制冷、通風(fēng)、照明和生活熱水而需要的凈能量,通過建筑內(nèi)各種終端設(shè)備實(shí)際獲得的能量,與建筑使用的能源種類和系統(tǒng)形式無關(guān)。
*一棟住宅對來自外部的能源需求每年的最高限額為1650千瓦時/HFS加上52.5kWh/m2, 含采暖、通風(fēng)、生活熱水。HFS是建筑物每平方受熱地板面積。
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