在位于北京通州區(qū)的中國建筑科學研究院內(nèi)，有一棟“未來建筑”，于2020年落成。這是“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目“近零能耗建筑技術(shù)體系及關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”的標志性成果，是國家建筑安全與環(huán)境重點實驗室的重要組成部分。
2020年8月10日，山西省首例被動式超低能耗建筑——大同未來能源館正式開館亮相，成為古都大同的新地標，也是當時國內(nèi)最大規(guī)模的超低能耗被動式建筑。
近零能耗、超低能耗，讓被動式建筑成為備受推崇的建筑理念，被動式建筑也是目前國際認可的一種集高舒適度、低能耗、經(jīng)濟性于一體的節(jié)能建筑技術(shù)。
中國建筑科學研究院“未來建筑”效果圖
何謂被動式建筑？
被動式建筑是適應(yīng)氣候特征和自然條件，通過保溫隔熱性能和氣密性能更高的圍護結(jié)構(gòu)，采用高效新風熱回收技術(shù)，最大程度地降低建筑供暖供冷需求，并充分利用可再生能源，以更少的能源消耗提供舒適室內(nèi)環(huán)境的超低能耗綠色建筑。
被動式建筑的首要標準：低能耗。有數(shù)據(jù)顯示，被動式建筑所需的單位平方米采暖和制冷能耗與傳統(tǒng)建筑相比節(jié)能高達90%，與普通新建建筑相比節(jié)能超過75%以上。
據(jù)了解，被動式建筑最早由德國人發(fā)明并推廣。1991年，世界上第一個被動式房屋在德國達姆施達特市建成。2012年，全世界已有37000座被動式建筑，有獨棟房屋、公寓、學校、辦公樓、游泳館等。
被動式建筑技術(shù)雖然起源于德國和歐洲，但因為地理環(huán)境和氣候等因素不同，無法完全復制，所以引入中國后，進行了很多的技術(shù)創(chuàng)新。
被動式建筑適用范圍廣，寒冷地區(qū)、炎熱地區(qū)都可建設(shè)被動式建筑。被動式建筑實現(xiàn)低耗能的主要方式是，通過建筑自身的空間形式、建筑材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)墻體隔熱或隔冷、自然通風和太陽能利用等。
被動式建筑是真正同時實現(xiàn)集節(jié)能、舒適和經(jīng)濟適用為一體的建筑標準。以舒適度為例，南方的建筑沒有集中供暖設(shè)施，雖然節(jié)能，但居住的舒適度低，冬天常見凍傷，而被動式建筑通過保溫門窗、隔熱外圍護墻、熱回收裝置等，實現(xiàn)了更舒適的室溫。
被動式建筑以其低能耗和優(yōu)越的性價比，在全球受到推崇并得到普及。在中國，近年來被動式建筑也開始從試點走向規(guī)?；?。特別是“雙碳”目標的提出，各地政府加大加快了被動式建筑的建設(shè)規(guī)模和速度，并從政策鼓勵、資金支持等各方面給予大力推動。
今年4月20日，石家莊市發(fā)布了《關(guān)于支持被動式超低能耗建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》，提出大力推進被動式超低能耗建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展，今年將新開工被動式超低能耗建筑面積20萬平方米，到2023年累計實現(xiàn)開工被動式超低能耗建筑面積250萬平方米，到2025年累計實現(xiàn)開工被動式超低能耗建筑面積300萬平方米。
“未來建筑”現(xiàn)場施工圖
應(yīng)運而生的被動式門窗——不是所有門窗都能稱為被動式門窗
被動式建筑的核心是能效，是節(jié)能，而節(jié)能的基礎(chǔ)便是創(chuàng)新的保溫墻體、門窗技術(shù)、建筑通風等。特別是其門窗，必須是被動式門窗。
被動房對門窗有極致嚴苛的標準，不是所有門窗都能稱為被動窗。
我國近零能耗示范建筑——中國建筑科學研究院內(nèi)的“未來建筑”，使用的就是國產(chǎn)的被動式門窗。生產(chǎn)商是國內(nèi)鋁制品行業(yè)知名企業(yè)——廣東堅美鋁業(yè)。
廣東堅美的被動式門窗產(chǎn)品之所以能運用在這棟近零能耗的被動式建筑中，成為“未來建筑實驗室”的專項合作伙伴，是因為達到了“被動房用窗”的標準，獲得了德國被動房研究所PHI(Passive House Institute）的權(quán)威認證。
德國PHI認證是全球公認的最為嚴格的超低能耗建筑認證體系。PHI作為一個獨立的檢驗和認證中心，對超低能耗建筑及其組件，例如墻體及保溫結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、門、窗、構(gòu)件連接、新風系統(tǒng)及熱泵緊湊型系統(tǒng)等的性能進行檢驗和認證。
國內(nèi)被動式建筑的快速發(fā)展，除了政府推動和政策支持外，與國內(nèi)建筑材料的科技創(chuàng)新也密不可分。例如廣東堅美的105系列被動式房用窗，不僅正式通過了PHI的被動窗認證，而且其保溫節(jié)能級別達到了B級，是被動窗認證中鋁合金窗能達到的至高等級，整窗傳熱系數(shù)低至0.7 W/(m2·K)，保溫節(jié)能性達到了極致，這標志著廣東堅美在超低能耗門窗的研發(fā)領(lǐng)域已達到國際先進水平。同時，廣東堅美105系列被動式房用窗，也適用于國內(nèi)保溫要求最高的氣候區(qū)——寒溫帶氣候區(qū)，能滿足中國最寒冷地區(qū)的被動房使用標準，即使在冬天酷寒的夜里，只用極低的能耗也能保持室內(nèi)溫度舒適。
“未來建筑”現(xiàn)場施工圖
節(jié)能建筑、綠色建筑，已成為行業(yè)的集體行動
中國政府向來重視建筑行業(yè)的節(jié)能，積極開展對超低能耗建筑的實踐和探索。自1980年以來，我國的建筑節(jié)能先后經(jīng)歷了30%、50%、65%三個階段，尤其在降低嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑應(yīng)用比例等領(lǐng)域取得了顯著的成效。
住建部在《建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中就提出，積極開展超低能耗建筑、近零能耗建筑建設(shè)示范，引領(lǐng)標準提升進程，在具備條件的園區(qū)、街區(qū)推動超低能耗建筑集中連片建設(shè)，到2020年，建設(shè)超低能耗、近零能耗建筑示范項目1000萬平方米以上。隨后，山東、河北、河南等省市針對超低能耗建筑示范推廣的政策和技術(shù)標準陸續(xù)出臺，在財政補貼、非計容面積獎勵、備案價上浮、綠色信貸等方面提出了政策優(yōu)惠。黑龍江、上海、天津等省市還出臺了超低能耗建筑的相關(guān)技術(shù)標準。
隨后，中國又推出了國際上首個近零能耗建筑的國家標準。2019年9月1日，住建部發(fā)布并實施《近零能耗建筑技術(shù)標準》。
建筑是碳排放的主要四大行業(yè)（電力、工業(yè)、建筑和交通）之一。有數(shù)據(jù)顯示，建材生產(chǎn)排放加上建筑物化過程中的排放，兩部分占到了全國碳排放量的17%。在建筑運營階段，碳排放量占比更高，達到了22%。因此建筑建材行業(yè)排放合計占國內(nèi)的40%，大大高于行業(yè)占GDP 25%的比重。
隨著“雙碳”目標的提出，以近零能耗為目標的節(jié)能建筑、綠色建筑更成為行業(yè)的集體行動。1月16日，中國建筑材料聯(lián)合會發(fā)布了《全力推進碳減排 提前實現(xiàn)碳達峰——推進建筑材料行業(yè)碳達峰、碳中和行動倡議書》。
《倡議書》指出：建筑材料行業(yè)是我國碳排放較大的行業(yè)之一，采取切實有力措施，全力推進碳減排工作，提前實現(xiàn)碳達峰，為國家總體實現(xiàn)碳達峰預定目標和碳中和愿景做出積極貢獻，是建筑材料行業(yè)必須履行的社會責任和應(yīng)盡的義務(wù)。
《倡議書》向全行業(yè)倡議：全面提升建筑材料行業(yè)綠色低碳發(fā)展水平，加快推進建筑材料行業(yè)碳減排工作，促進建筑材料行業(yè)提前實現(xiàn)碳達峰。
（本文刊發(fā)于《中國經(jīng)濟周刊》2021年第15期）
2021年第15期《中國經(jīng)濟周刊》封面
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