欧洲超低能耗建筑和被动房的标准_技术及实践.pdf

41Building energy effi ciency 住房和城乡建设部科技发展促进中心 彭梦月欧洲超低能耗建筑和被动房的标准、技术及实践为实现更高阶段的节能目标，住房和城乡建设部科技发展促进中心从2008年开始对欧洲被动房标准和技术进行了系统的研究，并探讨其在中国开展示范的可行性，从而为我国未来建造适合中国气候特点和建筑形式的被动房奠定了一定的技术基础。本文简要介绍欧洲低能耗建筑和被动房发展现状。随着全球气候变暖问题越来越严峻，欧盟国家加强了温室气体减排的力度。根据联合国环境规划署的统计，欧美国家建筑能耗占社会终端能耗的比重越来越大，约为30%40%以上，建筑领域温室气体的排放已达到世界温室气体排放总量的30%左右。由于建筑节能的成本收益相对于其他行业（工业、交通）更高，因此建筑节能成为欧盟实现其减排目标的优先发展领域。2007年3月欧盟国家与政府首脑会议提出了三个“20%”的节能减排目标：即在2020年以前将温室气体的排放量在1990年水平上降低20%，2020年前将一次能源消耗降低20%，2020年前可再生能源的应用比例提高20%。为了实现欧盟的减排目标，各成员国都开始研究和推进低能耗建筑、被动房、零能耗建筑等可持续建筑的发展。如英国和瑞士正在研究的零排放（zero-carbon）建筑，或称为零能耗建筑，它是在建筑之外建立风力发电、太阳能发电、生物质能发电以及用生物质能产生燃气的设施，利用这些属于可再生能源的电力和燃气满足建筑运行的能源需求，实现消耗化石燃料为零的建筑。建筑节能42德国在建筑节能方面走在欧洲各国的前列，在建筑节能领域已建立了比较完备的法规制度、政策、标准和技术体系，在建筑节能的不同领域也制定了相应的促进计划、政策工具和市场推广机制。德国2007年在政府环保计划中提出了新的节能目标：1、至2020年，温室气体排放比1990年降低 40%；2、至2030年，用于发电的可再生能源比例增至25%30%；3、至2020年，通过热电联产技术进行发电的电能比例增至 25%；4、至 2020年，生物燃料的比例增至所有消耗燃料(相关燃料）的17%。为实现其节能目标，德国在新建建筑和既有建筑改造领域中通过不断提高节能标准来大力发展低能耗建筑。德国于1988年第一次提出了“被动房”（Passive House）的理念，其内涵包括：采用各种节能技术构造最佳的建筑围护结构，极大限度地提高建筑保温隔热性能和气密性，使热传导损失和通风热损最小化；通过各种被动式建筑手段来尽可能实现室内舒适的热湿环境和采光环境，最大限度降低对主动式的燃烧化石燃料的采暖和制冷系统的依赖或完全取消这类采暖和制冷设施。如建筑在冬季仅靠太阳辐射得热、室内设备和人体散热可以满足90%以上室内采暖需求，剩余的采暖需求可以通过引入带热回收的新风系统加热新风满足室内的采暖需求，从而大大降低了一次能源的消耗。通过10多年的研究和实践，德国已经有1万多套被动房，并确立了相应的标准。和德国基本类似，奥地利也是从20世纪80年代开始研究和发展低能耗建筑和被动房，在该领域积累了丰富的实践经验。在其每年新建的建筑中，低能耗建筑约占40%，被动房约占9%。目前奥地利在进一步地研究超高能效建筑或正能耗建筑。为了实现更高阶段的节能目标，住房和城乡建设部科技发展促进中心从2008年开始对欧洲被动房标准和技术的进行了系统的研究，并探讨其在中国开展示范的可行性，从而为我国未来建造适合中国气候特点和建筑形式的被动房奠定了一定的技术基础。本文简要介绍欧洲低能耗建筑和被动房发展现状。一、德国建筑节能标准的发展1、德国建筑节能标准概述从19771995年内，德国共颁布了三部建筑保温法规，其新建建筑每平方米采暖能耗从200 kWh/(m2a)降到了100 kWh/(m2a)，节能率达到50%。其一次能源消耗400500 kWh/(m2a)降低到300 kWh/(m2a)。2002年德国用建筑节能条例（EnEV）取代了建筑保温法规和供暖设备法规，它对建筑保温、供热、热水供应和通风等设备技术的设计和施工提出了全面和全新的要求。EnEV不再将单个的建筑构件视为评判能效的关键标准，而是将建筑物看作一个完整的系统进行计算和评估；同时建筑物能耗不再仅限于年采暖热需求，而是扩大到这个供暖、通风、热水制备以及相关辅助能源。建筑节能条例规定建筑物应达到一个主要和一个次要条件，限定了两个能效指标，一方面是建筑物的一次能源需求不得超过限定值；另一方面建筑围护结构的传热系数必须满足最低能效水平。2007年德国对建筑节能条例进行了修订，一方面是大范围引入建筑能源证书制度，另一方面是在计算方法中引入了制冷能耗和照明电耗两个参数。2009年德国 对建筑节能条例再次修订，采暖能耗限值进一步下降到45 kWh/(m2a)。根据能源、气候一体化计划（IKEP），自2012年起，德国还将进一步提高能效，最大幅度可达30%。表1 德国不同标准新建建筑采暖能耗限值年代标准采暖能耗限值(kWh/(m2a)19521976DIN4108(德国工业标准)3501977年第一部保温法规2001984年第二部保温法规150自1995年起第三部保温法规100自20022007年起建筑节能条例(EnEV)70自2009年起进一步提高条例要求45未来的目标被动式房屋标准2、低能耗建筑和被动房标准德国低能耗建筑是指能耗水平能够满足或低于2002年节能条例的建筑物，其采暖能耗平均值不得超过50kWh/(m2a)。被动式房屋标准是在对低能耗建筑标准不断改进的基础上制定出来的。德国于1988年首次提出“被动房”的概念。被动房在中国也有被翻译为“无源房”，即在非极端寒冷的天气，不用“有源的供暖和空调系统仍可拥有舒适的室内小气候。在建筑通过围护结构的热损失和通风热损失最小化的情况下，采用高效热回收通风设施不仅给建筑提供足够的新鲜空气，还可以通过对新鲜空气后加热或后制冷来满足制冷或采暖的需求。”（无源房屋，中国建筑工业出版社，2010）。在极端寒冷的天气下，使用很少的辅助能源，通常消耗极少可再生能源满足室内舒适性要求。欧洲对“被动房”的定义是必须满足相应的能效指标：(1)年采暖终端热耗15kWh/(m2a)；(2)最大供热负荷10w/m2；(3)用于采暖、生活热水和家庭用电的年一次能源消耗120 kWh/(m2a)；(4)空气渗透率为n500.6/h；(5)超温频率10%。实现被动房的主要设计理念和技术应用的基本原则包括：(1)建筑物形体紧凑，体系系数小，单栋建筑的体型系数宜为0.8，多层住宅楼(不高于4层)宜为0.4，高层建筑尽量不超过0.2；(2)非透明外围护结构保温性能卓越，传热系数0.15W/(m2k)；(3)采取气密性措施，空气渗透率达到n500.6/h；(4)通过有针对性的朝阳布置建筑物和窗户朝向（考虑遮阳），被动式利用太阳能光照替代人工照明并在冬季利用太阳能得热；(5)采用机械通风保持室内的湿度、空气卫生。在保温和建筑气密性十分优越的情况下，当建筑采暖负荷峰值不超过10w/m2，带有热回收的机械通风系统就可以满足室内采暖需求剩余的采暖需求，热回收设备的效率达到80%以上；43Building energy effi ciency(6)利用可再生能源提供辅助采暖和制冷，如太阳能、浅层地热等。二、奥地利建筑低能耗建筑和被动房标准奥地利建筑节能标准的要求与德国基本类似。奥地利目前的建筑节能标准分为普通节能标准、低能耗节能标准、被动房标准和超高能效标准四个等级，其采暖（制冷）能耗控制指标分别为100 kWh/(m2a)、40 kWh/(m2a)、15 kWh/(m2a)和10kWh/(m2a)。不同的能效标准对应不同的节能技术方案。三、低能耗建筑和被动房关键技术1、外围护结构节能技术外围护结构节能技术主要包括保温隔热技术、窗户节能技术。(1)保温隔热系统低能耗建筑和被动房最显著的优点是高效的保温隔热性能。寒冷或严寒地区冬季采暖煤耗量高，夏季空调电耗高大部分是由于围护结构与外界环境的热交换造成的。因此被动式-低能耗建筑的节能重点是提高建筑围护结构的热工性能，降低传热系数，减少热损失。此外高效的保温措施还将提高建筑物的气密性，降低能量损失，隔绝室外噪音，提高居住舒适度。建筑外墙保温图1 外墙保温示意图建筑外墙外保温技术起源可追溯到20世纪40年代的德国，目前已成为欧美发达国家市场占有率最高的一种节能技术。德国低能耗建筑或被动式建筑外墙保温普遍采用绝热复合系统（EIFS）。该系统使用寿命较长，平均30年，德国有些建筑物的外墙外保温系统达到了40年左右。外墙保温材料的种类很多，较适合的有膨胀聚苯板、矿棉、玻璃棉、泡沫玻璃、纤维素和木质保温隔热材料、真空保温材料等。其中膨胀聚苯板（EPS）占据德国82%以上的市场。德国保温材料的厚度经历了一个逐渐增加的过程，1980年，最早的保温层厚度仅为4cm，随着节能意识的逐步提高以及对保温层作用的认识改变，保温层的厚度逐步从6cm增加到8cm。目前德国规定，无论什么类型的保温材料，安装厚度都不低于10cm。德国对在此方面做过研究，认为保温厚度达到20cm的经济性能比最佳，因此在德国新建低能耗住宅外墙保温层的厚度都在1920cm，而被动房屋中，如果采用EPS板，外墙保温层厚度一般为2430cm。目前德国还研发真空保温(图2)、纳米级水凝胶保温等一些新型保温材料。真空保温层通常采用微孔硅酸作为支撑，硅酸表面包裹一层薄膜，从而构成真空保温板。它借助滑道或粘接剂进行固定。真空保温板的导热系数在0.0070.009W/(mk)之间，其保温性能优于传统的保温材料10倍之多，2cm的真空保温层的保温效果相当于20 cm EPS板的保温效果。真空保温板由于极易受损，而且需要进行现场质量控制，因此相对于传统保温材料费用较高。图2 真空保温材料 屋顶和地面保温被动房对屋顶、地面及地下室的顶板的保温要求很高。屋顶保温要求保温材料的厚度为2430cm。保温层上面需要加设防潮层。屋面保温隔热材料一般多分为两类：一是板材型，如XPS板，EPS板，硬泡聚氨酯板(PU)，岩棉板；二是现场浇注型材料，如现场喷涂硬泡聚氨酯整体防水屋面。地面保温的厚度最小也有25 cm。热桥的处理要使建筑保温隔热系统发挥良好的作用，除了保温材料和厚度的选择外，加强关键节点的设计与施工，避免热桥非常重要。避免热桥不仅对降低热热损失非常重要，而且也能防止潮湿隐患和由此引发的霉菌问题。如阳台采用预安装结构，可将热桥最小化。实现无热桥要求建筑物必须无疏漏地包裹在保温层理，避免穿透保温隔热平面的构件，避免结构件外突的建筑部件。阳台最好能处理成自承重移前的构件等。气密性关键部位如窗洞口、空调支架与栏板、穿墙预埋件、屋顶连接处、建筑物阴阳角包角等应采用相应的密封材料和配件隔绝传热，确保保温系统的完整性。(2)节能窗户窗户是建筑保温、隔热、隔音的薄弱环节。通过窗户的热损失占到建筑围护结构热损失的比重最大，约为3340%。因此建筑节能44窗户是节能的重点。1995年德国颁布保温法规后，窗户玻璃的传热系数U值需达到1.62.1 W/(m2k)，市场上主要采用的是中空玻璃。德国2009年建筑节能条例规定，窗户的U值不能超过1.30W/(m2k)，这就要求玻璃的U值大约为1.1 W/(m2k)（表2），基本上只有low-E玻璃填充稀有气体才能满足该要求。在双层玻璃之间填充惰性气体氩气或氪气可以改善窗户的U值和g值。U值大于1.3 W/(m2k)的玻璃目前在德国市场很难见到。表2 各种保温隔热玻璃的传热系数U值玻璃类型Uw值（w/m2k）单玻约6双玻中空玻璃3双玻Low-E 1.4双玻，low-E，填充氩气1.1双玻，Low-E，填充氪气0.9三玻，2层 Low-E，2层氪气0.7欧洲被动房窗户采用三层Low-E玻璃，玻璃间充惰性气体（氩气或氪气），玻璃Ug值为0.7W/(m2k)，窗框通常为高效的发泡芯材保温多腔框架，其Uf值达到0.7W/(m2k)，窗户的U值达到0.8W/(m2k)。除了窗户本身节能外，窗户的安装及安装位置、窗户的密封对于提高窗户的气密性都有很大的作用。被动房窗户是安装在外墙外保温的中部（图3）。即窗框外侧推出外墙一部分，窗框外侧落在木质支架上，同时借助于角钢或小钢板固定，整个窗户被嵌入保温层约三分之一的厚度。图3 被动房窗户安装窗户密封采用防水材料，如建筑用连接铝或者合适的丁基胶带，胶带可用灰浆嵌入安装。外部密封可采用实现压缩、浸渍和敞孔的密封条，如人工树脂阻燃的聚氨酯泡沫材料。2、通风技术和设备被动房的气密性非常高，为了避免开窗通风造成的热损失，降低能源消耗，同时满足空气交换卫生方面的要求，被动房通常采用带热回收的排气和通风系统。机械通风系统可以确保室内水蒸汽排出室外，保持室内湿度适中，避免水蒸汽破坏建筑构件，产生结露；其次通风可以排出有害物质和异味，保证室内空气质量。新风系统包括带热回收的分散式通风系统和带热回收的集中式通风系统。热回收装置包括叉流板式热交换器、逆流式热交换器、转轮式热交换器，其热交换效率都在75%以上。图4 带热回收和热泵的集中式通风系统3、采暖技术德国的低能耗建筑和被动房采暖方式以被动式为主兼具优化主动式采暖系统。对于被动房，当采暖负荷低于10W/m2，通过带有热回收装置的新风系统加热新风，即可以满足室内的采暖需求而不再需要常规的取暖。(1)被动式采暖技术被动式采暖技术就是通过建筑朝向、周围环境布置、建筑材料选择和建筑平、立面构造等多方面的设计，使建筑物在冬季能最大限度地利用太阳能采暖而夏季又不至于过热。主要方式是是加大房间向阳立面的窗，如做成落地式大玻璃窗或增设高侧窗，让阳光直接进到室内加热房间。采用这种被动式太阳能技术的前提是窗户密封性较高，并配有保温窗帘或保温窗扇板防止夜间从窗户向外的热损失。(2)主动式采暖技术和设备 与带热回收新风系统结合的采暖当被动房采暖热负荷低于10W/m2，可以采用带热回收的通风系统进行采暖。从厨卫区域（浴室、厕所、厨房）中抽出的废气要先流经热交换器，在这里，废气近90%的热量会被吸收掉并传导给新风，然后废气被排除。新风通过进风口进入室内，经过过滤器，然后到达热交换器进行预热送入到房间。在有些情况下，新风在到达热交换器前还要经过一段长距离的“地热交换器”，即安装在底下1.52m左右的管网，新风便可以吸收地下存储的热量。通过地热交换器预热后，外面空气温度可由-15升至05，这样不仅可以防止热交换器进气风扇的截流阀或开关控制结霜，也可大大提高冬天通风排45Building energy effi ciency气设备的效率。在有些工程中通风系统还装有电除霜保护加热系统和后加热器（post heater）以保证热交换的稳定性，避免热交换器结冰。德国环保局在德绍的办公楼使用的地热交换器目前是世界上最大的，地热交换器埋于地下深至3米，管道长度（从进气口到通风系统）长达6公里。在最冷的天气，被动房每平米的最大采暖需求达到10W，可以利用需要高效的采暖设施进行辅助加热，如冷凝式锅炉、木屑燃烧锅炉、带热泵和储热罐的通风供暖和热水成套设备。利用可再生能源的采暖系统可再生能源采暖系统包括太阳能采暖系统和浅层地能热泵采暖系统。欧洲很多采用地源热泵技术辅助太阳能系统为低能耗建筑供热或被动房辅助供热。地源热泵的末端采暖系统通常是辐射式采暖系统如地板辐射采暖系统或楼板埋管系统。4、制冷与除湿技术与设备(1)被动式制冷的方式是夜间通风制冷。建筑构件能够将日间产生的绝大部分热量储存起来。夜晚打开通风口，利用夜间通风将建筑构件内存储的热量释放到空气中，从而实现建筑物的被动式制冷。(2)主动式制冷混凝土楼板辐射制冷它是利用建筑物中具有储存能量能力的建筑构件，如混凝土楼板和实心墙将热量暂时储存起来，利用混凝土面积大和热惰性，一段时间后将热量释放出来的制冷方式。发挥建筑物构件制冷作用的是混凝土埋管系统，把管道埋入混凝土楼板里，管道里注入冷水对建筑构件进行冷却或疏导热能(图5)。采用建筑物构件制冷的前提是建筑要有良好的保温隔热性能。混凝土埋管也可以采用半预制混凝土的施工方式。把塑料管道实现埋设在预制的混凝土中。这种工业化的预制可以不受天气的影响。图5 混凝土楼板辐射制冷冷吊顶制冷冷吊顶式在顶棚中安置冷水管以达到冷却的作用。剩余面积可以做一般吊顶或者保持它的毛坯状态，表面做粉饰。冷吊顶通风分为以下几种系统：抹灰冷吊顶、石膏板冷吊顶和封闭和敞开式金属冷吊顶。图6 金属冷吊顶吸附式空调该系统是在新风设备中通过蒸发式制冷的方式对空气进行冷却。其原理是在通风设备中加入空气加湿器，通过加湿排风气流，蒸发带走热量的方式冷却排风，然后利用高效热回收装置进行热交换，冷却进风，从而达到空调的效果（图7）。吸附式空调可以利用太阳能来驱动。图7 吸附式空调原理5、遮阳技术欧洲被动式-低能耗建筑通过合理选择建筑朝向，处理好建筑立面，进行被动式的遮阳或自遮阳。如通过建筑构件本身，特别是窗户部分的缩紧形成阴影区，形成自遮阳；或是利用建筑互相造影形成建筑互遮阳。建筑外遮阳可以是固定的建筑遮阳结构，如遮阳板、屋檐等；也可以是活动式的，如百叶、活动挡板等。除了外遮阳，还有导光遮阳系统和可切换式玻璃同样能优化利用日光和降低制冷负荷。低能耗建筑和被动房的经济激励政策为了提高建筑能效以及推广可再生能源在建筑领域的应用，德国联邦政府出台了多项覆盖全国的财政资助计划，其中“节能建筑”计划是专为高效节能的“德国复兴信贷银行节能房屋”提供资助。该计划为新建或购买一栋符合资助标准的新建建筑节能46住房提供10年期以上的低息贷款，每套住宅最多可申请贷款5万欧元。目前有两种资助标准，即德国复兴信贷银行节能房屋85和70，指能达到2009年版建筑节能条例中规定的新建建筑一次能源参数的百分比。奥地利有9个联邦州，总人口共约800万人。其中维也纳有170万人，维也纳每年大约要建成50009000套公寓。维也纳是被动房发展潜力最大的城市，其被动房的主要类型是小型的住宅或独立式住宅。奥地利各州都制定推动建筑节能的经济激励政策。维也纳推动被动房建设的政策有：州政府对被动房提供贷款，每平方米居住面积（净建筑面积，不包括墙体厚度、楼梯间和通风管道井、电梯间面积）的贷款为510700欧元；贷款利息低，贷款时间长；除贷款外，每套建筑提供每平方米60欧元的赠款。被动式建筑的所有成本最高不能超过每平方米1730欧元。奥地利下澳洲也有专门针对低能耗建筑（包括被动式房屋）经济激励计划。获得资助的低能耗建筑标准必须满足的要求包括：达到最低采暖标准（通常为10kWh/m2a），采用了新型的采暖系统，如太阳能光热系统，生物质能远距离采暖，带热回收的通风采暖系统。经济激励计划由家庭资助、积分补贴和低息贷款补贴几部分组成。家庭资助是根据该家庭的人口及一家的年收入给予一定比例的补贴，通常为家庭最高收入的20%的补贴（一口人家庭，获得补贴的收入基数最高不超过28000欧元，两口人的收入基数最高不超过48000欧元，在此基础上每增加一口人，收入基数增加7000欧元）。积分补贴是指通过积分来评判建筑采取的节能措施和能耗水平的高低，相应的积分获得相应的经济补助。总积分为100，每分为300欧元。除了上述补助外，政府还提供为期27.5年利率为1%的长期低息贷款。以一个居住面积为111m2的低能耗建筑为例说明三类补贴的构成方式。该建筑总造价为16.1万欧元，4口人，补助收入基数为62000欧元，家庭补助约为12500欧元。该建筑获得72个积分，共获补助21600欧元。共获得贷款34100欧元。贷款额占总造价约为20%。五、低能耗建筑和被动房的示范工程在欧洲，特别是在德国、奥地利等国家，被动房筑已成为比较普遍的建筑理念和形式而被人们广为接受。目前，德国有超过13000套住宅是依照被动式房屋标准建成的，多数被动房住宅为单栋建筑，也有联排住宅和部分多层建筑。此外，还有大量的非居住建筑，如办公楼，商业建筑、体育馆、学校、幼儿园也是依据被动式房屋建造的。其中95%是新建的被动式房屋，5%是既有建筑改造成被动式房屋。奥地利是全世界被动房密度最大的国家。既有建筑存量中，70%为能耗较高的旧房，20%为达到最低节能标准的普通住宅，低能耗建筑占建筑总量的8%，被动房占到1%左右，约为330万m2。超高能效建筑占到1%左右。每年新建建筑中，普通节能建筑占50%，低能耗建筑占40%，被动房占到9%，其余的是超高能效建筑。目前维也纳州大概有1000套被动住宅已入住，850套住宅在建，1500套住宅在设计中。1、慕尼黑低能耗改造示范建筑“Munich Wilhelminian Style”Wilhelminian 是建于1995年的楼房，砖石结构，总建筑面积为1007m2，外装饰面是经典的欧式风格。原有的斜屋顶在二战中被摧毁，现在只剩下阁楼。该楼改造前室内舒适度较低，无集中供暖设施，只通过烧煤炉、壁炉燃烧木材取暖。该楼于2006年改造完，改造前公寓用于出租，改造后销售给个人，售价比市场价高10%。该楼改造的目标是被动房建筑，改造前采暖能耗为230kWh/(m2a)，改造后采暖能耗为30.5kWh/(m2a)。主要的节能改造措施如下：(1)外墙保温：因为临街的外立面是属于德国法律规定的受保护的建筑风格，所以设计中没有采用外墙外保温系统，而采用外墙内保温系统，保温层为7cm的岩棉。内庭的外墙采用了外墙外保温，16cm的岩棉。(2)屋顶和地下室供热区域：采用纤维素絮片保温，该材料的特点是隔热、隔声非常好；湿度可控；抵抗腐烂和虫害；扩散排汽；生产耗能小。抽出后尚可再利用，生态环保。应用的领域包括：坡屋顶椽间保温隔热，轻质平屋顶横粱间隔热。导热系数=0.040.05W/(mK)，防火等级为B1/B2。图8 Wilhelminian建筑图9 纤维素絮片47Building energy effi ciency(3)窗户：改造前是双层中空玻璃，改造后采用三层窗，里面充氪气，窗框的U值为1.2 W/(m2K)，窗玻璃U值为0.9 W/(m2K)，整窗的U值为0.8W/(m2K)。(4)通风系统：采用集中式通风系统，带热泵和储热罐的通风系统放在顶层阁楼。(5)可再生能源供暖：地下室装有木屑锅炉，燃烧木屑对建筑进行全年供暖，年耗20吨木屑，每吨为250欧元，年消费5000欧元。此外屋顶装有30m2的太阳能集热器提供生活热水和辅助采暖。该示范项目总投资160万欧元，其中增量成本为40万欧元。德国政府对既有建筑节能改造实行补贴，补贴额占增量的15%，因此补贴约为6万欧元。其中外保温的造价约为100欧元/m2，被动房窗户价格为800欧元/m2。2、维也纳的青年公寓图10 维也纳的青年公寓该公寓共有8层，是维也纳最高的被动式居住建筑，混凝土结构，总建筑面积达到5720m2，居住面积为4610m2，体型系数为0.28。其主要的节能措施包括：外墙采用30cm的EPS板，传热系数U=0.12W/(m2k)；屋顶采用35cmEPS板，U=0.12W/(m2k)；地下室顶板采用35 cm的EPS板，U=0.1W/(m2k)。窗户采用被动房窗户，U=0.8W/(m2k)。屋顶设计由天窗进行自然采光。该建筑的气密性很好，新风换气次数为0.4/h。采用带热回收的新风系统，热回收效率为85%。带热回收的新风系统对进风除了浴室留有一个采暖器外，其它房间都取消了采暖设施。在无任何采暖设施的情况下，室温常年保持21。浴室内的暖气片的设置，是为人们在浴室内提供更多的舒适度，可以将温度达到2324，但项目追踪调查的结果是几乎没有人使用这个暖气片。由市政供热公司提供集中式生活热水。建筑的采暖能耗14kWh/(ma)。一次能源消耗是120kWh/(ma)。建筑每平方米的造价为1480欧元。3、奥地利技术研究院办公楼“能源基地”（ENERGY Base）奥地利技术研究院是奥地利首屈一指的技术研究机构，其能源所通过应用研究，项目开发鼓励能源行业的创新发展，并长期致力于环境友好型的发电供电技术和基础设施建设，创新的供热制冷技术，建筑节能和可持续城市发展综合解决方案的研究。ENERGY base 是奥地利技术研究院的新建办公楼，位于维也纳的Floridsdoft区。该项目达到被动房的标准，总面积为7500m2，一次能源消耗为45kWh/(ma)。该楼2007年春季施工，2008年9月份竣工。在奥地利达到被动房标准的独栋建筑和多层居住建筑较多，但办公建筑楼的数量极少。ENERGY base 是新一代办公楼的典范。由于该建筑代表了可再生能源应用的新方向，维也纳商业局为此确定了新的节能办公建筑的标准。该建筑设计的核心理念是：节能、可再生能源利用，为用户提供最优质的舒适性。其主要的节能措施如下：(1)围护结构：木结构加矿棉,共26cm,传热系数0.164W/(mK)；屋顶：屋顶绿化,20cm EPS+14cm XPS，传热系数=0.099 W/(mK)；底层与地下停车场之间的楼板：16cm轻质混凝土保温层，3cm颗粒状的EPS+混凝土，上方3cm保温隔音的EPS材料，传热系数=0.199 W/(mK)；入口地面靠土壤的一面：17cm EPS+混凝土，上方3cm保温隔音的EPS材料，传热系数=0.165W/(mK)。(2)遮阳措施：安装两层百叶窗。外层百叶窗用于遮挡太阳辐射；室内的百叶窗用于抵挡眩光，百叶窗上有小孔，可以透光，不影响室内的自然采光。图11 奥地利技术研究院办公楼“能源基地”（下转49页）49Building energy effi ciency20082009年住房城乡建设部共评选了46个低能耗示范项目，其中居住建筑27个（含居住和公建混合，居住为主的建筑），总面积共计约542万平方米；公共建筑19个，总面积共计约101万平方米。其中北方严寒和寒冷地区26个项目，约占项目总数的56%。夏热冬冷地区15个项目，夏热冬暖地区5个项目，这两个地区的示范项目都在逐年增加。低能耗建筑示范项目的平均增量成本约为220元/m2。经过近10年的建筑节能工程示范，中国的建筑节能工程在规划设计、技术和产品应用方面有了显著的提高。从原有重视单项技术的应用转变为综合的建筑节能技术解决方案。与欧洲低能耗建筑（被动房）相比，中国的低能耗建筑存在以下几方面的差异：1、标准水平较低。中国建筑节能起步晚，考虑到各地经济水平、节能工作的基础和监管能力、配套技术、产品的研发及产业化水平都存在极大的不平衡，因此国家建筑节能标准水平要求较低，提高的进程比较缓慢。从1995年北方采暖地区民用建筑节能设计标准（JGJ26-95）的颁布到2010年该标准修订版的颁布，间隔15年的时间，相比德国每3年对节能标准进行修订的频率，并将能效提高30%左右的状况，我国的建筑节能标准提高的进程一定程度阻碍了低能耗建筑快速的发展。由于我国建筑节能标准自身的缺陷，对低能耗建筑的判定都以建筑构件或技术设备的单项能耗为基础，缺少对整个建筑物一次能源消费的定义和限值，从而难以评估一个低能耗建筑实际能耗水平及对环境的影响。2、节能技术和建筑能耗水平差距大。以德国为例，大部分低能耗建筑的能效水平接近德国1995年保温法规，少数项目略高于德国的保温法规水平；以北京示范项目为例，其低能耗居住建筑示范项目外墙保温的厚度（EPS板）最大不超过10cm，传热系数0.45 W/(m2k)，屋顶的传热系数0.50W/(m2k)，地面传热系数0.3 W/(m2k)。窗户采用双玻中空玻璃，传热系数2.5W/(m2k)，达到或略高于北京节能65%的标准，基本达到德国1995年保温法规的水平。国内大部分低能耗建筑采用双层中空玻璃，部分项目采用了三层中空或Low-e玻璃，但玻璃和窗框工艺和性能与国外相比还有一定的差距。被动房所需的窗户国内目前无法生产，还需要进口。遮阳技术应用也不普遍。与国外低能耗建筑相比，中国低能耗居住建筑中应用新风系统的理念还不普遍，大部分项目仍采取开窗自然通风的方式，从而一定程度降低了建筑物的气密性。3、缺乏对低能耗建筑发展的完善的经济激励政策。欧洲由于有比较完善的既有建筑改造的激励机制，既有建筑改造往往都高于标准，达到低能耗建筑或被动房标准。保温层的厚度平均都在20cm，新风系统改造属于强制性改造的内容之一。中国的既有居住建筑改造由于技术应用和经济条件的局限，还不能像欧洲国家一样改造一步到位，改造标准较低，缺乏技术细节的处理和配件的应用。4、低能耗示范项目在实施过程中还缺乏比较严格的质量监控和施工管理。与欧洲相比，我国建筑项目的实施速度太快。每年城镇建筑竣工面积约为16亿m2，施工和管理粗放，由此造成的后果便是：无论是在设计阶段还是在施工阶段，都不可能有效地保证工程的高质量，而高质量和细节控制正是低能耗建筑必不可少的前提条件。其次交付使用后的节能建筑在运行过程中缺乏节能管理的意识和手段，导致运行不节能。技术可行性分析1、现行标准的提高与完善我国正在逐步提高建筑节能标准的水平并不断完善建筑节图12 带导光孔的百叶(3)采暖措施：水源热泵采暖，终端是楼板预埋件辐射采暖和制冷。(4)制冷措施：太阳能制冷。建筑外立面安装了300m2的太阳能集热器，以驱动吸附式空调制冷。吸附式空调的原理是在通风设备中加入空气加湿器，通过加湿排风气流，蒸发带走热量的方式冷却排风，然后利用高效热回收装置进行热交换，冷却进风，从而达到空调的效果。(5)利用可再生能源发电。该建筑的南向外立面构件45度角上倾，上面安装了500m2的光伏电板，发电量为5kWh/(ma)，为大楼用电提供部分电力。夏季，外立面还可以实现遮阳。(6)室内舒适度调节：室内采用绿色植物用于加湿室内环境，称为“绿色缓冲地带”。（上接47页）C