中国住宅建设如何走低碳化道路,是当今设计和建造领域必须加紧研究的问题。放眼世界先进国家的做法,建造被动式住宅是实现低碳居住的重要途径。
英国的《可持续发展住宅规范》制定了走向低碳住宅的三个步骤:“到2010年减少二氧化碳排放量25%,到2013年减少排放量14%,到2016年达到零碳排放”。
这令人联想到英国最早的“零能耗”住宅---贝京顿居住小区,其实这个小区的建造始终贯穿着被动式住宅的设计理念,为人们的居住可持续发展提供了样板。
地处北欧的瑞典在马尔默市建设了闻名于世的“Bo01住宅示范区”。这个小区充分利用可再生能源,大幅度地降低了碳排放量。其采取的主要技术措施包括:提高住宅围护结构的节能降耗效果,增加保温隔热层厚度;增加外窗遮阳设备;利用自然通风和新风系统,置换室内空气;建设2兆瓦风力发电站,可满足小区99%的用电需求;安装120平方米的太阳能光伏电池系统,1400平方米的太阳能板,可满足小区1%的用电需求;利用地源热泵解决冬季供热、夏季制冷问题,可满足小区85%的供热需求、100%的供冷需求。被动式住宅的通用技术在这里集成整合,发挥得淋漓尽致。
被动式住宅起源于20世纪90年代的德国著名金融中心城市法兰克福。这类住宅主要通过住宅本身的构造做法达到高效的保温隔热性能,并利用太阳能和家电设备的散热为居室提供热源,减少或不使用主动供应的能源,即便是需要提供其他能源,也尽量采用清洁的可再生能源。目前全世界大约有15000座被动式住宅,其中德国已经建设4000座 6000座单元住房。根据德国的建筑节能要求,新建住宅能耗应控制在每平方米90千瓦时以下,而被动式住宅能耗仅为规定的15% 20%,有的甚至降到每平方米20千瓦时 50千瓦时。
2007年笔者在德国考察期间,看到德国在既有高层住宅和公共建筑改造中都吸收了被动式住宅的设计理念,取得了显著的节能减排效果。转念之,面对中国量大面广的高层住宅,如何推广被动式住宅技术实属一项攻关课题,但这是我们实现低碳居住的有效途径。
就现阶段我国产业化现代化水平,笔者认为,在经济发达或较为发达的一二线城市建设“被动式高层住宅”是完全可能的,起码能做到以下几点:
加厚外墙屋面围护结构的保温隔热层厚度,尤其在北方地区可采用150厘米的聚氨酯材料;采用三层玻璃的节能窗,增加外窗的气密性和绝热性;严格控制窗墙比,北向窗户开窗宽度满足采光低限为宜,南向窗户避免设计飘窗和落地窗,南向大玻璃窗下一定要留出30厘米 40厘米的低窗台,以便安装散热器,有利于加热从窗户渗透进来的冷空气。这三点是建立被动式住宅的先决条件,可一步达到节能75%以上的要求。
此外,还可在外窗增设遮阳设施。北方地区宜采用带保温材料的铝合金百叶卷帘或木制百叶窗;采用高效采暖末端设备,并实现分户计量控制,应季应时调节室内温度;增加新风置换系统,采用可进行热交换的新风设备;采用太阳能分户供热水或集中供热水系统,节约用电,减少燃气消耗和二氧化碳排放;采用光伏电池供电系统,解决高层公共区的照明和室外环境照明;采用中水回用、雨水收集技术,节约用水;采用垃圾生化处理技术,实现垃圾就地减量,减少对环境的污染。
上述共10项技术,有些已作为普通成熟技术在推广,有些则需要增加投入才能应用到实际工程中。国外经验表明,被动式住宅的建造成本比普通住宅要高出10% 20%,但后期运营的成本极低,换算下来,大致5年 10年之内即可收回投资。从可持续发展和低碳减排的长远角度考虑问题,建设被动式住宅是完全值得推广的。








