迈向“被动”建筑时代

节能建筑的典范被动房已进入中国,它能否引领中国建筑行业迈向新的阶段?

毗邻太湖水边的浙江省长兴县到了酷暑8月炎热而潮湿。室外温度已经达到了35摄氏度,空气中充斥的水汽让人感觉置身桑拿浴室。不过,如果此刻步入刚刚落成的朗诗布鲁克绿色精品酒店,一切令人烦闷的湿热体感都会消失殆尽,转而扑面而来的是清新、干爽的空气,20多摄氏度的适宜室温。令人惊奇是,这座外观有些独特的德式风格建筑酒店没有使用空调,仅仅凭借低能耗的新风系统就实现了整个酒店的舒适环境。

朗诗布鲁克精品酒店的秘密在于这是一座被动式建筑,俗称被动房。这个建筑面积2500平方米的酒店拥有48个标准客房和4个套间。从酒店内部装修与设计来看,与普通精品酒店并无二致。然而,它却是中国首个按照长三角地区夏热冬冷气候设计建造、并获得德国被动房研究所认证的大型被动房,也是中国第一个同时按照绿建三星1、德国DGNB2和美国LEED3认证标准实施的项目。

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“和传统建筑相比,被动房可以节省供暖和制冷能耗最多达90%,和新建建筑比节省75%,比普通低能耗建筑的能耗还要小很多。”德国被动房研究所所长费斯特(Wolfgang Feist)博士说。

据费斯特介绍,被动房高效利用阳光、内部热源和热能回收,在冬天大大减少或彻底摆脱对传统供热系统的依赖;在夏季,被动房可以利用特殊设计的遮荫等被动制冷手段保持凉爽;特殊的窗框和建筑维护结构则有效地防止了热量的传递;通风系统在无形中不断提供新鲜空气,同时避免了风吹给人造成的不适。

“被动房的优势不仅限于节能,更能在很大程度上提升居住的舒适度。这也是我们在中国建造被动房的最大动力。”朗诗集团董事长田明说。

2011年,田明到奥地利拜访“被动房之父”费斯特博士。长谈过后,他记住了被动房建造的三大核心要素:气候条件、因地制宜、低技术。“每个地方的气候条件各不相同,而建造被动房必须考虑各个地区的气候条件,被动房并不是高科技的堆砌,它更推崇利用自然条件来实现低能耗、高舒适度。”田明解释说。

德国是全球被动房最为密集的国家,目前已经拥有数千座被动式建筑。根据德国政府的规划,到2020年,全部新建建筑都必须实现“零排放”标准。正因为如此,被动房建设在德国越来越受到关注。

然而,如果把德国的被动房原封不动的拷贝到中国则注定失败。德国的气候主要属于寒温带气候,而中国幅员广阔,跨越多个气候带,每个气候带特点迥异。“中国长江中下游地区的气候的主要特点是冬冷夏热,常年湿度大,这与德国被动房仅仅需要关注冬季保温的特点截然不同,我们既要在冬天保持室内温度,还要在夏季保持室内清凉,去除潮湿,难度极高,德国的夏天则无须空调,也丝毫不要考虑除湿的问题。”朗诗集团副总裁、技术总监谢远建说。

从奥地利考察归国后,田明决定在长江中下游地区建造第一座被动房。对朗诗来说,当时面临诸多挑战,除了被动房设计需要因地制宜创新外,在中国建被动放还面临两大挑战:建筑过程中高气密性施工、冷热桥处理难度极大;被动房建造的配套供应商少,在管理和成本控制上挑战巨大。为了达成目标,朗诗不仅在整个过程中邀请德国被动房研究所的评估和指导,还与包括巴斯夫在内的拥有被动房建筑经验的合作伙伴展开了深度合作。

历经一年多的设计规划,2013年4月朗诗长兴布鲁克被动房开工。一年后竣工。“实践证明,长兴朗诗布鲁克被动房的各项指标均达到甚至超过了德国被动房的标准。”田明颇为骄傲地说,并透露:“有了这个成功案例,接下来我们计划在朗诗的绿色地产中部分引入真正市场化销售的被动房开发项目。”

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布鲁克客房的内部装修与普通精品酒店并无二致。
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巴斯夫与中国的房地产商携手打造适用于被动房的各类创新建材和系统解决方案。

作为未来节能建筑的代表,被动房拥有多重优势。“以保温性能为例,在被动房中煮一次饺子可以使室内温度提高2摄氏度——可以保持两天。”中国住建部项目合作处处长张小玲女士以自己在北方亲自参与的被动房项目为例解释说。

张小玲还总结了被动房的其它优势,包括节约能源,摆脱对石化能源的依赖;不会形成热岛效应,解决一大城市化难题;使用寿命加长;对居住者的健康有利,可以减少心脏病、皮肤病,过滤PM2.5等大气污染等。“中国北方地区每年用于取暖消耗的能源大约相当于2亿吨标准煤,而这些建筑变为被动式建筑,则能源消耗可以降低到1400万吨。”王小玲说。据她透露,目前中国河北省已经编撰完成被动房指标,巴斯夫也参与了部分指标的制定。

被动房的诸多优势让人们对其经济投资回报的效率非常好奇,而费斯特则以德国的经验回应了这一疑惑。“事实上,被动房建筑的投资成本仅仅比普通建筑(同样有较高的建筑标准)高出大约5%。”费斯特博士说,“而通过能源费用的节约,长期来看,被动房的初期增值投资完全可以在一定周期内很快回收。”

然而,由于中国的建筑标准较低,在中国被动房的初期投资成本则远远高于德国的百分比。“我们预计可能要高出20%到50%,”谢远建称,“对于竞争激烈的房地产开发市场,这可能是一笔可观的投入。”正因为如此,谢远建认为应该对绿色建筑、被动式建筑提出分层次的不同标准以适应市场需求——对于高收入、高要求的人群可以提供最高标准的被动式建筑,而对于大众消费者则利用投入较低的绿色建筑手段提供基础性的绿色住宅产品。

费斯特教授对中国被动房市场的广阔前景表示乐观。他认为被动房发展的主要障碍不在于成本,而在于因地制宜地掌握被动房开发技术和工艺的过程。“被动房是一个开放的系统,我们没有专利,但建设被动房需要一个漫长的学习过程。”费斯特说。供应商可能是另一个影响被动房发展的因素。“目前提供被动房相关部品、部件的供应商还十分有限,因而成本较高,但伴随时间的推移和发展,很快成本就会降低。”他解释说。目前,他仍然居住在自己在1991年建造的全球第一座被动房屋住宅里。“20多年来,它仍然保持着良好的状态。”费斯特说。

作为看好被动房发展的建筑材料供应商,巴斯夫在全球被动房改造和建设发展中经验丰富。早在1996年,巴斯夫旗下建筑设计公司LUWOGE便开始在巴斯夫总部所在地路德维希港对建于上世纪30年代的旧建筑街区布朗克街区(Brunck Quarter)进行节能、舒适改造。凭借被动房的理念,巴斯夫步步突破,不断降低建筑单位面积的能耗,创造了“7升房”、“5升房”、“3升房”,目前正在向“零能耗房屋”努力。在欧洲、北美、亚洲,Luwoge设计和参与建设了诸多可持续建筑项目。2010年世博会期间,巴斯夫还为中国的首座被动房“汉堡之家”提供了建筑保温解决方案。

“我们正在积极与被动房建造商共同研发和开拓相关业务,推动节能建筑产业在中国的发展。”巴斯夫大中华区建筑行业团队高级经理刘艳丽博士表示,“除了屋顶、外墙保温,巴斯夫还为被动房提供地坪、门窗等一系列解决方案,我们对中国可持续建筑的未来满怀信心。”

1中国绿色建筑三星认证标准是中国的绿色建筑评估标准中的最高级别认证。
2
德国DGNB可持续建筑认证体系,是由德国联邦总署之交通, 建筑与城建部研发的一套描述和评估建筑物可持续性的体系。
3绿色能源与环境设计先锋奖由美国绿色建筑协会建立并推行,简称LEED。