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本文引用中国建筑科学研究院环能院收集的2012~2019年64个超低能耗示范项目的统计分析结果。该研究对各项目的开建时间、气候区分布、建筑类型、能耗指标、非透明围护结构选材、外窗性能、气密性、被动式技术、主动式技术、可再生能源种类、增量成本指标进行汇总对比,对现阶段超低能耗项目的设计具有极大对的参考价值。
1开建时间

2015年之前项目数量较少,总面积仅为4.7万m2,2015~2016年期间示范项目数量开始呈快速增长态势,至2018年底,收集示范项目面积超过160万m2。
2 建筑类型及气候区分布

项目主要分布在寒冷地区,因为河北、山东、河南三个省份的政策推动。64个示范项目中居住建筑和办公建筑总面积为154. 43万m2,占示范项目总面积的96. 1%
3 保温材料选型

目前示范项目围护结构采用的保温材料主要为岩棉、XPS、EPS,以及真空绝热板等,其使用最为普遍的仍然是岩棉和XPS。
岩棉由于其较高的抗冲击性和良好的耐火防潮性能,以及较低的价格,在超低能耗建筑市场中一直占有较高的份额,64 个示范项目中有 48 个示范项目使用岩棉。
XPS 板的完全闭孔式发泡化学结构与其蜂窝状物理结构,使其具有轻便、耐久、高强度的特点,有 33 个示范项目采用。
EPS 因具有较好的憎水性和耐久性,在建筑领域的应用也日益增多,64 个示范项目中有 17 个示范项目采用。
值得一提的是,随着超低能耗建筑体量日益增大,功能日益复杂,同一项目通常会采用多种保温材料,根据对 64 个示范项目的研究统计,有 45 个示范项目根据建筑不同构造采用多种保温材料构建建筑整体保温系统。
4 外窗传热系数

严寒和寒冷地区外窗的传热性能对冬季降低供暖需求有着重要意义,目前我国北方地区示范项目外窗传热性能基本可以达到0. 8~1. 0,较节能通用规范提升58%~60%,夏热冬冷和夏热冬暖气候区示范项目传热系数也控制在1. 2以下。
5 气密性

换气次数全部控制在0. 6次以下,其中17个示范项目已经完成现场检测验证,气密性均能达到设计目标。
6 被动式技术措施

63个项目强化了自然采光设计,61个示范项目在建筑设计阶段注意协调和利用自然通风降低冷热负荷;47个示范项目采用建筑外遮阳和中置遮阳;部分示范项目通过采用大面积生态绿植避免等方式调节室内温湿度,营造舒适的室内声场环境,目前绿植环境优化技术主要应用在公共建筑中。
除前述较为常用的被动式措施外,光导技术、蓄热技术及地道风设计由于受限于应用建筑体量,目前尚处于尝试阶段,统计中有12个示范项目采用光导管,8 个项目采用楼板蓄热活储热罐蓄热系统,7个项目采用地道风设计有效降低热负荷。
7 主动措施

高效照明和节能电器是降低建筑整体能耗的有效途径,由于超低能耗建筑高气密性的特点,机械通风系统须配有热回收装置,目前示范项目中 61个项目在机械通风系统中采用热回收装置,热回收的全热回收效率可以达到75%。
8 可再生能源系统

可再生能源以太阳能及热泵系统为主。目前居住建筑可再生能源提供量占建筑年能耗的 10%~25%,供能主要集中于冬季采暖和生活热水;办公建筑可再生能源提供量占比较高,占35%~55%。
9 增量成本

居住建筑由于技术和市场逐渐成熟,增量成本从1300元/m2,降至600元/m2,降幅达 53. 8% ,办公建筑增量成本从1620元/m2,降至800元/m2,降幅50. 6%,学校类建筑增量成本主要集中在围护结构和空调新风系统方面,增量成本从1540元/m2,降至1000元/m2,降幅35. 1%
2016年统计的项目中很多为2012年开始建造的示范性建筑,因此增量成本相对偏高; 同时、2017、2018年间,夏热冬冷地区项目增多,此气候区示范建筑增量成本较寒冷地区相对降低。

被动式技术是增量成本的主要来源,占总增量成本的47%~66%。
参考文献
[1] 张时聪, 吕燕捷, 徐伟. 64栋超低能耗建筑最佳案例控制指标和技术路径研究[J]. 建筑科学, 2020, 36(6):8.
PKPM与《节能通用规范》、《近零能耗建筑技术标准》及《建筑碳排放计算标准》主编单位中国建研院环能院战略合作,共同开发新一代建筑能耗与碳排放计算工具。并共同研发具有自主知识产权和核心技术的新版“全自主知识产权建筑能耗与碳排放动态计算核心”(IBE内核)。该核心可广泛应用于我国建筑节能、超低能耗建筑、近零能耗及零能耗建筑、碳排放领域的标准测算、项目设计及性能分析。
供稿 | 郝楠 审稿 | 朱峰磊 编辑 | 张芷菲




