邁向「被動」建築時代
節能建築的典範被動房已進入中國,它能否引領中國建築行業邁向新的階段?
毗鄰太湖水邊的浙江省長興縣到了酷暑8月炎熱而潮濕。室外溫度已經達到了攝氏35度,空氣中充斥的水汽讓人感覺置身三溫暖。不過,如果此刻步入剛剛落成的朗詩布魯克綠色精品酒店,一切令人煩悶的濕熱體感都會消失殆盡,轉而撲面而來的是清新、乾爽的空氣,攝氏20多度的適宜室溫。令人驚奇是,這座外觀有些獨特的德式風格建築酒店沒有使用空調,僅僅憑藉低能耗的新風系統就實現了整個酒店的舒適環境。
朗詩布魯克精品酒店的秘密在於這是一座被動式建築,俗稱被動房。這個建築面積2500平方米的酒店擁有48個標準客房和4個套間。從酒店內部裝修與設計來看,與普通精品酒店並無二致。然而,它卻是中國首個按照長三角地區夏熱冬冷氣候設計建造、並獲得德國被動房研究所認證的大型被動房,也是中國第一個同時按照綠建三星1、德國DGNB2和美國LEED3認證標準實施的計劃。
「和傳統建築相比,被動房可以節省供暖和製冷能耗最多達90%,和新建建築比節省75%,比普通低能耗建築的能耗還要小很多。」德國被動房研究所所長費斯特(Wolfgang Feist)博士說。
據費斯特的介紹,被動房高效利用陽光、內部熱源和熱能回收,在冬天大大減少或徹底擺脫對傳統供熱系統的依賴;在夏季,被動房可以利用特殊設計的遮蔭等被動製冷手段保持涼爽;特殊的窗框和建築維護結構則有效地防止了熱量的傳遞;通風系統在無形中不斷提供新鮮空氣,同時避免了風吹給人造成的不適。
朗詩集團董事長田明表示:「被動房的優勢不僅限於節能,更能在很大程度上提升居住的舒適度。這也是我們在中國建造被動房的最大動力。」。
2011年,田明到奧地利拜訪「被動房之父」費斯特博士。長談過後,他記住了被動房建造的三大核心要素:氣候條件、因地制宜、低技術。田明解釋:「每個地方的氣候條件各不相同,而建造被動房必須考慮各個地區的氣候條件,被動房並不是高科技的堆砌,它更推崇利用自然條件來實現低能耗、高舒適度。」
德國是全球被動房最為密集的國家,目前已經擁有數千座被動式建築。根據德國政府的規劃,到2020年,全部新建建築都必須實現「零排放」標準。正因為如此,被動房建設在德國越來越受到關注。
然而,如果把德國的被動房原封不動的拷貝到中國則註定失敗。德國的氣候主要屬於寒溫帶氣候,而中國幅員廣闊,跨越多個氣候帶,每個氣候帶特點迥異。朗詩集團副總裁、技術總監謝遠建說:「中國長江中下游地區的氣候的主要特點是冬冷夏熱,常年濕度大,這與德國被動房僅僅需要關注冬季保溫的特點截然不同,我們既要在冬天保持室內溫度,還要在夏季保持室內清涼,去除潮濕,難度極高,德國的夏天則無須空調,也絲毫不要考慮除濕的問題。」
從奧地利考察歸國後,田明決定在長江中下游地區建造第一座被動房。對朗詩來說,當時面臨諸多挑戰,除了被動房設計需要因地制宜創新外,在中國建被動放還面臨兩大挑戰:建築過程中高氣密性施工、冷熱橋處理難度極大;被動房建造的配套供應商少,在管理和成本控制上挑戰巨大。為了達成目標,朗詩不僅在整個過程中邀請德國被動房研究所的評估和指導,還與包括巴斯夫在內的擁有被動房建築經驗的合作夥伴展開深度合作。
歷經一年多的設計規劃,2013年4月朗詩長興布魯克被動房開工。一年後竣工。「實踐證明,長興朗詩布魯克被動房的各項指標均達到甚至超過了德國被動房的標準。」田明頗為驕傲地說,並透露:「有了這個成功案例,接下來我們計畫在朗詩的綠色地產中部分引入真正市場化銷售的被動房開發專案。」
「和傳統建築相比,被動房可以節省供暖和製冷能耗最多達90%,和新建建築比節省75%。」
費斯特教授,德國被動房研究所科技總監、國際被動式房屋協會創始人
「我們正在積極與被動房建造商共同研發和開拓相關業務,推動節能建築產業在中國的發展。」
劉豔麗博士,巴斯夫大中華區建築行業團隊高級經理
作為未來節能建築的代表,被動房擁有多重優勢。「以保溫性能為例,在被動房中煮一次餃子可以使室內溫度提高攝氏2度——可以持續兩天。」中國住建部項目合作處處長張小玲女士以自己在北方親自參與的被動房專案為例解釋說。
張小玲還總結了被動房的其它優勢,包括節約能源,擺脫對石化能源的依賴;不會形成熱島效應,解決一大城市化難題;使用壽命加長;對居住者的健康有利,可以減少心臟病、皮膚病,過濾PM2.5等大氣污染等。「中國北方地區每年用於取暖消耗的能源大約相當於2億噸標準煤,而這些建築變為被動式建築,則能源消耗可以降低到1400萬噸。」王小玲說。據她透露,目前中國河北省已經編撰完成被動房指標,巴斯夫也參與了部分指標的制訂。
被動房的諸多優勢讓人們對其經濟投資回報的效率非常好奇,而費斯特則以德國的經驗回應了這一疑惑。「事實上,被動房建築的投資成本僅僅比普通建築(同樣有較高的建築標準)高出大約5%。」費斯特博士說,「而通過能源費用的節約,長期來看,被動房的初期增值投資完全可以在一定週期內很快回收。」
然而,由於中國的建築標準較低,在中國被動房的初期投資成本則遠遠高於德國的百分比。「我們預計可能要高出20%到50%,」謝遠建表示,「對於競爭激烈的房地產開發市場,這可能是一筆可觀的投入。」正因為如此,謝遠建認為應該對綠色建築、被動式建築提出分層次的不同標準以適應市場需求——對於高收入、高要求的人群可以提供最高標準的被動式建築,而對於大眾消費者則利用投入較低的綠色建築手段提供基礎性的綠色住宅產品。
費斯特教授對中國被動房市場的廣闊前景表示樂觀。他認為被動房發展的主要障礙不在於成本,而在於因地制宜地掌握被動房開發技術和製程的過程。費斯特表示:「被動房是一個開放的系統,我們沒有專利,但建設被動房需要一個漫長的學習過程。」供應商可能是另一個影響被動房發展的因素。他解釋:「目前提供被動房相關部品、部件的供應商還十分有限,因而成本較高,但伴隨時間的推移和發展,很快成本就會降低。」目前,他仍然居住在自己在1991年建造的全球第一座被動房屋住宅裡。費斯特說:「20多年來,它仍然保持著良好的狀態。」
作為看好被動房發展的建築材料供應商,巴斯夫在全球被動房改造和建設發展中經驗豐富。早在1996年,巴斯夫旗下建築設計公司LUWOGE便開始在巴斯夫總部所在地路德維希港對建於上世紀30年代的舊建築街區布朗克街區(Brunck Quarter)進行節能、舒適改造。憑藉被動房的理念,巴斯夫步步突破,不斷降低建築單位面積的能耗,創造了「7升房」、「5升房」、「3升房」,目前正在向「零能耗房屋」努力。在歐洲、北美、亞洲,Luwoge設計和參與建設了諸多可持續建築計劃。2010年世博會期間,巴斯夫還為中國的首座被動房「漢堡之家」提供了建築保溫解決方案。
「我們正在積極與被動房建造商共同研發和開拓相關業務,推動節能建築產業在中國的發展。」巴斯夫大中華區建築行業團隊高級經理劉豔麗博士表示,「除了屋頂、外牆保溫,巴斯夫還為被動房提供地坪、門窗等一系列解決方案,我們對中國可持續建築的未來滿懷信心。」
1中國綠色建築三星認證標準是中國的綠色建築評估標準中的最高級別認證
2德國DGNB可持續建築認證體系,是由德國聯邦總署之交通, 建築與城建部研發的一套描述和評估建築物可持續性的體系。
3綠色能源與環境設計先鋒獎由美國綠色建築協會建立並推行,簡稱LEED。