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被动房——节能建筑新范式、环保产业新动能
发布日期:2020年 03月 18日  浏览次数:16

有这么一种房子,它可以不需要空调和暖气、可以保证房间全年有新鲜的空气、PM2.5低于35ug/m³,一年四季室温维持在人体最适宜的18℃-24℃之间,能节省95%的能源。您会相信吗?请随产新君一起来了解一下被动房及其可能催生的大生意。

被动房屋

1. 被动房的概念与发展

被动式房屋(即Passive House),也称为被动式超低能耗房屋、被动屋等,是一种全新的节能建筑概念。被动房是指仅依靠建筑本身的构造设计,就能达到舒适的室内温度,不需要再单独安装供暖和降温设施,即不需要“主动”提供能量的一种建筑。通过采用各种节能技术构造的建筑围护结构,最大限度地提高保温隔热性能和气密性,使热传导损失最小化;通过技术手段尽可能实现室内舒适的热湿环境和采光环境;充分利用室内生活热量和可再生能源,最大限度降低对主动式采暖和制冷系统的依赖,实现舒适的居住环境,从而大大降低对一次能源的消耗。

“被动房”这个概念是在德国上世纪80年代出现的低能耗建筑理念的基础上建立起来的。由1988年瑞典隆德大学(Lund University)的阿达姆森教授 (Bo Adamson) 和德国的菲斯特博士 (Wolfgang Feist) 最先提出,他们认为被动房应该是不用主动的采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑。1991年在德国的达姆施塔特(Darmstadt)建成了第一座被动房 Darmstadt Kranichstein,在建成至今的二十多年里, 一直按照设计的要求正常运行,取得了很好的效果。近二十年,随着节能环保理念深入人心,被动房也得到了快速发展。2010年6月18日,欧盟出台了《建筑能效2010指令》(EPBD2010),该指令规定,成员国从2020年12月31日起,所有的新建建筑都是近零能耗建筑;到2050年,所有房屋节约80%的一次能源。许多欧盟国家都在积极制定超低能耗建筑发展目标和技术政策,建立适合本国特点的超低能耗建筑标准及相应技术体系,超低能耗建筑正在成为建筑节能的发展趋势。

我国有据可查的第一个被动房是2010年上海世博会的汉堡馆,这座2094 ㎡的办公、公寓混合功能的被动房坐落在世博会的城市体验区。此后,通过引进国外先进被动式建筑节能技术,先后建设了河北秦皇岛在水一方、上海汉堡之家、哈尔滨辰能溪树庭院、青岛中德生态园被动房技术中心以及中国建筑科学研究院近零能耗示范楼等被动式超低能耗绿色建筑示范工程。

中德生态园被动房技术中心2016年6月建成,建筑面积13769平方米,是亚洲体量最大的单体被动式建筑,并通过德国PHI权威认证及国内绿建三星认证。全年运行电耗29.7kWh/㎡,其中暖通空调以及照明终端能耗为19.8kWh/㎡,单位面积建筑能耗仅为青岛市同类公共建筑平均值55%。同时,该项目光伏全年发电量达到44619kWh,占全年用电量的11%。今年6月中德生态园被动房技术中心实践入选国际“双十佳”最佳节能技术和实践清单(建筑实践领域),代表中国向世界展示出我国被动房建筑发展的领先水平。

2、被动房产业构成

作为建筑产业的一个新方向,被动房注定不会是个小产业。由于涉及多项技术的集成,被动房产业链涵盖房屋设计、相关材料的研发和生产、整体建筑的开发建设、材料检测、系统集成、建筑运维等。产新君在这里主要对重点材料产业链(被动式门窗材料、遮阳系统材料、保温系统材料)和技术产业链(设计建造技术、环境一体机技术等)进行梳理。

1)被动式门窗材料:建筑门窗是被动式住宅的核心部分,被动式超低能耗建筑的门窗、幕墙等透明围护结构不仅要求其整窗U值小于0.8 W/(㎡·K),而且要求总能量穿透率G值小于50%。当前常用的高效窗户主要是多腔木框或塑料型材,填充高效的发泡芯材保温,采用三玻两腔Low-E玻璃,玻璃间充氪气或氩气等惰性气体或采用真空玻璃。施工时窗户固定在主体外墙外侧,并加装窗台板、隔热片和防水密封材料等部件,解决外窗的能耗高、保温气密性差等问题。被动式门窗材料通常包括PVC型材、隔热铝材、木制集成材、水性漆、防水透汽膜、防水隔汽膜、窗台板、门窗五金、玻璃( Low-E玻璃、真空玻璃、钢化玻璃、三玻两中空玻璃、四玻三中空玻璃、夹胶玻璃、调光玻璃)、精钢纱窗等。

2)遮阳系统材料:被动式节能门窗通常采用遮阳性能好的玻璃产品,并可采用内置遮阳百叶中空玻璃产品、内置遮阳卷帘中空玻璃产品、活动式外遮阳等技术和产品。遮阳系统通常包括遮阳叶片、遮阳罩壳、滑道、电机、电控等。

3)保温系统材料:高效的保温隔热系统包括外墙、屋面、地下室外墙、散水和顶板、排气管道保温隔热等,所用材料包括石墨聚苯板、石墨颗粒、防热桥保温钉、耐碱网格布、抗裂砂浆、石线石保温、真空绝热板等。外墙外保温主要采取厚度为200-250 mm 厚的模塑聚苯板(EPS),控制传热系数小于0.15 W/(㎡·K)。屋面除加装保温层之外还加装防潮层,通常采用防水性能和抗压强度更好的挤塑聚苯板(XPS)等材料。同时屋面的防水保温一直延伸到墙体顶部,并加盖特殊构造的金属盖板,防止雨水进入。

4)被动房设计建造系统:被动式节能设计包含建筑的整体布局、体型、朝向、户型布局和外墙设计等多个内容,还涉及到建筑环境的采光和自然通风设计等方面。目前,被动式节能设计主要考虑两个因素,即日照和风环境。此外,建筑单体的被动式节能设计主要在于控制建筑的体型系数,进行建筑采暖能耗的控制。被动房设计建造系统通常包括BIM技术应用、智能家居技术、装配式建筑、特殊的结构构造处理、空间形态的综合处理、自然采光技术等。

5)环境一体机技术:环境一体机作为超低能耗建筑的“呼吸系统”,功率远低于空调,但功能却强于空调,可以实现恒温、恒湿、恒氧、恒静、除霾的功能。被动房摒弃了传统的燃煤燃气供暖与空调制冷方式,完全靠环境一体机调节室内的温度、湿度及空气质量。被动房环境一体机通常包括钣金加工、EPP模块、风机、热交换芯、空气过滤芯、保温棉、五金、电子控制板、空气品质检测器、智能控制、表冷器、蒸发器、送风系统末端、送风管道等产业。


具不完全统计,目前全国有被动房项目199个(包括已建成、在建及拟建项目),分布于23个省市,总建筑面积超过600万平方米。如果把全国的项目都做好全面的统计的话,产新君预测2020年,被动房的建设面积将会达到1000万平方米。按照1500元/ ㎡的增量成本,那么1000万平方米的项目将新增150亿的技术货值,分摊在被动式门窗材料、遮阳系统材料、保温系统材料、设计建造技术、环境一体机技术等高新技术产品体系内。按照40%的增速计算,预计到2025年被动房市场规模将达到805亿元。

3、被动房的主要玩家

被动房产业链比较长,除了专门从事被动房产业的机构,还有很多传统的建筑相关企业正在切入这个领域。本文重点列举被动房行业的主要龙头和领军企业:

中国建材院:被动房行业科研实力最强的企业之一,国内建筑材料与无机非金属新材料专业最大的综合型研究机构和技术开发中心,拥有绿色建筑材料、浮法玻璃新技术2个国家重点实验室和5个省部级重点实验室;拥有玻璃、建筑卫生陶瓷、墙体材料、建筑材料、装饰装修材料、钟表、轻工机械等7个国家级工业产品质量控制和技术评价实验室;拥有建筑材料、水泥、玻璃、建筑卫生陶瓷、安全玻璃及石英玻璃等7个国家级质检中心和23个行业质检、测试和计量中心。

奥润顺达:被动房行业的龙头企业,该企业成立于1988年,专注于节能门窗与节能建筑的研发、建筑节能核心产品的生产,2013 年被国家批准认定为“国家建筑节能技术国际创新园”,形成了“一园、四中心、三基地”的产业布局,即国际门窗幕墙展览交易、国家建筑幕墙门窗质量监督检验、海关保税仓储物流、国家绿色智慧建筑示范等四大中心,节能门窗、超低能耗建筑、国家建筑节能等三大产业基地。

朗绿科技:被动房行业的领军企业,一家基于大数据的绿色建筑技术服务商,主要业务包括健康建筑、舒适建筑、节能建筑和智慧建筑。参与的项目包括:涞源华中白石山居被动房项目、南京海玥名都项目、布鲁克被动房,其中布鲁克被动房项目是中国首个获被动房研究所认证的大型被动式居住建筑。

伟大节能:被动房行业的新三板挂牌企业(872950),致力于开拓京津冀、长三角、珠三角、中原城市群及海南等市场,先后在湖南株洲、长沙、杭州、洛阳、雄安等地新建拟建多个被动房项目,代表性项目有青龙湾被动式节能房、株洲创业广场(市民中心)、株洲炎陵县神农谷国家森林公园神农湾酒店等。

4、发展展望

作为节能建筑的一种新范式,被动房产业的发展刚刚起步。但在生态文明建设、节能减排支持政策不断加码,消费不断升级,扩大内需时不我待的今天,被动式房发展所面临的俨然是一篇广阔的蓝海。

2016年2月,党中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干建议》中明确提出了要发展被动式房屋等绿色节能建筑,目前国内有近一半的省份开始行动,同时随着新型城镇化提速,包括城市新增建筑和既有建筑改造、新农村建设所带来的节能建筑与超低能耗建筑的需求将进一步释放。产新君相信,在不久的将来“被动式建筑”将成为我国城市、建筑行业发展的主流趋势。

南京瑞联节能厂家直销楼面隔声板/模塑聚苯板/石墨聚苯板,薄陶保湿装饰一体板,等外墙保温产品,另外承接冷库聚氨酯喷涂保湿工程。
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