智慧实践/中革建设 德国 “被动式建筑”标准 建筑节能令世界震惊 ■通亚荣 德国在节能环保领域处于世界领先地位,其节能理念深入人心,环保政策面面俱到,从提高能效到 开发利用可再生能源,从环保汽车到节能建筑,从工艺流程到生活细节,科样都离不开节能环保.
时至 今日,节能环保产业业已成为德国又一大支柱产业.
从低统托建筑到3升房,再到被动式建筑和零能托建益,稳国在建筑节能上积累了丰需的经验.
下 文将对德国建筑节能有关政策法规、建筑节能技术、建筑节能改造、以及行业组织在推进建筑节能工作 中的作用等方面情况予以详述.
德国是一个能源匿乏的国家,除煤炭资源较丰富 限额为每平方米楼板面积每年消耗能源250干瓦时, 外,其余几乎全靠进口.
1973年爆发全球石油危机, 即250kWh/(m²a),该条例在1984年和1995年分 德国开始大力发展可再生能源,另一方面也更加重视 别被修订,1995年提出的限额已下降为100kWh/ 节能工作.
德国由于纬度较高,冬季较长,供暖占德 (m²al.
2002年,为贯彻欧盟对建筑节能的要求,开 国能源消耗总量约40%,多年来,政府通过制定有针 始实施新的(能源节约条例)(EnEV2002),采暖 对性的政策措施,提高建筑节能标准,发展先进节能 能耗限额调整为70kWh/(m²al),其后在2005年、 技术,大辐降低了建筑物能耗.
2007年、2009年分别被修订,2009年提出的采暖能 耗限额为45kWh/(m²al.
目前,该条例又在修订 德国加强政策引导 (EnEV2014),关于被动式建筑(即超低能耗建筑) 1.建立和完善政策体系,不断提高建筑节能标 的采暖能耗限额将下降到15kWh/(m²al,这是目 准.
前环保节能建筑的最高标准,基本实现建筑的“零能 自20世纪70年代以来,德国出台了一系列建筑 耗.
节能法规,对建筑物保温隔热、采暖、空调、通风、 2.建立财税激励机制.
热水供应等技术规范做出规定,违反相关要求将受到 既有可再生能源的市场激励计划,也有德国复兴 处罚.
1977年,德国第一部节能法规(保温条例) 信贷银行(KFW)专为建筑节能改造推出的多项资 (WSchV771正式实行,提出新建建筑的采暖能耗 助计划(提供超低利率贷款年利率不会超过2%).
另外,各州、市、乡镇政府及能源供应企业提供各种 地区性的资助计划,例如联邦政府光伏屋顶、高速 公路两侧光伏工程补贴、巴伐利亚州学校建筑节能 “50/50计划等.
以达到EnEV-2009德国节能标准 100(KFW100)为基本要求,达到KFW85标准的建 筑,每套150m²的建筑改造完成后,联邦和地方政府 各奖励5250欧元,共计10500欧元(奖励标准为70欧 元/m²).
达到KFW55标准的建筑,每套130m²的建筑 改造完成后,联邦和地方政府各奖励15700欧元,共 31400欧元(奖励241.5欧元/m²).
另外,从1999年 起,德国实施生态税改革,一方面提高能源价格,另 一方面将征收税费的90%通过降低退休金交费重新返 还给居民和企业,不增加民众负担,大大提高了社会 节能意识.
3.推行建筑物的能源认证证书.
2002年,德国(能源节约条例)(EnEV2002) 要求,建筑物中的能源使用情况要进行量化(包括供 暖、空调、热水供应等方面),要建立建筑物的能源 不能产生热桥,更不能出现渗水.
保温施工完成后可 认证证书系统.
这与家用电器上的能效标签一样,反 以通过热敏相机(红外成像仪)进行检查,不同颜色 映了建筑物的能耗属性,另外还包括对建筑物进行节 显示不同的表面温度,通过热敏图检验保温层施工质 能改造的建议、措施及注意事项等.
2004年,德国联 量.
邦能源署会同有关部门,在全国范围内对能源证书实 2.新风换气系统.
新风换气是指在密闭室内的一侧通过专用设备向 施情况进行了调研.
结果表明,能源认证证书制度已 被市场广泛接受.
根据德国法律规定,自2009年1月1 室内输送新风[新鲜空气),在另一侧由专用设备向 室外排出空气,在室内形成新风流动场.
送风设备还 日起,新建、出售或出租的居住建筑都必须出具 可对进入室内的新风进行过滤、灭毒、杀菌、增氧、 能源证书,以使购房者或租房者了解在房屋能源消费 预热[冬天):排风设备在空气排出前可进行热回收 方面可能支出的费用.
对非居住建筑,则从2009年7 月1日起实施这一规定,同时要求面积超过1000m²的 交换,减少能量损失.
使用新风换气系统,既可保持 公共建筑必须在建筑物显著位置悬挂能源证书.
室内温度稳定,也可隔绝室外噪音,还能节约能源.
研究结果表明,使用不带换热功能的新风换气系统, 可以节能30%,如果带换热功能,节能高达80%以 注重建筑节能技术的研究及应用 上.
在德国,新风换气系统已经与建筑物融为一体.
1.建筑物围护结构保温隔热系统.
成为不可缺少的重要组成部分.
德国建筑节能法规要 对建筑物的外墙、屋顶、地面和地下室呆取良好 求,建筑物在设计时必须考虑通风问题.
的保温隔热措施.
外墙外保温是保温效果最好,应用 3.建筑速阳系统.
最广泛的一种建筑保温形式.
保温材料选择主要考虑 导热率与燃烧特性,德国常用的保温材料有聚苯乙烯 建筑遮阳装置一般分为外遮阳、内遮阳和位于两 [EPS、XPS)、聚氨酯(PU】、木质软纤维等有机 层玻璃之间的中置遮阳.
外遮阳应用最广泛,它适用 于朝南、朝东、朝西的大面积窗户及天窗处,既防止 类保温材料,以及人造矿物纤维(矿棉、岩棉)、泡 沫玻璃、发泡水泥保温块、真空绝热保温板等无机类 阳光直射、也阻挡室内温度上升:内遮阳主要以防眩 保温材料.
EPS是德国使用最为广泛的保温材料,市 为主、遮阳为辅,适合于冬季采暖地区,在防止阳光 场占有率约80%,其他主要使用的还有岩棉板等.
外 直射的同时,可以让阳光进入室内提高温度:中置遮 墙保温隔热层厚度一般为23-40cm,屋顶保温有隔 阳兼有内外速阳的特点,一体性较强,不易损坏,但 热方式(采用膨胀珍珠岩、玻璃棉和聚苯乙烯泡沫等 造价较高.
通过不同速阳装置的组合使用,在夏季可 以大大降低空调负荷,在冬季可以节省取暖能源.
研 保温材料),也有反射降温等方式(屋项剧铝银粉或 采用表面带有铝箔的卷材).
地下室一般采用环绕式 究结果表明,利用遮阳技术,建筑物可节省约40%的 保温层,选用XPS板,地下室顶板基本采用岩棉或矿 能源.
德国十分注重建筑遮阳技术的研发和应用,无 棉保温板.
施工时与地面以上的保温层无缝连接,绝 论是办公楼、商业建筑还是住宅楼,随处可见遮阳装 置.
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智慧实践/中革建设 4.供热空调技术.
虽然德国面积不大,但工程师能根据地域特点, 采用集中与分散供热合理使用、末端用能装置多样 化、高效热电联供等方式,因地制宜为建筑物选择合 理的供热空调方式.
同时,先进的控制系统可以使热 泵空调能根据室内外温度、湿度变化情况进行精细调 节,对建筑物分层、分区进行温度调控.
公用建筑的 热泵空调系统能根据上下班时间进行自动开启和关 闭.
根据公用建筑室内监测空气质量的传感器返回的 实时数据,新风控制系统能实现自动开启、关闭以及 调节新风量大小的功能,实现节能目的.
注重对既有建筑的节能改造 除对新建筑实行较高节能标准外,德国对既有建 筑的节能改造也相当重视.
目前德国共有住宅约3900 万套,1000万套建造于1979年之后,热工性能尚可, 暂不急于改造:2900万套建造于1979年之前,它们消 和燃气发动机热电联产装置:将居民的燃气热水器改 耗了德国建筑能耗90%以上,需要全面改造,每年改 为供热公司集中供应热水:改造楼内采暖系统,安装 造大约20万套,其中600万套已完成节能改造.
完成 新的散热器和自动温控阀等.
例如: 改造住宅的能耗大为降低,单位居住面积采暖能耗由 节能窗户.
户结构是决定其节能性能的主要因 素.
推拉窗密封性能较差,正逐步被淘汰使用.
平开 (m²al,每年每平米住宅减少二氧化碳排放量达到40 窗的塞息与窗框问有良好的密封压条,窗扇关闭时能 千克.
将密封条压紧,密封性好,在德国新建建筑和改造建 具体而言,德国一方面制定有出关规章制度,例 筑中普遍使用.
传统建筑一般使用一层或两层玻璃, 如,根据欧盟能源效率规程,每年要对3%的公共建 窗框一般是金属结构,隔热性能较差.
目前推广使用 筑进行节能改造:另一方面通过设立专门的基金(如 的新型环保节能窗户一般采用三层玻璃,玻璃问真空 KFW基金),提供低息贷款等方式,加大资金投入, 或充满氢气等情性气体,可以大大降低热传导率,如 推动旧房节能改造.
改造目标主要包括提高建筑舒适 果在玻璃上镀低辐射膜(Low-E膜),隔热效果更 度、降低建筑能耗、减少环境污染等.
改造内容包括 佳,传热系数比普通中空玻璃下降70%以上,降至 增加建筑外保温设施:更换高效门窗:对供热系统进 0.8W/(m²K).
窗框则推荐使用非金属材料,如木 行了大规模改造,拆除褐煤供热锅炉,安装热气锅炉 头、保温塑料等,隔热性能较铝合金等金属窗好.
推广供热计量.
两德统一后,从1991年开始对 既有居住建筑开展大范围的综合改造.
通过改造楼内 采暖系统,安装新的散热器和自动温控阀进行温度调 节.
加上电子式热分配器进行供热计量.
1994年开始 全面实现热计量收费,困难人群政府给予补助.
目前我国每年新增建筑面积约20亿平方米,超过 发达国家每年新增建设面积总和.
现有建筑80% 以上都是高耗能的建筑,建筑能耗普遍在德国、丹麦 等发达国家的3倍以上,即使执行“二步”节能标准 (50%节能标准】,能耗也是其2倍:建筑节能技术相 对落后,在设计水平、建筑技术、设备材料制造及应 用上,都与西方发达国家存在较大差距.
因此,我国 建筑节能潜力巨大,任务艰巨.
德国在建筑节能方面 的很多做法,值得我国学习借鉴.
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