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摘要：我國力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。建筑全生命周期碳排放占全國總排放量的50%左右，因此控制和降低建筑領(lǐng)域的能耗和碳排放，對于實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)至關(guān)重要。不斷降低建筑能耗、提升建筑能效、利用可再生能源，推動(dòng)超低能耗建筑發(fā)展，促進(jìn)行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型成為建筑領(lǐng)域的中長期發(fā)展目標(biāo)。本文通過對超低能耗建筑被動(dòng)式及主動(dòng)式技術(shù)的分析，結(jié)合項(xiàng)目平面功能、立面效果，建議選擇適宜該項(xiàng)目的遮陽措施、高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)、光伏技術(shù)等手段實(shí)現(xiàn)降低建筑自身能耗、提升用能效率的需求。通過對超低能耗建筑的探索與應(yīng)用，旨在為我國建筑行業(yè)助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)獻(xiàn)力。

關(guān)鍵詞：超低能耗建筑；“雙碳”目標(biāo)；光伏技術(shù)

2020年9月22日，中國政府在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上提出：“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2021年10月24日中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》。根據(jù)意見，到2030年，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型取得顯著成效，重點(diǎn)耗能行業(yè)能源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平。到2060年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系和清潔低碳安全高效的能源體系全面建立，能源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到80%以上。

根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國建筑能耗研究報(bào)告（2020）》統(tǒng)計(jì)，2018年我國建筑全生命周期碳排放占全國碳排放總量的51%，且能源消耗占比和趨勢與碳排放水平一致。因此，控制和降低建筑領(lǐng)域的能源消耗和二氧化碳排放，對于我國早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo)有重要意義。超低能耗建筑在建筑建造施工和運(yùn)行過程中能夠減少建筑用能，提高建筑用能效率，利用可再生能源直接給建筑供能，有效降低一次性能源消耗，減少碳排放。因此，超低能耗建筑是實(shí)現(xiàn)建筑碳中和目標(biāo)的重要途徑。大力推動(dòng)超低能耗建筑發(fā)展，加強(qiáng)超低能耗建筑技術(shù)手段創(chuàng)新，將成為建筑領(lǐng)域未來發(fā)展趨勢。

一、超低能耗建筑概述

（一）概念

超低能耗建筑是指適應(yīng)氣候特征和自然條件，通過保溫隔熱性能和氣密性能更高的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采用高效熱回收技術(shù)，最大程度地降低建筑供暖供冷需求，并充分利用可再生能源，以更少的能源消耗提供舒適室內(nèi)環(huán)境的建筑。[1]

超低能耗建筑的技術(shù)核心是以降低一次性能源消耗為目標(biāo)，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱、氣密性、斷熱橋以及優(yōu)化暖通設(shè)備等措施，降低建筑本體能源需求，減少對傳統(tǒng)采暖和制冷設(shè)備的依賴，以更少能源消耗提供更優(yōu)秀室內(nèi)環(huán)境的建筑形式。

（二）政策導(dǎo)向

為促進(jìn)超低能耗建筑高質(zhì)量發(fā)展，國家和各省市相繼出臺(tái)相關(guān)的實(shí)施意見和補(bǔ)貼政策，并廣泛建立超低能耗建筑示范項(xiàng)目，體現(xiàn)了國家在推動(dòng)超低能耗建筑發(fā)展上從宏觀到微觀層面的重視。

1.國家政策

2017年1月5日，國務(wù)院印發(fā)《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》，提出開展超低能耗及近零能耗建筑試點(diǎn)。

2017年3月1日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《建筑節(jié)能與綠色建筑“十三五”規(guī)劃》，旨在建設(shè)節(jié)能低碳、綠色生態(tài)、集約高效的建筑用能體系，推動(dòng)住房城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。鼓勵(lì)開展零能耗建筑建設(shè)試點(diǎn)，提出到2020年建設(shè)超低能耗、近零能耗建筑示范項(xiàng)目1000萬平方米以上的目標(biāo)。

2021年3月12日，十三屆全國人大四次會(huì)議審議通過的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》全文發(fā)布，提出開展近零能耗建筑、近零碳排放等重大項(xiàng)目示范。

2021年10月21日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》，提出推動(dòng)高質(zhì)量綠色建筑規(guī)?；l(fā)展，大力推廣超低能耗、近零能耗建筑，發(fā)展零碳建筑。

2021年10月26日，國務(wù)院發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，提出加強(qiáng)適用于不同氣候區(qū)、不同建筑類型的節(jié)能低碳技術(shù)研發(fā)和推廣，推動(dòng)超低能耗建筑、低碳建筑規(guī)?；l(fā)展。

2.各地政策

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，到2019年底，我國在建及建成的超低能耗建筑示范項(xiàng)目超過700萬平方米，主要分布在北京市、河北省、河南省和山東省，這4個(gè)省市在建及建成的示范項(xiàng)目共164個(gè)，總面積567.02萬平方米。其中，北京市超低能耗建筑示范項(xiàng)目共計(jì)32個(gè)，建筑面積66萬平方米；河北省示范項(xiàng)目67個(gè)，建筑面積316.62萬平方米；河南省示范項(xiàng)目12個(gè)，建筑面積約為78.4萬平方米；山東省示范項(xiàng)目53個(gè)，建筑面積106萬平方米。同時(shí)，各級(jí)政府也順勢而為，相繼出臺(tái)支持超低能耗建筑發(fā)展的專項(xiàng)規(guī)劃、實(shí)施方案及指導(dǎo)意見等綱要性文件，進(jìn)一步明確了超低能耗建筑發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)與路徑；對超低能耗建筑項(xiàng)目給予資金補(bǔ)貼、容積率獎(jiǎng)勵(lì)等多種政策激勵(lì)，為穩(wěn)步推進(jìn)我國超低能耗建筑規(guī)?；l(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

經(jīng)過“十三五”時(shí)期超低能耗建筑示范項(xiàng)目的建設(shè)和對超低能耗建筑技術(shù)的系統(tǒng)研究，我國初步建立了超低能耗建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，為進(jìn)一步推動(dòng)超低能耗建筑規(guī)?；茝V，助力建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2021年是“十四五”規(guī)劃的第一年，各省市響應(yīng)綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)，加強(qiáng)高品質(zhì)綠色建筑項(xiàng)目建設(shè)，繼續(xù)加大超低能耗建筑推廣力度。各省市紛紛出臺(tái)綠色建筑創(chuàng)建行動(dòng)實(shí)施方案，建立健全超低能耗建筑政策標(biāo)準(zhǔn)體系，持續(xù)推進(jìn)超低能耗建筑發(fā)展，加強(qiáng)超低能耗建筑的質(zhì)量監(jiān)管，保證建設(shè)質(zhì)量，建立和完善評(píng)價(jià)和后評(píng)估機(jī)制，形成系統(tǒng)的超低能耗建筑政策和技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)超低能耗建筑向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、系列化方向發(fā)展。

（三）標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則

為了提高建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展水平，在充分借鑒國外被動(dòng)式超低能耗建筑建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，2015年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)《被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》（試行）（居住建筑），指導(dǎo)推動(dòng)居住建筑向超低能耗建筑發(fā)展。[3]2019年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)國家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51350-2019），標(biāo)準(zhǔn)中明確指出了超低能耗建筑的定義，并對公共建筑、居住建筑的超低能耗建筑的能效水平、技術(shù)指標(biāo)及措施進(jìn)行了規(guī)定，有力地支撐了超低能耗建筑的發(fā)展。

各省市根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件、用能習(xí)慣和生活習(xí)慣等方面研究適宜當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)路徑和耗能指標(biāo)，制定了與之相適宜的超低能耗建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則圖集。以北京市為例，2018年，北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)制定了《北京市超低能耗示范項(xiàng)目技術(shù)導(dǎo)則》和《北京市超低能耗農(nóng)宅示范項(xiàng)目技術(shù)導(dǎo)則》，對北京市超低能耗建筑和農(nóng)村住宅示范項(xiàng)目的技術(shù)措施、施工和驗(yàn)收過程等進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。2020年底，北京市規(guī)劃和自然資源委員會(huì)、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)組織制定了北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《超低能耗居住建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/T 1665-2019），為進(jìn)一步降低北京市居住建筑能耗，規(guī)范超低能耗居住建筑設(shè)計(jì)提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

二、技術(shù)措施

超低能耗建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以降低能耗為目標(biāo)，注重優(yōu)化空間布局和能源供給方案。在總體規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、自然資源等特點(diǎn)進(jìn)行建筑的總體布局、朝向、體形系數(shù)、采光通風(fēng)和室內(nèi)空間布局的適應(yīng)性設(shè)計(jì)。前期總體規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)越合理，建筑節(jié)能的潛力越大，超低能耗建筑技術(shù)越能發(fā)揮其最大效用。

超低能耗建筑技術(shù)應(yīng)用次序和目標(biāo)是被動(dòng)優(yōu)先，主動(dòng)優(yōu)化，保證良好的室內(nèi)環(huán)境并最大限度地減少能源消耗。[4]被動(dòng)式技術(shù)包括自然采光和通風(fēng)、高性能的保溫系統(tǒng)、無熱橋設(shè)計(jì)、整體氣密性、遮陽設(shè)計(jì)等；主動(dòng)式技術(shù)包括高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)、輔助供暖供冷系統(tǒng)、高效節(jié)能光源等。

（一）被動(dòng)式技術(shù)

1.高性能的保溫系統(tǒng)

超低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)比普通建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能更高，超低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層厚度增加，是普通建筑保溫層厚度的2-3倍。在北京地區(qū)，以外墻保溫巖棉板為例，超低能耗建筑外墻的保溫層厚度約300mm左右，而普通公共建筑外墻保溫厚度約100mm左右。

外窗是影響超低能耗建筑節(jié)能效果的關(guān)鍵部位，其影響建筑能耗的性能參數(shù)主要包括傳熱系數(shù)、太陽能得熱系數(shù)以及氣密性。外窗應(yīng)有良好的氣密、水密及抗風(fēng)壓性能。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測方法》（GB/T 7106－2019），外窗氣密性等級(jí)不低于8級(jí)，水密性等級(jí)不低于6級(jí)，抗風(fēng)壓性能等級(jí)不低于9級(jí)。[2]北京地區(qū)超低能耗建筑與普通建筑的保溫系統(tǒng)對比參數(shù)見下表。

表1 北京地區(qū)超低能耗建筑與普通建筑的保溫系統(tǒng)對比

2.無熱橋設(shè)計(jì)

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱流密度顯著增大的部位，成為傳熱較多的橋梁，稱為熱橋。超低能耗建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制熱橋的產(chǎn)生，對建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行無熱橋設(shè)計(jì)。[5]無熱橋設(shè)計(jì)的基本原則是通過適當(dāng)?shù)靥砑咏^熱層，阻斷不同材料連接處的熱橋，保溫層在建筑部件連接處連續(xù)無間隙。建筑體形宜規(guī)則，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的凹凸變化，從而降低建筑的外表散熱面積。

熱橋往往會(huì)出現(xiàn)在不同材料連接處和結(jié)構(gòu)變化部位，如女兒墻、挑出樓板、管道穿屋面等位置。普通建筑在女兒墻等突出屋面的位置保溫層一般不連續(xù)設(shè)置，只是在沒有保溫層的位置用30厚的憎水膨珠漿料等保溫砂漿將其連續(xù)起來，避免建筑內(nèi)表面發(fā)霉、結(jié)露。超低能耗建筑在女兒墻等薄弱環(huán)節(jié)其保溫層應(yīng)與屋面、墻面連續(xù)設(shè)置，在頂部設(shè)置金屬蓋板，以提高其耐久性，而且保溫層固定應(yīng)采取斷熱橋錨栓等避免熱橋的措施，二者做法對比如圖1所示。

超低能耗建筑外窗安裝方式與普通建筑的外窗安裝方式有較大區(qū)別。普通建筑窗戶安裝在砌體結(jié)構(gòu)上，保溫層中斷；超低能耗建筑外窗安裝時(shí)應(yīng)將外窗框的熱橋損失降到最低，外窗框內(nèi)表面和結(jié)構(gòu)外表面齊平，采用外懸式安裝方式，將窗戶安裝在保溫層內(nèi)，外墻保溫層多包住窗框，并且用專用成品連接件進(jìn)行連接，保證保溫層連續(xù)無中斷。二者做法對比如圖2所示。

3.整體氣密性

建筑氣密性是實(shí)現(xiàn)超低能耗的重要措施。良好的氣密性可以減少冬季冷風(fēng)滲透，降低夏季非受控通風(fēng)導(dǎo)致的供冷需求增加，避免濕氣侵入造成的建筑發(fā)霉、結(jié)露和損壞，減少室外噪音和空氣污染等不良因素對室內(nèi)環(huán)境的影響。[3]

普通建筑對氣密層沒有強(qiáng)制要求，而超低能耗建筑要求氣密層應(yīng)完整連續(xù)并包圍整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。應(yīng)采用規(guī)則簡潔的造型，對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行氣密性處理；選用氣密性等級(jí)高的外門窗；選擇適用的氣密性材料構(gòu)成氣密層，常見的構(gòu)成氣密層材料包括一定厚度的抹灰層、硬質(zhì)的材料板、氣密性薄膜等。[6]

建筑氣密性的保障應(yīng)貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)環(huán)節(jié)中。門窗、洞口和結(jié)構(gòu)間縫隙等關(guān)鍵部位需要?dú)饷苄栽O(shè)計(jì)和精細(xì)化施工。以外門窗安裝部位的氣密性處理為例，外窗內(nèi)側(cè)應(yīng)使用防水隔汽膜，外窗使用防水透氣膜進(jìn)行密封處理，安裝時(shí)使用的支架或墊塊也要用防水透氣膜或密封條進(jìn)行處理。施工完成后，還應(yīng)對整個(gè)建筑進(jìn)行氣密性測試，查找氣密性薄弱環(huán)節(jié)，并采取措施改善補(bǔ)救。

4.遮陽設(shè)計(jì)

采用合理的遮陽措施可以有效地降低夏季空調(diào)能耗和冬季供暖能耗。遮陽設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)、房間功能和朝向等因素綜合考慮。超低能耗建筑宜采用可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)施（圖3、圖4）?？烧{(diào)節(jié)外遮陽表面吸收的太陽得熱，傳入室內(nèi)的比例比內(nèi)遮陽或中置遮陽小，并且可以根據(jù)太陽高度角和室外天氣情況自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整，是最適合超低能耗建筑的遮陽形式。[2]

可調(diào)節(jié)外遮陽可以阻擋90%左右的太陽輻射，空調(diào)能耗降低約30%，采暖能耗降低10%以上，同時(shí)可以隔音降噪，采光調(diào)光，避免眩光，節(jié)約照明能耗。

（二）主動(dòng)式技術(shù)

1.高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

超低能耗建筑應(yīng)采用高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)（圖5），通過回收利用排風(fēng)中的能量降低供暖制冷需求。[6]熱回收新風(fēng)系統(tǒng)的工作原理是先將室內(nèi)的污濁空氣經(jīng)熱回收后排向室外，同時(shí)將室外的新鮮空氣，經(jīng)過過濾凈化后再進(jìn)入高效熱回收器，然后將經(jīng)過換熱后調(diào)節(jié)到接近室溫的空氣通過風(fēng)管送到室內(nèi)，整個(gè)通風(fēng)過程均勻連續(xù)，達(dá)到健康、舒適、節(jié)能通風(fēng)的目的。熱回收裝置的類型應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣候特點(diǎn)，結(jié)合工程的具體情況綜合考慮。

2.輔助供暖供冷系統(tǒng)

超低能耗建筑輔助供暖供冷系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先利用可再生能源，減少一次能源的使用?？稍偕茉粗饕ㄌ柲?、地源熱泵、空氣源熱泵及生物質(zhì)燃料等。寒冷地區(qū)宜采用地源熱泵或空氣源熱泵，輔助熱源選擇時(shí)，除滿足供暖、新風(fēng)處理要求外，宜兼顧生活熱水的用熱需求，并盡可能利用太陽能供應(yīng)熱水。[6]

3.高效節(jié)能光源

超低能耗建筑宜采用高效節(jié)能光源和智能化照明控制系統(tǒng)，按需照明，降低照明能耗。例如公共區(qū)域的照明應(yīng)采取聲光控制、定時(shí)控制及紅外感應(yīng)控制等節(jié)能措施。地下空間可以設(shè)置采光井、光導(dǎo)管（圖6、圖7）或者利用下沉式廣場等措施提供天然采光。

（三）小結(jié)

超低能耗建筑的優(yōu)勢在于以下四點(diǎn)：更加節(jié)能，建筑物全年供暖供冷需求顯著降低；更加舒適，建筑室內(nèi)溫濕度適宜，體感更舒適；更好空氣品質(zhì)，高效的新風(fēng)系統(tǒng)提供室內(nèi)足夠的新鮮空氣，通過空氣凈化技術(shù)提升室內(nèi)空氣品質(zhì)；更高質(zhì)量保證，無熱橋、高氣密性設(shè)計(jì)，采用高品質(zhì)材料、精細(xì)化施工和建筑裝修一體化，使建筑質(zhì)量更高、壽命更長。[4]

但是，超低能耗建筑的施工工藝比傳統(tǒng)建筑更加復(fù)雜，對施工程序和質(zhì)量要求更加嚴(yán)格；在運(yùn)行管理過程中，需要管理部門和用戶的參與和配合，避免不當(dāng)行為使建筑節(jié)能效率下降，避免二次裝修對氣密層的破壞。[7]通過超低能耗建筑與普通建筑的數(shù)據(jù)比較分析，超低能耗建筑對保溫材料、門窗及高熱回收裝置等產(chǎn)品的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通建筑，因此，超低能耗建筑的成本造價(jià)遠(yuǎn)高于普通建筑。

三、技術(shù)應(yīng)用分析

上文對超低能耗建筑的被動(dòng)式和主動(dòng)式技術(shù)進(jìn)行了梳理，并對超低能耗建筑的優(yōu)劣勢進(jìn)行了分析。下面以北京地區(qū)某綜合樓項(xiàng)目為例，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)定位進(jìn)行分析，提出適用于該項(xiàng)目的超低能耗建筑技術(shù)措施。

該綜合樓位于北京地區(qū)，建筑功能以辦公為主，用地面積0.79公頃，總建筑面積23100平方米，地上建筑面積14500平方米，地上共10層，建筑高度45米。

首先，北京地區(qū)對新建公共建筑是否達(dá)到超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)沒有強(qiáng)制性要求，可以不必100%滿足超低能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。其次，超低能耗技術(shù)措施的選擇既要考慮成本控制，也要結(jié)合項(xiàng)目的平面功能、立面效果以及實(shí)際應(yīng)用效果。

通過對超低能耗建筑的被動(dòng)技術(shù)和主動(dòng)技術(shù)的分析和研究，結(jié)合該項(xiàng)目特點(diǎn)，建議從設(shè)置可調(diào)節(jié)遮陽裝置、選擇適宜的高效新風(fēng)系統(tǒng)和熱回收裝置、充分利用可再生資源、采用高效節(jié)能光源和節(jié)能設(shè)備四個(gè)方面將超低能耗技術(shù)與建筑形成有機(jī)融合。

（一）可調(diào)節(jié)遮陽措施

該項(xiàng)目南北向布置，平面基本為正方形，外立面風(fēng)格簡潔，可以通過增加可調(diào)節(jié)遮陽措施使立面效果更加豐富。立面遮陽可以采用活動(dòng)金屬遮陽百葉或機(jī)翼遮陽板（圖8、圖9）。機(jī)翼遮陽板可以根據(jù)太陽高度角的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)的太陽能量，降低空調(diào)能耗。可調(diào)節(jié)外遮陽和外窗間距大于100毫米，以免外窗玻璃被加熱，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)，增加能耗。[9]可調(diào)節(jié)遮陽控制方式可以選擇手動(dòng)操作、無感光自動(dòng)控制、電動(dòng)控制且與樓宇控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等形式。

（二）高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

該項(xiàng)目建筑坐北朝南，過渡季節(jié)能夠有效利用自然通風(fēng)，在不能利用自然通風(fēng)時(shí)，可以通過新風(fēng)系統(tǒng)，提供24小時(shí)不間斷新風(fēng)?？照{(diào)設(shè)計(jì)采用新風(fēng)機(jī)組、組合式空調(diào)機(jī)組設(shè)備，新風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)置主機(jī)。新風(fēng)熱回收系統(tǒng)選用高效的全熱回收裝置，可以對新風(fēng)起到冬季加熱、夏季除濕的功能。新風(fēng)機(jī)組采用高效率空氣凈化裝置，內(nèi)置送風(fēng)過濾器和排風(fēng)過濾器對室外空氣進(jìn)行有效過濾。

安裝高效熱回收裝置的新風(fēng)系統(tǒng)，夏季可回收排出空氣中的冷量，冬季可回收排出空氣的熱量，如此循環(huán)，降低能源消耗，達(dá)到高效、節(jié)能、健康舒適的目的。

（三）可再生能源利用

可再生能源利用是建筑由節(jié)能到產(chǎn)能的關(guān)鍵技術(shù)之一，可以充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿荣Y源，進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換利用。利用光伏技術(shù)可以將太陽能進(jìn)行收集并轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)利用太陽能還可以作為生活熱水的熱源。

該項(xiàng)目光伏發(fā)電形式可以選用分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)行“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近消納、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營模式。電網(wǎng)企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行管理，為分布式光伏發(fā)電運(yùn)行提供系統(tǒng)支撐，保障電力用戶安全用電。該項(xiàng)目光伏所發(fā)電量優(yōu)先自用，可以供給項(xiàng)目自身的照明和設(shè)備的電力驅(qū)動(dòng)。

結(jié)合該項(xiàng)目，在屋面鋪設(shè)太陽能光伏板，采用多晶硅太陽能電池組件，組件之間及組件與逆變器之間用光伏專用電纜穿管敷設(shè)。還可以增加儲(chǔ)能罐，如果夏天光伏發(fā)電量有多余的，可以儲(chǔ)存在儲(chǔ)能罐里待日后使用。在建筑本身節(jié)能的情況下最大限度地使用綠電，減少電網(wǎng)的用電量，同時(shí)也降低了建筑運(yùn)行的碳排放。

結(jié)合該項(xiàng)目立面效果，可以在外墻局部采用光伏構(gòu)件。光伏構(gòu)件可以采用光伏玻璃、光伏圍欄、光伏百葉等方式，其特有的色彩、幾何形和肌理等美學(xué)特性都能影響建筑的整體外觀美感。在陽光的照射下，光伏構(gòu)件的位置和種類會(huì)產(chǎn)生不同的光影、顏色和透明度，可以為建筑營造出別樣的風(fēng)格和美感。兼顧美學(xué)的同時(shí)，光伏構(gòu)件與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工和安裝，為建筑自身提供電力，白天儲(chǔ)存起來，用于晚間夜景照明。

（四）高效節(jié)能光源

該項(xiàng)目采用智能化照明控制系統(tǒng)，按需照明，降低照明能耗。光源均選高效LED節(jié)能光源和燈具，比普通節(jié)能燈節(jié)能50%以上。走道、樓梯間等公共區(qū)域的照明應(yīng)采取聲光控制、定時(shí)控制等節(jié)能措施。門廳、休息廳、辦公室等采用 LED 等高效燈具，并采用分區(qū)、分組控制措施。

除節(jié)能燈具外，地下二層北側(cè)車庫和九層網(wǎng)球館屋頂利用自然采光的原理，采用光導(dǎo)管采光系統(tǒng)，通過采光罩高效采集室外自然光線并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，再經(jīng)過特殊制作的導(dǎo)光管傳輸后由底部的漫射裝置把自然光均勻高效的照射到地下室。該裝置主要由三部分組成：采光裝置、導(dǎo)光裝置、漫射裝置。[10]出地面或屋面的采光裝置可以結(jié)合景觀布置。

（五）增量成本分析

超低能耗建筑的建造成本與傳統(tǒng)建筑相比，平均增量成本約為1000-1400元/平方米。增量成本主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、高效熱回收的新風(fēng)系統(tǒng)、斷熱橋措施及氣密性措施組成。[8]通過對我國超低能耗建筑示范項(xiàng)目的調(diào)研，被動(dòng)式技術(shù)的應(yīng)用包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱和高性能的門窗，是超低能耗建筑增量成本的重要組成部分。從長遠(yuǎn)看，高質(zhì)量耐久性好的建筑構(gòu)件比傳統(tǒng)建筑構(gòu)件壽命更長，建筑運(yùn)行期間，其更新、維護(hù)的費(fèi)用降低；而且超低能耗建筑的節(jié)能措施會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)效益，增量投資成本可以通過建筑節(jié)能效益在合理時(shí)間內(nèi)回收。

表2 超低能耗建筑增量成本分析

（六）小結(jié)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51350-2019）對公共建筑超低能耗建筑的規(guī)定，其建筑能耗水平應(yīng)比國家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2015）降低50%以上。通過節(jié)能計(jì)算可知，該項(xiàng)目按照現(xiàn)行國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)全年供暖和空調(diào)能耗為115.18kWh/㎡。若達(dá)到超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目的全年供暖和空調(diào)能耗需降低到57.59kWh/㎡。在運(yùn)行期間，超低能耗建筑相對于現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，每年能夠節(jié)約一次性能源83.5萬kWh，相當(dāng)于減少碳排放350噸。國家林業(yè)局研究，一棵樹每年可以吸收并儲(chǔ)存4-18千克二氧化碳，按此計(jì)算，減少350噸二氧化碳排放相當(dāng)于種植了19445棵樹。

通過以上對比分析，超低能耗建筑技術(shù)的應(yīng)用可以最大限度地降低建筑運(yùn)行階段的化石能源消耗，降低碳排放。超低能耗建筑利用被動(dòng)式技術(shù)提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少建筑自身的熱量損失，降低冷熱負(fù)荷；利用主動(dòng)式技術(shù)合理優(yōu)化建筑用能系統(tǒng)，提升整體能效，實(shí)現(xiàn)建筑的超低能耗，減少碳排放的目標(biāo)。

四、研究結(jié)論與建議

本文闡述了超低能耗建筑的背景和概念，梳理了超低能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)措施，并以北京地區(qū)某綜合樓項(xiàng)目為例，提出適宜該項(xiàng)目的技術(shù)措施并對其進(jìn)行應(yīng)用分析，對超低能耗建筑技術(shù)做出積極探索。通過分析研究，提出以下結(jié)論和建議：

1.為響應(yīng)我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，應(yīng)大力推進(jìn)超低能耗建筑、近零能耗建筑規(guī)?；茝V工作。從現(xiàn)有超低能耗建筑發(fā)展政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來看，目前超低能耗建筑在有供暖需求的地區(qū)更能夠體現(xiàn)節(jié)能的優(yōu)勢，居住建筑較公共建筑更容易實(shí)現(xiàn)超低能耗。[11]因此，在今后的超低能耗建筑推廣過程中還應(yīng)擴(kuò)展到全國其他地區(qū)，擴(kuò)展到所有的建筑領(lǐng)域，包括居住建筑和公共建筑、新建建筑和既有建筑改造等。

2.全面提升超低能耗建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。頒布建筑節(jié)能強(qiáng)制性技術(shù)法規(guī)，根據(jù)不同氣候區(qū)條件確定建筑的能效指標(biāo)水平、技術(shù)指標(biāo)及措施。建立完善的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為超低能耗建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行提供完整的技術(shù)導(dǎo)則。

3.提高超低能耗建筑產(chǎn)品的技術(shù)水平。目前我國超低能耗建筑的成本比傳統(tǒng)建筑高，在沒有政策扶持的情況下，建設(shè)單位不一定選擇超低能耗建筑，成本增量成為超低能耗建筑發(fā)展的攔路虎。適用于超低能耗建筑的門窗、保溫和密封材料等相關(guān)產(chǎn)品的更新和升級(jí)，對提高建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量和效益至關(guān)重要，對超低能耗建筑規(guī)?；l(fā)展具有很強(qiáng)的助力作用。

4.結(jié)合項(xiàng)目特色選擇適宜的超低能耗建筑技術(shù)措施，在規(guī)劃階段根據(jù)氣候特征、地形地貌等方面優(yōu)化建筑布局，合理選擇和利用景觀、生態(tài)等措施，充分考慮自然通風(fēng)和采光。選用適用于該項(xiàng)目的技術(shù)措施，并發(fā)揮其最大的優(yōu)勢。結(jié)合當(dāng)?shù)卣呒凹夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)則，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和需求，提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的超低能耗建筑技術(shù)應(yīng)用方案。

注：文中部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。

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