“被动式节能”住宅到底是什么?杭州人是不是也能住上这种“不用空调,冬暖夏凉”的房子?为了进一步了解被动式节能住宅的特点,以及这种新技术应用在杭州普通住宅中的可能性,记者第一时间采访了目前正着手在上海和杭州进行德国节能住宅和被动式节能住宅技术尝试的秦洛峰教授。秦教授1997年到德国进修,两年前回到浙江大学建筑系建筑设计与理论研究所任教。
记者(以下简称记):被动式节能是什么意思,为什么叫“被动式”?被动式节能住宅与普通节能住宅的本质区别又在哪里?
秦洛峰(以下简称秦):被动式节能是一个很新的概念,在德国也是这两年才开始大规模推广。它是指从住宅设计开始到建造,通过房子本身的一些材料、施工等建筑固有的手段,达到节能目的的方法。它相对于减少设备耗能,比如降低空调、热水器等电器用电量的主动式节能方式而言。
被动式节能住宅是在普通节能住宅的基础上发展起来的,要求比较高。在德国,普通节能住宅每平方米每年的能源用量是200千瓦时左右,而只有每平方米每年的能源用量在15千瓦时左右的节能住宅才被称为被动式节能住宅。所以,即使你使用了很多被动式节能技术,但能耗标准达不到,也一样不是被动式节能住宅。
记:您曾经在德国住了8年,您所了解的德国被动式节能住宅是什么样子?普通德国人也愿意建造这样的住宅吗?
秦:德国被动式节能住宅最主要的是房屋和门窗的气密性做得非常好。首先,他们的窗户并不是像我们现在常用的双层玻璃,而是三层玻璃,技术很复杂,三层玻璃窗+氪气填充+低辐射玻璃,窗框内也都增加了保温层。这种玻璃窗的造价很高,是我们现在常见的普通门窗造价的数倍。
一般德国的节能住宅的墙体实际上有4层,砖、保温层、空气层,然后才是外立面,其中保温层就有8~12厘米左右,所以墙体厚度一般超过36厘米。被动式节能住宅的墙体保温层就达到12~14厘米,墙体厚度一般超过40厘米。而目前杭州的住宅墙体多数在24~30厘米左右,保温层2~4厘米,也很少有空气层,保温效果显然是不理想的。
如果门窗密闭性好、墙体保温好,这样的住宅建筑室内外能量的交流就极小。曾经有机构为德国的普通住宅与被动性节能住宅做过比较实验,结果发现普通住宅平均每平方米每年的耗能是200千瓦时,而被动性节能住宅平均每平方米每年的耗能仅有15千瓦时。
从我的观察看,事实上,我们现在的普通住宅和德国的普通住宅相比,在节能上也还有很大一段差距。而能源紧缺已经是我们国家目前可持续发展最大的障碍,所以住宅节能技术有非常广阔的市场。
在德国,被动性节能住宅的“检验和确定”也是一个很有趣的实验。当房子建好的时候,会有专门的研究机构来检验,比如人们用门式抽气机械把密闭的房间抽到近似真空状态,然后观察房子的气压变化,看你的房子在多久以后恢复到正常气压;而且被动性节能住宅平均每平方米每年的耗能也必须低于15千瓦时。
为了鼓励人们多建这样的住宅,符合被动性节能住宅标准的房子会得到一张证书,建造者凭这张证书可以得到德国国家税收上的减免,以及很多政策优惠。
记:从一扇窗户的造价来看,建造被动性节能住宅肯定不便宜,您认为它在杭州“落地”的可能性有多少?
秦:被动性节能住宅的建造成本是比较高的,一次性投入很大,即使我们现在有心要建造这样的房子,技术上也很难达到那样的标准。比如说被动性节能住宅的新风系统需要电能来推动,但它的电能不全是来自城市供电系统,其中一部分是来自建筑自带的太阳能发电设备。
就现阶段来说,被动性节能住宅是一个正从实验阶段过渡到实际应用阶段的产品,即使是在住宅节能技术最领先的德国,他们也在研究怎么把建造成本降下来,让更多人来积极参与建造被动式节能住宅。
现在在德国,以超过25年使用期限的住宅而言,一套普通住宅从建造到使用阶段的税收、能源使用费和造价的总成本与同样一套被动性节能住宅的建造、使用成本已经相差不大。
前几天我看到德国相关研究部门的一份资料说,对于50年使用期限的住宅的总成本,其运营费用就要占80%,而造价成本只占20%;20年~25年使用期限的住宅其运营费用也超过了50%。这么看,低运营费用的节能住宅不仅是节能也是节钱的,我们应该去进行更多这样的尝试。
记:以杭州为例,您觉得现在最需要加强的节能技术是哪些?
秦:国外先进的节能技术我们不是拿来用就可以了,还必须与我们的地域、环境、文化相适应。以杭州为例,更多时候我们需要的是以“抗热型”为主的节能技术,通风、防晒是主要的建筑设计技术和方法,而德国多数城市需要的是“保温型”节能技术。
从杭州的实际情况来看,我认为最需要强调的住宅技术是房屋和门窗的密闭性
和气密性,这也是被动式节能住宅设计的关键要点,另外如增加和加厚房屋西向保温层、屋顶保温层,以及增加西向、南向的外遮阳系统。
很多人有一个误区,以为节能技术只有底层和多层建筑可以使用,事实上,高层、超高层建筑更需要注重节能技术的利用,而且太阳能、风能这些自然能源在高层和超高层建筑中更容易被利用。
也有人担心,太阳能会不会造成光污染之类的问题,实际上,现在的技术完全能够克服自然能源利用上的缺陷。在学术界,已经有科学家和建筑学家提出建造真正的“零”耗能住宅,把太阳能、风能、地热能综合在一幢建筑中,让它所产生的能量近期能自给自足,完全脱离城市能源系统的依赖,甚至在远期能为其他公共设施提供能量。
我们需要吸收国外先进的节能技术,并且在建筑设计阶段就开始吸收运用,但同时中国的建筑文化里也有很多好的节能和通风方法,应该被结合使用,比如“天井”,院落和西部窑洞的设计方法。