被动式装配建筑渐行渐近

信息来源:中国建材报    浏览次数:624   发布时间:2021-05-31

     降低建筑、建材业的碳排放将有效推动我国实现碳达峰、碳中和目标。传统的建材和建筑业节能减排低碳发展和绿色转型升级,已经成为行业未来发展的必然趋势,而行业拥有非常大的转型升级空间,如何挖掘潜力,行业正在进行积极探索。《中国建材报》记者日前在河北石家庄召开的2021第八届全国被动式装配建筑高峰论坛上了解到,通过结合被动式与装配式技术,建设被动式装配建筑,可有效推动实现建筑零能耗、零排放,将建筑碳排放维持在较低水平。被动式装配建筑正在成为行业发展的新趋势。

被动式+装配式,两种优势集于一身

      被动式建筑是一种只靠建筑本身的构造设计,不需要专门安装空调或者供暖设施,就能实现恒温、恒湿、恒氧、恒洁等性能的低碳建筑。利用建筑内部得热、建筑余热回收等被动技术,来满足建筑室内的温度平衡、新风系统需求。原建设部建筑业司总工程师姚兵在论坛视频报告中介绍说:“由于被动式建筑不需要装设环境调节设备,从而减少了大量外露的传输管道带来的能源浪费,而且其设计注重隔热气密性,大幅降低了建筑内外无效的热量交换,这让其与传统房屋相比节约了超过九成的能源消耗。”

      而装配式建筑通过把大量现场施工作业的工作转移到工厂进行,使得现场的施工量较少,装配式建筑现场作业所产生的粉尘、噪音、污水也大大减少。据数据统计,装配式建筑相较于传统的施工方式,可节水80%、节能70%、节材20%、节时70%、节地20%,也没有以往的脚手架和大量湿作业,符合国家减排和绿色发展目标。

      被动式装配建筑则兼具被动式与装配式技术的优点,具有适应气候特征和自然条件,合理利用能源,大幅度降低建筑供暖供冷需求,能够进行BIM系统模块化设计,工业化流水线预制、保温结构一体化,提高室内环境舒适性等特点。被动式装配建筑所需的单位平方米采暖和制冷能耗与传统建筑相比节能达90%,与普通新建建筑相比节能超过75%以上。被动房单位平方米每年只需要消耗1.5升燃油或者1.5立方米燃气用于采暖,远远低于常规‘低能耗’建筑。

      被动式装配建筑满足了装配式建筑在使用过程节能减排的需求,也提高了被动式建筑的建造效率。建筑材料工业技术情报研究所首席专家、中国散装水泥推广发展协会理事长崔源声说:“在如今建筑能耗标准不断提升的大环境下,被动式和装配式两个领域一体化协同发展,是建筑行业可持续发挥发展的前提。这也是在国际大环境中,提高中国建筑行业市场的竞争力的有效途径。”

低碳建筑多地开花,材料难题尚待解决

      近年来,随着节能减排成为全社会的共识,建筑行业加快推进节能降耗,超低能耗建筑、近零能耗建筑不断涌现,这些实践为发展动式装配建筑提供了基础。

      以河北省为例,截至2020年12月底,全省已建和在建被动式超低能耗建筑项目141个,累计规模达439万平方米,居住建筑量最多。河北省自2019年1月,连续发布了《河北省促进绿色建筑发展条例》《关于支持被动式超低能耗建筑产业发展若干政策》等多项政策,支持被动式装配建筑行业。中国散协被动式装配建筑专业委员会执行会长黄毅龙表示:“被动式装配建筑目前在河北省正处于一个高速发展的黄金时期,石家庄也成为全国被动式装配建筑的大市场。在石家庄周边建设中冶国际被动式装配建筑科技产业园,打造国内首家被动式装配建筑产业示范基地,对于推动和引领绿色建材、建筑更新换代,树立一个高效率和高质量发展的典型和样板市场,具有重要意义。”

      在河南省,低碳建筑发展也呈现出良好态势,截至目前,河南全省超低、近零能耗项目(包括在建及建成项目) 共30余个,总建筑面积约150万平方米。在郑州、开封、洛阳、焦作、新乡、信阳、驻马店、 濮阳等8个地市已有超低能耗项目在建活建成。

      此外,截至2019年,北京市的被动式超低能耗项目已达32个,示范总面积约65万平方米;山东省已组织开展建设6批53个示范项目,累计总建筑面积达106万平方米。

      需要指出的是,目前,被动式装配建筑方兴未艾,与之相配套的建筑材料在标准等方面还存在一些亟待解决的难题,制约着我国被动式装配建筑的普及和发展。崔源声在《被动式超低能耗建筑材料产业发展路径研究》报告中总结了被动式装配建筑材料存在的主要问题。一是关键性配套材料需要进口和引进;二是大部分产品质量性能指标与国际先进水平有很大差距;三是关键性材料全国发展分布不均衡;四是缺乏材料本土化的标准、规范、认证、评价和配套体系等;五是由于产业化、规模化、标准化、系统化程度低,导致部分材料成本偏高。

走自主创新之路,实现零碳排放

      被动式超低能耗建筑和材料在中国的发展路径大体分为三个阶段,一是引进、消化、吸收和本土化的阶段;二是形成一个以再创新、低投资、国产化和本地化为特征的提升阶段;三是最终实现再次输出、“走出去”和面向世界的新阶段。崔源声表示,我国目前仍处于低碳、节能建筑发展的第一个阶段,也就是引进后的消化、吸收、学习和本土化的阶段。想要迈向下一阶段,尚需在自主创新方面下苦功夫,有所突破。

      崔源声表示,目前国内在技术创新的形式上已经有了多种尝试。将被动式和装配式统一在一个体系,就是其中的一个新趋势、新探索。从发达国家的情况来看,被动式和装配式建筑的融合已经做得较好,比如民用木结构和钢结构建筑,本来就是装配式的,发展被动式建筑时,不存在很大的矛盾或问题。我国在建造钢筋混凝土结构的建筑,会出现预制或现浇的问题,这是我们可创新、可自主研发的方向。当我国被动式超低能耗建筑及材料产业发展到一定阶段时,被动式和装配式一体化,一定会在建筑产业化的同时,一并实现统一和协同发展。

      对于低碳建筑、材料由第一阶段向第二阶段发展,在创新层面作出实质性建树,崔源声提出了10条发展路径:国家加大强制性的法规力度与政策支持;加大科普宣传力度,提高全社会对被动式超低能耗建筑的认知水平;充分借鉴国内外成熟的经验和教训,少走弯路;深化供给侧结构性改革,推动传统建材行业向被动式超低能耗绿色建筑材料产业方向发展,实现全行业优化和转型升级; 被动式超低能耗建筑材料与装配式建筑材料二者必须要协同发展、有机结合,推动建材行业的全面健康有序发展;加大新型材料的研发力度和产业化步伐,实现创新发展、绿色发展、协调发展、循环发展、包容发展和可持续发展;产业链上下游纵向一体化和横向一体化协同发展,加强与国家发改委、住建部、国土资源部、环保部、农业部等部委的合作;推进建材工业BIM、大数据、信息化、工业化、智能化的建设;加大建设高水准的示范项目,示范产业园区,引领被动式超低能耗建筑材料的绿色产业化发展;高点定位完善中国五大气候区被动式超低能耗建筑材料的体系建设,打造具有中国特色的被动式超低能耗建筑材料的多元化发展方向。

      论坛上,与会不少专家也表示,被动式装配建筑,建材和建筑一体化,资源的二次开发和优化配置,以及可再生能源和建材、建筑的协同发展,是被动式超低能耗建筑材料产业未来发展的必经之路,需要统筹规划、协同发展,以促进建筑行业实现零碳排放、绿色可持续的发展目标,助力国家实现碳达峰、碳中和。