周志刚 黄桂林*

(东北林业大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

1 概述

中国建筑的平均寿命为25年～30年，较发达国家有较大的差距，如美国平均建筑寿命达到了74年，英国平均建筑寿命更是达到了132年，是中国平均建筑寿命的4倍多[1]。近年来，我国建筑规模日益扩大，其建筑能耗占全国能耗的30%以上，随着城市建设和新农村发展战略的推进以及人们对居住场所舒适度要求的不断提高，建筑能耗的比值还将不断上升，甚至有可能超越交通、工业等行业位居首位。面对中国建筑“短命症”“肥胖症”的状况造成经济负担、能源的大量浪费和环境不可逆转的严重后果，现需要发展一种新型的节能建筑——被动式建筑。被动式建筑是不依赖外部能源而实现建筑的通风、采光、降温及取暖的建筑，具有低能耗、零能耗甚至负能耗的特点[2]。中德合作被动式建筑示范项目，如哈尔滨“辰能·溪树庭院”、哈尔滨继红小学(哈西分校)在建筑节能降耗方面取得了卓有成效的效果[3]。

我国对被动式节能建筑的研究起步较晚，同时也对被动式节能建筑的综合效益方法的研究少之甚少。本文通过经济效益和环境效益两方面入手为研究被动式节能建筑综合评价提供参考。

2 研究思路

2.1 经济效益研究

建筑业经济效益评价的指标众多，不同的研究学者研究的角度不同，作为国民经济不可或缺的经济型支柱产业，其具有的经济效益显而易见。本文通过采取全寿命周期的建造成本和使用成本对被动式建筑的经济效益进行评价。使用成本分为管理成本、能耗成本、检修成本、故障处置成本。

2.1.1建造成本

被动式节能建筑采用新材量、新技术、新工艺进行建筑施工，所以，早期建造成本会比普通建筑高出一部分，对于住户来说，从长远利益出发，其经济价值还是非常可观的。

2.1.2使用成本

被动式节能建筑冬天不用供暖，夏天不用空调，室内空气常年保持恒温恒湿、自动过滤和净化室内空气，有效去除PM2.5。显然，被动式节能建筑的使用成本明显低于普通建筑。本文根据对哈尔滨市几座典型的被动式节能建筑使用成本进行调查研究来初步估计其使用阶段的成本，进而阐述其明显的效益优势。

1)管理成本。被动式节能建筑采用新技术、新工艺和新材料，在后期的使用阶段成本会明显高于普通建筑。其中，被动式节能建筑的管理成本为28元/m2,普通建筑为23元/m2。

2)能耗成本。被动式节能建筑并不一定是零能耗建筑，它跟以前一样还需要少量的热能，它比通常的普通建筑要节能10倍，即能耗是普通建筑的1/10，所以每年的采暖费和夏季使用空调费也相应减少了。其中，被动式节能建筑的能耗成本为14元/m2，普通建筑为25元/m2。

3)检修成本。被动式节能建筑在建造过程中会使用新型材料、采用新技术和新工艺，建筑本身会有很好的强度和适用性。但在交付使用达到一定年限后，很多设备、装置会因为年久老化甚至失效，例如电梯的日常维护、太阳能电池板的换装和维修，这些都会使建筑本身的使用成本增加。经调研资料统计，被动式节能建筑装饰工程和主体工程检修周期分别为8年和20年，装饰工程检修费用为3.7元/m2，主体工程检修费用为16.4元/m2。

4)故障处置成本。被动式节能建筑在各种复杂天气，不可抗力的作用下所产生的费用、工期是无法预料的，因此全寿命周期的故障处置成本很难确定，随之，全寿命周期的年限预料也就更加困难。

在基于全寿命周期的经济效益方案分析中，被动式节能建筑的安全和经济效益的大小不仅与效益方案旧材料设备有关，还与分析方案中新增材料设备密切相关，然而，不同材料设备的周期不同，同时，被动式节能建筑各单位工程的运营时间也不相同，本文选用材料设备部分达到寿命年限后，用相同的材料设备代替使用，同时达到寿命年限的整体材料设备，整个运算终止。

2.2 环境效益分析

中国能源储量丰富，疆域辽阔，是世界上国土面积第二大的国家。但中国是世界人口大国，人均占有用地和人均资源占有量并不是很可观，这就需要政府部门合理规划用地，施工技术人员发展高层建筑以及超高层建筑，这不仅是国家总体实力的体现还是降低能源消耗的有效方法。本文将被动式节能建筑环境效益分析指标分为两个部分，分别是资源利用效益和生态环境效益。

资源利用效益：被动式节能建筑属于综合性强的工程，与周围环境、空气湿度、阳光的照射量有着千丝万缕的联系。因此，要评价被动式节能建筑对环境的影响以及环境本身对建筑的影响，不仅要考虑对于能源消耗的等方面的直接作用，还要考虑到被动式节能建筑通过外部环境作用产生的间接效益。

1)年供暖、供冷和照明一次能源消耗量。随着经济的增长，人们对生活质量的要求也日益提高，建筑的功能性和舒适性也有了很大的进步，被动式节能建筑主要利用热回收装置与自动式通风系统，从而达到室内冬季不冷，夏季不热的舒适环境，被动式节能建筑年一次能源消耗量60 kWh/m2。

2)土地利用量。土地是一切社会活动的载体，在经济活动日益增长的今天，土地资源的过度消耗已经超过了土地本身的承载力。国际统计局统计资料显示，从1979年—2013年，中国平均每年增加人口不少于1 600万人左右。保护和合理利用现有土地资源量迫在眉睫，各省政府和施工人员大力发展被动式节能建筑，这种做法已经得到了初步成效，但还需加大适用规模和完善施工工艺。被动式节能建筑的基本能源来源于建筑本身，其分离内部能源需求和荷载量，同时最大化利用可再生能源来维持建筑日常运行需要。其中，实现环境保护和提高资源利用率的关键性步骤包括如下：

a.不采用矿物资源；b.融合工程和建筑需要，提供太阳能并采取遮阳措施降低室内温度；c.形成绿色屋顶帮助冷却屋面，管理雨水径流；d.外墙金属板防水，组织热传导；e.雨水收集系统供建筑冷却和灌溉需要。

3 结语

本文通过经济效益和环境效益两方面研究被动式节能建筑，对被动式节能建筑在各地区的适用性提高了参考，更是响应了国家“十三五”规划对新型建筑新要求的规定。被动式节能建筑通过适应气候特征的高效新风热回收系统、高效保温隔热性能的围护结构、自然通风、天然采光、合理利用太阳能，最大限度降低建筑能量需要，所用技术具有一定的推广意义。被动式节能建筑可极大地缓解夏季用电高峰和城市热岛效应。对解决冬季取暖及雾霾等现代城市问题起到了引导性的作用。被动式节能建筑的积极推广，促进了绿色、智慧生活时代即将开始。