(沈阳建筑大学 辽宁 沈阳 110000)

一、建筑业当前的能源消耗情况

我国的总能耗中，建筑业能耗占比将近30%，可推断发达国家该比例达到40%以上。在人们生活水平日益提升的同时，建筑能耗也在持续提升。将建材生产与运输能耗涵盖在内的话，建筑业能耗在国家总能耗中将超过50%。由此可知，建筑节能是势在必行的。除此之外，在纬度及气候相同的区域，我国相比于发达国家建筑能耗为后者的2至3倍，但建筑寿命却仅为其的1/3。

经统计得知，中国当前的煤炭资源可使用量已小于100年，尤其是老煤矿寿命都为几十年，资源日益枯竭的现状导致诸多资源型城市必须面临转型问题。传统的石油、煤炭、化石等能源因自身的限制以及人们的不合理利用，都决定其具有不可持续性。矿产资源也是有限的，目前诸多矿产资源的储采比也仅为几十年。此外，全球气候变暖以及环境污染不断加剧的状态，都意味着能源结构与经济发展方式的转变都为迫在眉睫的事宜。

二、被动房发展现状

(一)近零能耗发展现状。通过发达经济体的考察可知，建筑节能与低碳化都应从多个方面共同入手来完成。英国在1970至2006年这30多年来并无多大的能源消耗增长，其的节能减排主要是利用建筑隔热保温与能源效率提升来实现的。首先应利用节能材料，再加上隔热保温材料，则可大幅减少建筑物能量消耗，例如被动房就可达到超过90%的节能量，如此一来，热水通过太阳能或热泵提供都可满足建筑物需求。保温条件好的基础上，建筑物的供暖通过低温热泵就可满足，就可取消以往能耗较大的暖气片系统以及中高温锅炉。

要切实实现建筑的零排放以及零能耗，必须从诸多方面共用入手，所面临的选择也非常多，具体应结合实际状况进行分析。规则都是可改变的，选择风源、水源还是土源热泵，都应结合实际情况明确。最为重要是依据当地的实际状况，确保综合效益最大的基础上进行选择。例如当地有丰富的水源，则可选择水源热泵，假如当地有丰富的地热资源，则可选择地热供暖或制冷。

无论是何种可再生资源都不可能独立存在、独立发展的，都是与其他资源合理分工、相互协作，实现共同发展的。而实现零能耗及零排放，也应是协调各项资源，增加用户的选择性，这样项目可行性也可得以有效提升。而具体选择哪个低碳能源系统应结合项目的实际条件进行合理的选择。

(二)可再生建材现状。木材、秸秆建材、竹藤等都属于可再生建材，这些材料都具有可再生、绿色环保等特征，尤其是秸秆，每年有超过7亿吨的产量，具有显著的可持续性。可再生建材可吸收及储存温室气体，实现负排放。木质建材就是显著的负排放材料，其在建筑业中的应用极为广泛，在此方面，可借鉴老祖宗与发达国家的做法。

我国当前的森林覆盖率为20%，假如可将该比例提升到35%，则中国的被动房建设木材即可自给自足，完全可满足建筑需求。由于我国之前一直处于过度砍伐的状态，导致当前50%以上的木材都是进口而来，必须要改变此观念，跟上世界文明发展脚步，树立可持续发展理念，朝着零排放绿色产业发展方向持续努力着，切实实现可再生建材的发展。

三、案例分析

在我国严寒地区建立的近邻能耗办公建筑首例为沈阳建筑大学中德节能示范中心，该中心设计工作是由中德共同合作完成的。遵循可持续发展设计理念，利用德国先进的技术，建筑性能的控制从设计、施工、运营等各环节共同入手，全面实现绿色环保、节能减排的目的。该项目所处地区极为寒冷，室内舒适度必然也得到有效满足，但在满足基础上还应尽量降低化石能源消耗。此建筑案例也为我国严寒地区的办公建筑设计提供宝贵的经验。

(一)围护结构优化设计

1.外保温设计。沈阳处在我国北方地区，极为寒冷，冬季对采暖的要求极高，在实施建筑节能设计时，强化围护结构性能是极为关键的环节。中国通过德国被动房设计经验的借鉴，强化围护结构的设计，再加入光伏幕墙系统，利用计算机等技术作为辅助，从而实现运行能耗的有效降低。示范中心的南侧为空气间层，层内选择憎水岩棉板作为墙体主要材料，其它三侧都选择石墨聚苯板作为外墙，提升保温性能，主要的门窗都选择3 层 Low-E 玻璃，达到8级的气密性。

2.热桥处理。相比于辽宁省的热巧处理相关标准，该中心的热巧处理更为严谨及细致，在设计过程中，对可能有热桥存在的屋面、地面、外墙等都采用专门的构造设计，为降低有热桥部位的热桥影响，专门在这些部位增加保温层，通过计算可知，室内热桥部位温度与露点温度相比更高，因此结露现象不会在室内形成。

3.气密性设计。对于建筑能耗来说，气密性是极为关键的一个影响因素。示范中心的外窗通过安装位置与构造连接方式的改变，利用铝制窗台板及防水密封性极佳的材料，再引入断热桥方式，使得外窗达到8级的气密性。外保温构造则选择四边双道企口缝拼接联合两层石墨聚苯板交错铺设的方式，确保其的保温性能，使得建筑气密性可得以再次提升。

4.双层幕墙系统。将连通幕墙空腔的通风管道设置于外墙2层与地下室梁下，该管道与热泵机房相连接，由此可实现空腔中的空气热量合理组织利用。冬季则可充分利用太阳能对空腔空气进行加热，加热后的空气则会经2层管道到达热泵机组，有效融合机组的水与空气热量，实现建筑冬季采暖，换热之后的冷空气还可回到空腔再次加热，实现循环利用，也就是我们常说的烟囱效应原理。晚上将风阀关闭，双层幕墙的空气间层达到密闭状态，南外墙也可由此大幅提升保温性能。

(二)合理使用可再生能源

1.太阳能。太阳能发电装置在南立面与屋顶都有设置。中心预估每年将达到大约 45000 kWh的发电量，其的全年用电超过90%都可得到满足。在楼梯间顶部安装的太阳能热水系统，可产生219 m3/a热水量，中心全年的热水需求都可通过该系统得以满足。

2.水处理。中心主要是利用回收利用雨水与中水的水处理技术，预估中心全年的雨水与中水收集量可达到 996.5m3。具体处理时，首先将屋面、室外的雨水混合中水，再与地下的雨水混合进入中心处理系统。主要将这些水用在卫生间清洁、绿化灌溉等方面。全年可达到 1626.6 m3的总用水量，而非传统水源可达到61.2%的利用率，传统的水资源可得到极大程度的节约。

总结：(1)传统建筑业消耗的资源、能源量巨大，对环境造成诸多负面影响，不利于可持续发展；(2)通过绿色建材以及围护结构的使用，全面推动被动房的发展，可实现零耗能、零排放的绿色建筑，甚至于可实现负排放。(3)在被动房等绿色建筑兴起的大背景下，建材以及新能源产业将拥有更好的发展前景；建材、新能源、建筑等产业应当相辅相成、共同发展，为社会与百姓造福。