歐洲超低能耗建筑和被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)體系
被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)是歐洲各國(guó)在低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,歐洲節(jié)能減排發(fā)展較好的國(guó)家已經(jīng)建立了相應(yīng)的超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)體系,推動(dòng)了歐盟的能效提升工程。本文將介紹8個(gè)歐洲典型國(guó)家超低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展?fàn)顩r。
瑞典目前執(zhí)行的建筑節(jié)能規(guī)范是2009年修訂后的BBR16,該規(guī)范并沒有提到低能耗建筑的定義,因此2007年成立的FEBY制定了低能耗建筑認(rèn)證的相關(guān)文件。FEBY是瑞典能源署資助的機(jī)構(gòu),其合作成員包括瑞典環(huán)境研究機(jī)構(gòu)(IVL),ATON技術(shù)咨詢公司,隆德大學(xué)、瑞迪技術(shù)研究院(SP)。FEBY頒布了低能耗建筑(Minienergi)和被動(dòng)房?jī)蓚€(gè)自愿性標(biāo)準(zhǔn),其中被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)包含了對(duì)零能耗建筑的定義。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都參照德國(guó)被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以符合適應(yīng)瑞典的氣候條件和工程的經(jīng)驗(yàn)和做法。
瑞典首都斯德哥爾摩
根據(jù)FEBY的規(guī)定,被動(dòng)式——低能耗建筑的認(rèn)證有兩個(gè)選擇,一個(gè)是規(guī)劃設(shè)計(jì)認(rèn)證,一個(gè)是建筑運(yùn)營(yíng)的認(rèn)證,后者必須符合理論計(jì)算的值和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。建筑運(yùn)營(yíng)核證需由第三方執(zhí)行。對(duì)于零能耗建筑的認(rèn)證只有針對(duì)實(shí)際運(yùn)行效果的建筑運(yùn)營(yíng)認(rèn)證。瑞典將氣候區(qū)劃分為三個(gè),瑞典北部屬于氣候一區(qū),瑞典中部屬于氣候二區(qū),南部屬于氣候三區(qū)。根據(jù)氣候區(qū)的不同劃分不同的采暖負(fù)荷和終端能耗(含采暖(制冷)、生挪威現(xiàn)行的國(guó)家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)是TEK,最新版本是2007年修訂的TEK07,它規(guī)定建筑能源需求要比1997年降低25%。TEK07并不對(duì)低能耗建筑和被動(dòng)房進(jìn)行規(guī)定,而是又挪威標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)專門起草一個(gè)關(guān)于低能耗建筑和被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn),名為NS3700。該標(biāo)準(zhǔn)也是基于德國(guó)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)的定義和指標(biāo),并根據(jù)挪威的氣候特征和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了本土化的調(diào)整。
該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)與瑞典和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的一致性,避免大的變動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一次能源表示方式有兩種表示方式:一種方式是確定了一次能源每年每單位面積二氧化碳排放量,另一種方式是確定可再生能源在一次能源消耗總量中的比例。
自1973年第一次石油危機(jī)以來(lái),丹麥就一直實(shí)行積極能源政策。自1980年以來(lái),丹麥經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)了80%,但能源消耗總量基本維持不變。丹麥建筑能耗約占社會(huì)總能耗的40%。目前,隨著可再生能源供應(yīng)比重的逐步提高,丹麥明確了未來(lái)能源發(fā)展的方向:到2050年,溫室氣體排放要在1990年的水平上降低80%以上,到2050年,完全擺脫對(duì)化石燃料的依賴。
丹麥?zhǔn)锥几绫竟?/P>
2013年3月,丹麥議會(huì)批準(zhǔn)通過了《2012-2020年能源執(zhí)政協(xié)議》。該協(xié)議提出了一攬子行動(dòng)計(jì)劃,旨在實(shí)現(xiàn)2050年“100%依靠可再生能源供應(yīng)”的目標(biāo)。其中2020年的主要預(yù)期目標(biāo)為:1.與1990年相比,溫室氣體排放減少34%;2.可再生能源占終端能源消費(fèi)總量的比重超過35%;3.2020年前,新建建筑成為近零能耗建筑,主要依靠可再生能源;4. 從2013年起,新建建筑禁止使用石油和天然氣采暖,區(qū)域供熱區(qū)內(nèi)的現(xiàn)有建筑自2016年起不得安裝新的燃油鍋爐。進(jìn)一步推廣熱泵、太陽(yáng)能和生物質(zhì)的熱利用。
丹麥于1961年制定了第一部建筑條例(BR),隨后每版建筑條例不斷提高對(duì)建筑節(jié)能的要求,尤其是BR08和BR10版。丹麥的2008年的建筑條例(BR08)第7.2.4章首次對(duì)低能耗建筑有明確的規(guī)定。2006年丹麥為推動(dòng)盟能效指令(EPBD2002/91/EC)在丹麥的實(shí)施,引入的低能耗建筑分級(jí)系統(tǒng),將低能耗建筑分為兩級(jí),低能耗1級(jí)和低能耗建筑2級(jí)。低能耗建筑2級(jí)是低于2006年標(biāo)準(zhǔn)建筑能耗要求的25%,目前已成為現(xiàn)行的丹麥2010版建筑條例的最低要求。低能耗建筑1級(jí)是低于2006年標(biāo)準(zhǔn)建筑能耗要求的50%,預(yù)計(jì)成為丹麥2015版建筑條例的最低要求。丹麥2020年的建筑條例將進(jìn)一步提高建筑能效,預(yù)計(jì)將建筑能耗降低到2006年水平的75%。2000年丹麥引入了被動(dòng)房的概念,被動(dòng)房的認(rèn)證是參考了德國(guó)被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo),丹麥的被動(dòng)房研究所是德國(guó)被動(dòng)房研究所的合作單位,負(fù)責(zé)對(duì)丹麥的被動(dòng)房進(jìn)行認(rèn)證。
自2010年3月,芬蘭的建筑規(guī)范中的C3(建筑保溫、D2章(建筑室內(nèi)環(huán)境和通風(fēng))及D3章(建筑能效)進(jìn)行了修訂。該規(guī)范中提到了低能耗建筑但沒有規(guī)定相應(yīng)的限值,只是有推薦的最大熱損失值。由于該規(guī)范對(duì)低能耗建筑只有一個(gè)推薦的指導(dǎo)值,因而規(guī)范對(duì)于低能耗建筑的定義不能視為低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)。因此,芬蘭的工程師協(xié)會(huì)(RIL)專門制定了低能耗建筑和被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)RIL249-2009。該標(biāo)準(zhǔn)將低能耗建筑劃分為幾等,分別為M-30,M-35,M-40,M-45和M-50,代表不同的單位面積年能耗需求。比如M-40,代表每年每平方米終端能耗為40KWh(含采暖、通風(fēng)、制冷和輔助設(shè)備用能)。
芬蘭首都赫爾辛基
芬蘭的被動(dòng)房的是基于德國(guó)的被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)芬蘭的氣候區(qū)進(jìn)行了調(diào)整。被動(dòng)房也分為幾個(gè)等級(jí),包括P15,P20和P25,也代表了不同的單位面積年終端能耗。
建筑能耗占德國(guó)能耗總量的40%左右,德國(guó)從1977年頒布第一部保溫法規(guī)到2012年進(jìn)一步修改建筑節(jié)能條例(EnEV),共經(jīng)歷了六個(gè)節(jié)能階段,建筑采暖能耗已由最初的220kWh/(m2a)下降到2014年30kWh/(m2a)的水平。在過去20年里,通過一系列措施,德國(guó)新建建筑單位居住面積的采暖能耗降低了40%左右,在此基礎(chǔ)上,到2020年和2050年,采暖能耗應(yīng)分別再次降低20%和80%。日本發(fā)生福島核電站事故后,德國(guó)率先宣布放棄使用核能(占其能源總供應(yīng)量的40%),并于2011年提出了新的房屋節(jié)能目標(biāo):自2019年1月1日起,將政府辦公建筑建成近零能耗房屋;自2021年1月1日起,將所有新建房屋建成近零能耗房屋;到2050年,所有房屋節(jié)約80%的一次能源。發(fā)展被動(dòng)式房屋是德國(guó)實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的基礎(chǔ),可為德國(guó)節(jié)省近40%的社會(huì)終端能耗。
德國(guó)首都柏林
在被動(dòng)式房屋的基礎(chǔ)上,德國(guó)還將進(jìn)一步研究產(chǎn)能房屋(energy plus)。德國(guó)的低能耗建筑包括以下幾類:
1.RAL認(rèn)證體系下的低能耗建筑
德國(guó)的低能耗建筑是根據(jù)RAL-GZ965標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的,其規(guī)定低能耗建筑的傳熱損失要比現(xiàn)行的EnEV2009低30%,同時(shí)對(duì)其它的指標(biāo)例如保溫、氣密性和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了更嚴(yán)格的規(guī)定。該認(rèn)證體系對(duì)低能耗建筑的認(rèn)證也分為兩類,一是規(guī)劃設(shè)計(jì)認(rèn)證,二是運(yùn)營(yíng)階段的認(rèn)證。
2.被動(dòng)房
它是在德國(guó)wolfgang Feist博士的研究下由德國(guó)被動(dòng)房研究所提出的超低能耗建筑形式。對(duì)“被動(dòng)房”的定義是必須滿足相應(yīng)的能效指標(biāo)。德國(guó)被動(dòng)房研究所(PHI)是對(duì)被動(dòng)房及其構(gòu)件進(jìn)行認(rèn)證的權(quán)威機(jī)構(gòu)之一。德國(guó)被動(dòng)房與按EnEV設(shè)計(jì)的節(jié)能建筑不一樣,前者由PHPP進(jìn)行模擬的計(jì)算和認(rèn)證。PHPP是個(gè)工具包,包括對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的U值計(jì)算、能源平衡計(jì)算、設(shè)計(jì)舒適的通風(fēng)系統(tǒng)、計(jì)算供熱負(fù)荷等。該軟件包括了許多歐洲國(guó)家的氣象數(shù)據(jù),從而使它更具有國(guó)際化的兼容性。EnEV被動(dòng)房研究所除了對(duì)被動(dòng)房進(jìn)行認(rèn)證外,也對(duì)建筑服務(wù)系統(tǒng),如熱交換器、熱泵進(jìn)行設(shè)備認(rèn)證。被動(dòng)房的造價(jià)比按照德國(guó)EnEV2009建造的常規(guī)節(jié)能建筑,單位面積增量成本約高150歐元(Wuppertal氣候環(huán)境與能源研究所),其中窗戶和通風(fēng)系統(tǒng)增量成本占比較大,其次是保溫隔熱系統(tǒng)。
3.3升房
3升房的概念是由德國(guó)弗朗霍夫研究所引入的建筑概念,指單位建筑面積年采暖需求≤35kWh/m2a,即相當(dāng)于3升耗油量,對(duì)應(yīng)的是一次能源需求。該類建筑沒有相應(yīng)的認(rèn)證體系,只是由弗朗霍夫研究所定義的一種超低能耗建筑,它給出了一次能源需求的限值,但沒有技術(shù)系統(tǒng)方面的特殊要求,技術(shù)路線要仍是參照德國(guó)EnEV的要求。
4.德國(guó)復(fù)興信貸銀行節(jié)能房屋
德國(guó)復(fù)興信貸銀行可為新建或購(gòu)買的或改造的低能耗建筑提供低息貸款,這些低能耗建筑的能效指標(biāo)由德國(guó)能源署確定,能效指標(biāo)的參考數(shù)值依據(jù)EnEV規(guī)定的一次能源需求Qp和傳輸熱損失H’T而定。針對(duì)既有建筑改造的資助標(biāo)準(zhǔn)有兩種,即德國(guó)復(fù)興信貸銀行節(jié)能房屋70和85,以前被稱為kfw-40,kfw-60。Kfw85和Kfw70指在EnEV2009 的基礎(chǔ)上能效分別提高15%和30%。達(dá)到這類標(biāo)準(zhǔn)的每套住宅最多可申請(qǐng)貸款5萬(wàn)歐元。評(píng)判建筑是否屬于節(jié)能房屋70,必須滿足兩個(gè)條件:一是建筑一次能耗不允許超過2009年版《節(jié)能條例》中規(guī)定的參考建筑計(jì)算值70%,二是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失不能超過2009年版《節(jié)能條例》中規(guī)定的參考計(jì)算值的85%。針對(duì)新建建筑的資助標(biāo)準(zhǔn)有兩種,分別為kfw-55,kfw-40, 即在EnEV2009的基礎(chǔ)上能效分別提高40%和60%,接近被動(dòng)房的能效水平。
奧地利有9個(gè)州,各自有自己的建筑法規(guī)。建筑能耗的計(jì)算方法參照奧地利OIB制定的奧地利標(biāo)準(zhǔn)ONORM B8110-1和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN832。2008年奧地利建立了建筑能效認(rèn)證制度,它根據(jù)建筑采暖需求將建筑劃分為幾個(gè)等級(jí),分別為A++,A+,A到G,其中A+相當(dāng)于被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn),采暖需求≤15 kWh/(m2a), A++是最優(yōu)等級(jí),即采暖能耗和總能耗最低。
奧地利政府有專門針對(duì)低能耗建筑和被動(dòng)房的資助計(jì)劃。獲得資助的低能耗建筑和被動(dòng)房在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)RLMA25中有明確的定義。低能耗建筑中居住建筑的能耗標(biāo)準(zhǔn)被劃分為兩類,一是有機(jī)械通風(fēng)的建筑,一類是不含機(jī)械通風(fēng)的建筑。被動(dòng)房的指標(biāo)等同于德國(guó)的指標(biāo)體系。
奧地利首都維也納
同時(shí)奧地利專門的“推動(dòng)環(huán)境保護(hù)計(jì)劃(Klima:aktiv)”也對(duì)被動(dòng)房進(jìn)行認(rèn)證和資助。該項(xiàng)目的目標(biāo)是降低CO2的排放并提高可再生能源利用。該項(xiàng)目資助的被動(dòng)房分四個(gè)分項(xiàng)進(jìn)行評(píng)估和認(rèn)證,分別是規(guī)劃和竣工驗(yàn)收,能源供應(yīng),建筑材料和施工,空氣質(zhì)量和舒適性。每個(gè)分項(xiàng)都列出了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)也分為強(qiáng)制項(xiàng)和可選項(xiàng),達(dá)到可選項(xiàng)便可獲得相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。四個(gè)分項(xiàng)的總分為1000分,獲得被動(dòng)房的認(rèn)證必須達(dá)到所用的強(qiáng)制項(xiàng)且總分達(dá)到900分。截至到2010年,奧地利的被動(dòng)房已達(dá)到8500棟,并呈上升的發(fā)展趨勢(shì)。從2015年,奧地利只有被動(dòng)房建筑可享受政府補(bǔ)貼。
瑞士的建筑節(jié)能國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是SIA380/1:2009,但是該標(biāo)準(zhǔn)并沒有對(duì)低能耗建筑進(jìn)行定義。瑞士與2006年提出“2000瓦社會(huì)”,并出臺(tái)了指導(dǎo)文件SIAD 0216,旨在促進(jìn)可持續(xù)建筑的發(fā)展。該文件針對(duì)居住建筑、辦公建筑和學(xué)校提出了建筑材料的一次能源耗能,室內(nèi)環(huán)境、生活熱水、燈光、暖通設(shè)施的安裝規(guī)定了相應(yīng)的限值和要求,該指導(dǎo)文件也沒有對(duì)低能耗建筑進(jìn)行定義,而是專門制定了針對(duì)低能耗建筑認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)Minergie。
瑞士首都伯爾尼
Minergie于2003年頒布,認(rèn)證的標(biāo)識(shí)分為Minergie , Minergie-P 和Minergie-ECO /P-ECO 三類,每類標(biāo)識(shí)的有效期為5年。Minergie-P的能效要求參照德國(guó)被動(dòng)房的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),相當(dāng)于瑞士被動(dòng)房,Minergie-ECO/P-ECO除了要滿足Minergie-P的能效要求外,還加入了保持環(huán)境和健康的可持續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)。健康涉及到采光、噪音、室內(nèi)空氣等細(xì)則,而環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)涉及到環(huán)保建筑材料的生產(chǎn)、建筑材料的循環(huán)利用和可再生能源優(yōu)先利用,易于拆遷的建筑材料的循環(huán)利用等。這些標(biāo)準(zhǔn)等同于我國(guó)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
英國(guó)目前還沒有對(duì)低能耗建筑和被動(dòng)房進(jìn)行明確的官方定義,然而國(guó)家的《可持續(xù)建筑規(guī)范》含有對(duì)可持續(xù)建筑評(píng)價(jià)分級(jí)的內(nèi)容。該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)將可持續(xù)建筑分為六級(jí),第六級(jí)是最節(jié)能和可持續(xù)方面水平最高的建筑,被認(rèn)為達(dá)到“零碳”水平。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括能源和CO2排放,水和材料,地表水徑流,垃圾,污染,健康和舒適,能源能運(yùn)管理和建筑生態(tài)等幾個(gè)方面,也類似國(guó)內(nèi)的綠色建筑評(píng)價(jià)。
英國(guó)首都倫敦
自2008年開始,英國(guó)所有的新建保障住房必須達(dá)到可持續(xù)建筑的三級(jí)水平,而對(duì)于商業(yè)開發(fā)建筑,可以自愿申請(qǐng)是否進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。在英國(guó),英國(guó)建筑科學(xué)研究院(BRE)負(fù)責(zé)對(duì)被動(dòng)房進(jìn)行認(rèn)證,認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)參照德國(guó)的被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)。