实现“双碳”目标的建筑智慧 | 匠心臻品，能耗超低

前言

建筑全过程碳排放占比高，运行碳减排势在必行

中国建筑能耗报告指出，2018年我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的46.5%，碳排放总量占全国碳排放总量的51.3% ，其中建筑生产阶段（材料）和运行阶段为主要占比，分别达到了28%和22%。对此，建筑行业应践行国家“碳达峰”和“碳中和”的发展战略，房企需研究并落实相关技术，助力双碳目标的实现。

2020年9月，我国在联合国大会首次提出雄心勃勃的“3060双碳“承诺后，“十四五”即成为我国实现碳达峰的关键期和窗口期。为相应国家号召，节能建筑、被动房技术重新成为整个行业关注的热点，国家更是陆续推出了一系列政策来支持超低能耗建筑这一项技术的发展。

各地推广超低能耗建筑，国家将制定强制性标准

2021年的8月24日，CCTV1台配合全国节能宣传周和8月25日全国低碳日的主题宣传，更是针对超低能耗技术在《焦点访谈》播出《能耗超低，建筑变绿》的相关专题。在节目访谈中，住房和城乡建设部标准定额司司长田国民还表示：“住建部下一步将制定强制性标准，不断提高建筑节能水平，在适宜的气候区，全面强制推动超低能耗建筑。同时，通过制定《城乡建设领域碳达峰实施方案》，统筹推进节能减排工作，为我国实现双碳目标做出积极贡献。”

以往我们为了节能低碳，常见的做法是冬天暖气不要开得太高，夏天空调温度维持在26℃以上，这往往带来的是舒适度不高。而超低能耗建筑可以解决这一问题，不仅居住更舒适，而且建筑能耗也更低。北京、上海、河北等地也以资金奖励、容积率奖励、支持商品房开发等多种方式鼓励超低节能建筑的开发建设。

各地纷纷开始编制、出台并实施落地低能耗、低碳技术，上海保利目前也已在多个项目应用超低能耗住宅科技——静安中兴社区项目、宝山美罗家园社区项目、静安灵石社区项目，都陆续通过了上海市住建委超低能耗方案评审。

那么，超低能耗建筑究竟是什么样的?

应用超低能耗建筑对于我们有什么影响?

对于实现碳达峰、碳中和目标又有何积极意义?

01 执行能耗超低，实现“双碳”目标

——超低能耗建筑方案的体系化构思与技术应用

“双碳”目标是我国在21世纪长期温室气体低排放发展战略，表现为二氧化碳排放水平由快到慢不断攀升、在年增长率为零的拐点处波动后持续下降，直到人为排放源和吸收量相抵。

在“双碳”目标下，超低能耗建筑是一项可以从方案到落地的设计策略。在欧洲，超低能耗的被动式房屋正以每年8%的速度递增。在国内，前面也提到国家也正在不断推动超低能耗规模化发展。在此基础上，我们开始钻研相关的技术标准和设计导则，探讨日益完善的超低能耗建筑技术应用标准体系，在北方以采暖为主的住宅里，如果实现超低能耗建筑，比现在实行的节能标准大致要降低50%以上。

在超低能耗住宅体系中，我们探索并运用了节能电梯/入户门/照明、全热回收新风系统、空气源热泵热水、高效节能空调与地暖、保温隔热外墙、高性能外窗、全方位避免热桥等建筑能源监测和被动式技术，将“超低能耗”的目标一以贯之得执行了下去。

特别需要注意的是，在新风系统、空调、照明灯具、电梯、生活热水等设施设备的选择上，也需要满足“超低能耗”的目标。以新风系统为例，每户单独设置一套带全热回收装置的新风系统，采用吊顶安装，在卧室、起居室、书房等功能空间还设置了送风口和排风口，相当于为整间屋子安装了一台巨大的“空气净化器”，搭配新风系统采用的高效空气过滤装置可以有效过滤PM2.5，大大降低了室外细颗粒物的进入，营造出更加健康的室内环境。

据统计，整个新风系统的全热回收效率超过了70%——也就是说，如果是冬天，那些带着室内温度的废气在排出时，有70%的热量，会被传递给引入室内的新鲜空气，经过这个"预热”处理，当然就能用更少的电费，保持室内温度的稳定。

02 被动优先，主动优化

——营造健康舒适室内环境的同时，能耗最小化

超低能耗建筑作为“双碳”的重要载体，根据《上海市超低能耗建筑技术导则》的描述，超低能耗建筑应该是以更少的能源消耗提供舒适室内环境的建筑，其供暖、空调、照明、生活热水、电梯能耗水平应较2016年建筑节能设计标准降低50%以上。

超低产品设计在技术实施路径上，通过超低节能三步策略：“被动优先、主动优化、可再生能源利用”，即通过建筑被动式技术、主动式高性能能源系统及可再生能源系统应用，最大幅度减少化石能源消耗。

2.1 被动优先：

在超低能耗建筑方案设计阶段

制定可持续设计策略

被动式设计，是指利用自然方式，采用不需任何机械动力来降低能源消耗的设计手法，如整体保温、屋顶绿化、自然采光及通风措施等。

在探索超低能耗住宅发展的道路上，我们优先发展被动式技术，坚持以人为本，提供一个舒适的居住空间。在方案的设计阶段，始终坚持以下几点主要的被动式技术路线——

合理的规划设计

住宅开发需坚持建筑选址要符合自然规律，尽量利用自然环境来创造适合的条件，建筑群的规划布局需要充分利用自然通风和日照。合理选择建筑朝向，在夏季避开南向烈日的炙烤，在冬季争取尽可能多的阳光，使建筑获得冬暖夏凉的宜人环境。

加强建筑墙体、屋面的保温性能

通过采取这种措施，保持室内温度稳定、冬暖夏凉。在夏季，通过改善墙体、屋面、外窗等构件的隔热性与蓄热性，可有效阻止室外热量向室内传递而增加空调负荷；而在冬季，则可以有效减少室内热量的耗散，维持室内温度相对舒适且恒定而减少采暖负荷，以此达到高效节能的目的。

提高建筑的气密性

作为家居生活的必备后盾，高性能外窗对保障建筑气密性、提高居住舒适度有很大的帮助。通过采用气密性等级达到8级以上的高性能外窗，严把材料关；外窗玻璃采用了三玻两腔，有效降低了外界的噪音；系统窗内还配备了中置百叶，能有效调节进入室内的太阳辐射。在安装过程中进行精细处理，例如在窗框与外墙的连接处采用防水隔汽膜和防水透汽膜组成密封系统，并对穿墙洞口进行有效的封堵，并且在竣工验收时还会对建筑整体气密性进行严密测试。

这样的一系列操作，就犹如真空食品的保鲜方式，将室内环境守护得密不透风，牢牢“锁”住室内的健康与舒适。

重视自然采光与通风

人类最早接触到的光源就是自然光，与人工光源相比，自然光明显要更好一些，更加纯净与温和。坚持自然通风和采光是超低能耗建筑必不可少的设计要素，其在大幅降低建筑能耗的同时，能给室内创造非常舒服的居住环境。重视自然采光与通风可以在不产生任何机械能耗的情况下，改善室内热工环境，达到净化室内空气、自然蒸发降温的效果，并以此降低空调等机械设备的能耗。

2.2 主动优化:

应用高性能能源系统及可再生能源

主动式设计指需机械动力来降低能源消耗的设计手法，如可再生能源系统、空气净化处理系统等，最大幅度提高能源设备与系统效率。主动与被动相结合，即实现能耗效率与最佳室内气候之间的平衡，同时保证建筑以动态方式适应周围环境。除了前面提到的高效热回收新风系统，还主要体现在以下方面：

高效的供暖通风与空调设计

采用热回收新风空调一体机作为供暖空调设备，通过对新风的冷热处理，实现对室内的温湿度控制。同时在场地条件适宜时，采用地源热泵系统作为空调冷热源，提高空调系统能效，将供暖空调等能耗节约50%以上；在保证了优异的居住热舒适度的同时，用电量仅需普通住房的三分之二，仅以能源费为例，假设业主家里是100m²，按照每平方米节约能源费用15元计算，那就是节约1500元/年。

采用可再生能源设计

通过太阳能热水系统和太阳能光伏系统建筑的一体化设计，保证美观的同时，进一步降低建筑对市政能源的需求，实现超低能耗目标。

电气节能设计

通过采用高性能节能灯具，将室内照明功率密度值达到现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034规定目标值的70%以下，结合建筑使用情况及天然采光情况，进行分区、分组控制，采用智能照明控制系统；同时采用有变频调速性能和能量反馈模块的节能电梯，充分利用势动能，降低公共区域能耗。