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被动房的增量成本计算及发展前景分析

时间:2022-10-30 15:00:07 来源:网友投稿

摘 要:以世博会汉堡之家为例,介绍“被动房”建筑概念、特征、标准等基本情况,对被动房在国外发展及推广现状进行分析,借鉴其政策引导的经验,运用模型计算增量成本,结合国内节能建筑发展现状和政策体系,对“被动房”在国内发展前景进行深入分析,得出推广方案与建议。

关键词:被动房;汉堡之家;节能建筑;增量成本

中图分类号:F715.53 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)10-0182-02

在2010年上海世博会上,一栋体现了世界先进水平环保技术、外观及功能都极具特点的示范性节能建筑——汉堡之家,成为中国境内第一栋获得认证的“被动房”(passive house)。它不仅为中国引入了“被动房”这一源于欧洲的创新节能建筑概念,同时也成为国内节能建筑学术研究和设计实践的一个关注点。

一、被动房相关情况介绍

(一)被动房概念及特征

被动房是建筑节能理念和各种技术产品的集大成者,是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源,达到严格低耗能标准的节能建筑。之所以称之为“被动房”,是因为这种建筑室内取暖主要来自“被动源”,如太阳光、室内电器的散热以及居住者本身散发的体温等,从而不需要使用传统供暖装置。

就汉堡之家来说,它严格遵循了被动房屋标准的节能原则,每平米一年消耗大约50度电的能量,仅相当于普通办公楼的1/4。被动房核心的节能技术主要有:由屋顶保温层、外墙保温层等组成的保温系统,特制三层保温玻璃以及有效的通风系统。

(二)国外被动房发展现状及推广情况

“被动房”的概念是在德国上世纪80年代低能耗建筑的基础上建立起来的。最早的被动房建于1999年,它利用太阳能供热、供电可自给自足,运行成本非常低。通过技术不断革新、政府的政策引导以及大力推广,被动房在欧洲的发展速度很迅速。现在在欧洲已经有上万座被动房建筑经过认证, 并且被动房的理念已经不再只局限于住宅建筑中, 在一些公共建筑中也逐渐开始采用“被动房标准”进行建设。

随着被动房理念的不断推广,欧洲以外的国家,如美国、韩国等,也逐步踏入这一研究领域。由世博会引入的德国汉堡之家是中国第一座经过认证的被动房建筑,它不仅仅是对原型建筑的简单复制,而是展示其特性能在多大程度上适应上海建筑的规范与气候,它更像是作为一个先进的“概念技术包”,供国内建筑师参考及“拆解”使用,对于推动国内节能建筑发展,包括能源标准的推进和市场政策的导向,也具有一定的示范作用。

在被动房的推广过程中,如何提高它的性价比,是一个首先需要解决的难题。毕竟对于消费者而言,高的性价比能帮助他们更好地接受节能建筑。节能建筑的性价比受到多种因素影响,但石油、天然气、煤炭等不可再生能源的价格会长期趋涨, 而普及程度的提高会使节能技术的成本逐渐下降。从被动房在国外推广的经验来看,在推广节能技术的初期,如果政府能够帮助消费者解决部分建造期成本增加的问题,让消费者真正享受到节能建筑全生命周期所带来的低能耗优惠,消费者就能提高对节能建筑的接受程度,先进的技术及产品才能进一步应用在具体项目中,从而带来行业整体跨越。因此,政府引导是实现节能建筑快速推广的关键因素。

目前国外已经有许多国家大力推行建筑节能政策,并将大力推广低能耗建筑作为国家能源战略的重要部分。2006年,德国推出了较ENEV2002更为科学的ENEC2006节能规范,开始从整体考虑建筑外部的能源输入值。美国政府进行建筑节能的手段主要是制定行业和产品标准、开发和推荐能源技术等,过去10余年间共出台了10多个政策或计划来推动节能,2003年出台的《能源部能源战略计划》更是把“提高能源利用率”上升“能源安全战略”的高度。加拿大政府对建筑节能同样非常重视,有一套严格的行政立法和技术法规,从房屋建筑设计、施工、材料、设备等各个环节大力进行建筑节能的科学研究和推广应用工作,从而取得了显著的节能效果。

二、“被动房”增量成本的定义及计算方法

(一)“被动房”增量成本的定义

要计算被动房的成本,必须先知道被动房节能原理:首先,使整座建筑近似于密封状态。其次,室外空气通过通风系统进入室内,通风系统设置在房屋旁自发热源(如地热)周围。当空气通过通风系统时,其吸收热量并带入室内同时为室内提供清洁的空气并调节湿度(相反地,当室内需要制冷时,则通过通风系统控制降低进入室内的空气温度)。窗户设置在向阳一侧,吸收日照热量,但为避免大量室内能量由窗户媒介散发到室外,需要特殊窗户材料 予以保障。同时被动房可选择性地(根据地区纬度)安装太阳能装置。

由以上初期投入材料区别以及在后期应用中减少能耗所带来的资金节省,就必不可免的使被动房与普通房在成本上产生了差别——增量成本。“被动房”耗费更多的地方主要在优质的隔热材料,热能回输的空气技术,高隔热效能的三层特质玻璃窗户和各个细节的密封性外观等;“被动房”节省更多的地方主要是不需要暖气片、壁式或地板供热设备及相关技术,不需要独立的暖力锅炉房或供暖房等。按国外建筑经验,“被动房”的新建建筑成本(在ENEV能源标准基础上)要比传统房屋高出5%-15%。

(二)增量成本计算方案

由于国内建材行业发展水平、能耗情况、气候等都与国外有较大差别,且国内“被动房”发展处于起步阶段,可供研究的实例较少,为方便计算,计算模型将增量成本分为一次投入成本和长期效益中使用成本,并采用将长期效益使用成本增量成本转换成现值(与一次投入使用同期),与一次使用成本比较,做出增量成本分析。

其中,被动房保温材料价格、特殊材质三层窗价格和有热回收功能通风系统价格三项综合价格为435元/每平米。

由以上数据得计算结果:

被动房相对于普通房

一次投入需多(少)投入比率:a= /V =0.03562

一次投入增量成本(元/m2):A= /S=295.807

长期效益现值比率:b= /V=0.058301

长期效益增量成本(元/m2):B= /S=484.1938

依据国外数据表明,被动房初始投入高于普通住房,而在以后长期效益中,其能耗用费要低于普通用房能耗用费。

经过实地调查与网上咨询得数据如下:

三、我国节能建筑发展现状及对被动房推广的思考

(一)绿色建筑在我国的发展现状

严格意义上说,我国现存的被动房仅有一座——德国汉堡之家,因此就被动房在我国的发展现状我们主要由绿色建筑着手。

我国的绿色建筑还在起步阶段,尽管其比例还很低,但在国内已经有一些比较成功的项目,比如上海安亭新镇、清华大学超低能耗示范楼等。绿色建筑在北京和上海等地普及较多。

尽管如此,绿色建筑的发展在我国仍然不容乐观。2008年建设部对外透露了一项数据,全国累计建成节能建筑面积有10.6亿平方米,但它仅占全国城镇既有建筑面积7%。我国每年城乡新建房屋建筑面积约为20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。

推动我国绿色建筑节能业的发展,首先就要明白自身的误区与不足所在,如此才能对症下药,达到事半功倍的效果。

目前绿色建筑的发展主要存在的误区:1)民众普遍高估了绿色建筑的成本,认为绿色建筑比普通建筑的成本搞出许多,这也正是许多房地产商不愿推广绿色建筑的重要原因。然而一家国际组织专门做过一项针对日本、中国等九个国家的调查,得出的节能指数显示,之前很多国家都高估了绿色建筑的成本,普遍认为绿色建筑成本要增加17%,而他们调查的结果是成本增加5%-10%。2)低估绿色建筑的节能效应。一般来说其环境效益是19%,而有关调查的结果是,绿色建筑的环境效应高达40%。

绿色建筑目前存在几点不足:

(1)公众普遍缺乏参与意识,认识理念存在缺陷。

(2)法制建设和激励机制有待完善。

(3)一方面强调绿色建筑的重要性,一方面应用设计技术与生产链断档,效率和效益不能兑现。

(4)片面理解绿色建筑。

(5)缺乏对农村绿色建筑的系统研究

(6)理论研究与实践结合不够。

(7)绿色建材行业发育不健全。

(二)被动房在我国的发展前景

被动房建筑经过在欧洲国家不断研究与实践, 其设计、建造和评价体系已经较为成熟。现阶段,我国经济快速发展,建筑的存量大、新增的建筑多,地理气候特征多样,加上与我国传统文化紧密结合的建筑文化,和政府与其日俱增的重视度,绿色建筑在我国具有巨大的潜力和独特的优势。

首先,绿色建筑技术已发展得相对成熟。欧盟学者已经针对80项减少建筑温室气体排放技术进行了深入的调查,给我国绿色建筑的发展提供了依据。“十五”以来,“绿色建筑关键技术研究”、“城镇人居环境改善与保障关键技术研究”等国家科技支撑计划项目在我国得以组织实施,在节能、节水、节地、节材和建筑环境改善等方面取得了一大批研究成果,并在逐步推广中产生了良好的效果。

其次,我国的建筑节能潜力巨大。我国现在拥有建筑400多亿平方米,每年新增16~20亿平方米。其中,95%以上是高耗能建筑,其能耗是发达国家的2~3倍。然而,到2010年11月底,获得绿色建筑星级能效标识的我国的绿色建筑项目只有85个,占已有建筑里的比例极低。绿色建筑的推行迫在眉睫。

再次,发展和推广绿色建筑的效益较高。为了达到相同节能效率,有关人士测算得出,工业投入要大于建筑的投入。除此之外,在成本方面,在我国要比在其他发达国家要低得多,因此,我国发展绿色建筑的优势更为明显。

最后,我国独有的传统建筑文化有利于推行绿色建筑。我国有很多结合了特定的地理环境,具有不同民族风俗特色的建筑,如吊脚楼、徽居、窑洞等,它们都从不同的程度和方面巧妙利用了通风和浅层地热,以实现冬暖夏凉。我国的建筑文化传统为绿色建筑的发展奠定了很好的基础。

(三)对推广“被动房”在我国发展的一点建议

通过走访北京有关房地产开发商,结合绿色建筑与节能行业的现状,我们经过思考,得出以下对策与建议:

1、加强理念建设,提高公众的参与度。世界建筑正在加速向节能绿色建筑发展,这是当今世界一个不可逆转的趋势。我们要使绿色理念深入人心,就必须提高全社会的观念和意识。绿色建筑并不是普遍认为的成本高,价格贵的代表,它是技术不断提高的产物,通过合体的规划布局和建筑设计,绿色建筑亦可达到低成本高品质的目标。

2、完善法律法规体系,给绿色建筑的发展提供有效的法律保障。绿色建筑的发展与推广与政策法规的引导与支持息息相关,我们应完善相关的法律法规,凸显其发展的紧迫性,对建筑业的节能、节地、节水、节材等方面做出补充要求,增加奖惩条纹,加大其执行力度,从而推动绿色建筑的发展。

3、促进激励政策的完善。激励政策是促进绿色建筑发展中至关重要的一环,完善各种激励政策已经刻不容缓。我国应根据我国的基本国情,制定相应的激励政策,使市场机制和财政机制相结合,提高普遍积极性。

4、促进理论和实践的有机结合。我们要在技术研究的基础上,加强实践的落实。在实践中不断吸取经验,总结出适应于我国绿色建筑业发展的技术与方案,并予以推广,加快我国绿色建筑发展的进程。

作者单位:中央财经大学

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