熊杰

（安順市建筑設(shè)計(jì)院，貴州 安順 561000）

近零能耗建筑是依靠太陽(yáng)能和可再生能源來(lái)維持建筑物的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以圍護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)為主，能夠使建筑的保溫性、空氣濕度、含氧量得到有效控制，確保居住環(huán)境的舒適與宜人。該建筑體系的發(fā)展前景巨大、市場(chǎng)需求廣闊，是我國(guó)保持建筑業(yè)健康發(fā)展的必要路徑，為了進(jìn)一步提高近零能耗建筑的應(yīng)用價(jià)值，需要對(duì)其當(dāng)前發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的不足之處進(jìn)行深入分析。

一、中國(guó)近零能耗建筑發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題研究

（一）發(fā)展方式缺少針對(duì)性

我國(guó)的近零能耗建筑發(fā)展起步較晚，相關(guān)技術(shù)規(guī)劃、基礎(chǔ)理論大多參考發(fā)達(dá)國(guó)家的成功案例，無(wú)論是單位面積的建筑能耗還是能源的應(yīng)用方式都難以達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的使用需求，以我國(guó)長(zhǎng)江以南的地區(qū)為例，由于供暖方式采用的是“部分空間、部分時(shí)間”的設(shè)計(jì)形式，使得夏季的室內(nèi)溫度相對(duì)較高，冬季室溫則普遍較低，導(dǎo)致采暖能耗遠(yuǎn)高于同氣候條件下的西方國(guó)家。而且我國(guó)的地域遼闊，氣候差異性較大，很難實(shí)施統(tǒng)一的能耗指標(biāo)，不僅加重了指標(biāo)體系的構(gòu)建難度，還使得空置率過(guò)高的住宅建筑產(chǎn)生大量熱能損耗，影響集中設(shè)備的負(fù)荷率，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（二）技術(shù)方向與目標(biāo)制定不明確

近零能耗建筑的技術(shù)特點(diǎn)即是按照不同氣候特征和實(shí)地條件，通過(guò)被動(dòng)式設(shè)計(jì)方法使得建筑物的能源需求得以大幅度降低，并進(jìn)一步提升主動(dòng)式能源系統(tǒng)與裝置的應(yīng)用效果，從而達(dá)到可再生資源替代建筑能源的目的。雖然各國(guó)對(duì)近零能耗建筑技術(shù)的定義大致相同，但在物理邊界、衡量指標(biāo)、平衡周期等內(nèi)容上仍存在較大的差異性，如果缺少明確的技術(shù)路線和目標(biāo)，還會(huì)導(dǎo)致測(cè)量、計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境出現(xiàn)巨大誤差，不利于能源結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的支出。而且建筑能耗的相關(guān)指標(biāo)需要從建筑生命周期內(nèi)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益等多方面因素進(jìn)行考慮，最優(yōu)方案的制定也需要利用自動(dòng)化模擬計(jì)算工具來(lái)實(shí)現(xiàn)，但我國(guó)對(duì)目標(biāo)優(yōu)化算法的重視度較低，沒(méi)有引入高效的計(jì)算工具，因此在制定最優(yōu)方案時(shí)難以明確不同氣候、不同環(huán)境效益造成的實(shí)際影響，導(dǎo)致能耗指標(biāo)體系和目標(biāo)制定往往不切實(shí)際。

（三）基礎(chǔ)理論有待提升

由于近零能耗建筑需要進(jìn)行能源系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化，使用被動(dòng)式技術(shù)最大程度地降低建筑物對(duì)冷暖的供給需求，導(dǎo)致以往的基礎(chǔ)性理論難于滿足當(dāng)前應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，需要相關(guān)人員對(duì)建筑的氣密性、負(fù)荷、熱傳遞等參數(shù)進(jìn)行重新掌握與理解。比如：近零能耗建筑的氣密性要求較高，需要室內(nèi)環(huán)境能夠?qū)⑽廴疚锉M快排凈，保持空氣的有效流通。這便需要設(shè)計(jì)人員全面掌握通風(fēng)、空氣品質(zhì)等方面的知識(shí)內(nèi)容，能夠?qū)C(jī)械通風(fēng)運(yùn)用到排污處理當(dāng)中。若相關(guān)人員的理論知識(shí)不過(guò)關(guān)，便難以合理評(píng)價(jià)采用方法的標(biāo)準(zhǔn)性，影響后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保暖系統(tǒng)安裝的有效開(kāi)展，不利于建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（四）技術(shù)性能與集成度不高

一方面是體現(xiàn)在高性能圍墻、外門窗等關(guān)鍵產(chǎn)品的缺失，使得工程成本費(fèi)用較高，需要投入大量資金才能解決保溫、排污等問(wèn)題的妥善解決。另一方面我國(guó)在設(shè)備研究上相對(duì)落后，不僅缺少集成式的回收設(shè)備，還沒(méi)有制定具有針對(duì)性的供暖供冷系統(tǒng)，使得可再生能源與關(guān)鍵技術(shù)的耦合度不高，影響產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

（五）缺少有效的測(cè)評(píng)方法

近零能耗建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)難度極高、內(nèi)容龐雜的工作，既要滿足舒適度、經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)要求，還能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)。雖然人們對(duì)性能優(yōu)化的研究持續(xù)加深，并已取得一定成效，但對(duì)于能耗的控制手段仍略顯不足，無(wú)法有效保持相關(guān)系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)針對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析方法和測(cè)評(píng)機(jī)制不夠健全，難以準(zhǔn)確、合理的評(píng)估設(shè)計(jì)施工流程。

二、近零能耗建筑發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題的解決方法

（一）制定具有針對(duì)性的發(fā)展戰(zhàn)略

為了確保近零能耗建筑發(fā)展更符合我國(guó)建筑特征、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和居民習(xí)慣，需要從以下三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整：一是要加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國(guó)家提出的近零能耗建筑定義與內(nèi)容的橫向比對(duì)，深入開(kāi)展技術(shù)研究，明確主被動(dòng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題與不足，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況和節(jié)能水平進(jìn)行針對(duì)性的提升，確保相關(guān)方法符合實(shí)際需求，并從物理邊界、平衡周期、轉(zhuǎn)換系數(shù)等方面制定適合我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的構(gòu)造參數(shù)與定義；二是要將影響建筑負(fù)荷的溫度、濕度、太陽(yáng)能等環(huán)境因素劃入到考慮范圍內(nèi)，研究其時(shí)空分布的具體特征，并根據(jù)不同氣候、不同地區(qū)建筑物的光伏利用潛力，制定最優(yōu)的工程方案。通過(guò)使用近零能耗建筑優(yōu)化工具，構(gòu)建具有中國(guó)特色的技術(shù)指標(biāo)體系，從而使發(fā)展戰(zhàn)略更具有針對(duì)性；三是強(qiáng)化測(cè)試調(diào)研，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，完成不同氣候下建筑物室內(nèi)環(huán)境、系統(tǒng)控制等參數(shù)的掌握與收集，并建立建筑設(shè)備的性能和經(jīng)濟(jì)模型，便于在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成相關(guān)參數(shù)的實(shí)例測(cè)證。

（二）加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究

第一，要構(gòu)建基礎(chǔ)案例數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)測(cè)研究模型，進(jìn)行氣密性、空氣品質(zhì)等問(wèn)題的分析與討論，并深入了解不同參數(shù)間的耦合規(guī)律，確保近零能耗建筑的相關(guān)理論知識(shí)得到及時(shí)更新與拓展，符合不斷變化的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)不同地區(qū)的差異性氣候特點(diǎn)，需要加強(qiáng)對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱濕遷移機(jī)理研究，明確其在雙向熱流作用下的性能變化，通過(guò)構(gòu)建保溫結(jié)構(gòu)模型，使節(jié)能調(diào)控方法和系統(tǒng)耐久性的設(shè)計(jì)能夠更好地發(fā)揮控制效果，確保能源使用量的有效降低。第二，要進(jìn)行污染源強(qiáng)度和濃度含量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與分析，深入研究近零能耗建筑風(fēng)量需求的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并運(yùn)用分級(jí)控制設(shè)計(jì)框架技術(shù)和間歇式控制法，確保資源的有效分配與合理使用，提高能源的利用率，達(dá)到節(jié)約、環(huán)保的建設(shè)目的。第三，要加強(qiáng)室內(nèi)空氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法研究，確立空氣滲透能量消耗的簡(jiǎn)化模型，并計(jì)算出適宜氣候區(qū)域內(nèi)建筑物氣密性與能耗之間的平衡點(diǎn)，使近零能耗建筑的使用性能得到最大程度的發(fā)揮。

（三）強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與集成

首先要加強(qiáng)保溫材料與構(gòu)件的開(kāi)發(fā)，確保其保持高性能的特點(diǎn)，并用于建筑裝飾結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)還要進(jìn)一步研發(fā)高性能的門窗產(chǎn)品，并匹配相應(yīng)的安裝技術(shù)，從而滿足不同類型建筑物對(duì)裝置器件的差異性需求。而且開(kāi)發(fā)人員要設(shè)計(jì)出有關(guān)門窗熱耦合智能控制的程序軟件，確保門窗的綜合性能提高，便于用戶對(duì)屋內(nèi)設(shè)備進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。其次要針對(duì)近零能耗建筑低能耗、高質(zhì)量控制的特點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的掌握，研制出具有彈性的主動(dòng)式能源系統(tǒng)與具有熱回收功能的產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)室內(nèi)溫度環(huán)境和居民的實(shí)際居住需求，進(jìn)行能源節(jié)約使用的目標(biāo)。最后要深入了解可再生能源和儲(chǔ)能方法在建筑耦合中的具體應(yīng)用策略，不僅要對(duì)熱泵與蓄能、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行全面分析，還要進(jìn)一步研發(fā)出相應(yīng)的功能性產(chǎn)品，使能源的損耗效果降到最低。

（四）設(shè)立有效的測(cè)評(píng)方法

一是要設(shè)計(jì)近零能耗建筑參數(shù)測(cè)評(píng)模型，規(guī)劃建筑性能優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法，并以能耗計(jì)算理論為數(shù)據(jù)依靠，將氣象參數(shù)、房間模式與產(chǎn)品能效錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，使開(kāi)發(fā)出的計(jì)算工具能夠準(zhǔn)確完成能耗統(tǒng)計(jì)，從而得出合理、有效的設(shè)計(jì)評(píng)估結(jié)果。二是要圍繞保溫隔熱系統(tǒng)、無(wú)熱橋等施工內(nèi)容的重要技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行完善，通過(guò)積極借鑒國(guó)外的成功案例，總結(jié)以往技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步健全施工技術(shù)體系，保持工程低成本、高效率的特點(diǎn)，并確保建筑物具有極高的耐久性。三是要構(gòu)建技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)體系，對(duì)材料性能指標(biāo)、近零能耗建筑性能、地源熱泵系統(tǒng)等做出全面的評(píng)價(jià)與檢測(cè)，并將其與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行縱向比對(duì)，找出設(shè)計(jì)中存在的不足與遺漏，從而提高設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)隱患發(fā)生的概率。

（五）推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步更新

首先要明確政府財(cái)政補(bǔ)貼對(duì)象，使嚴(yán)寒地區(qū)的近零能耗建筑獲得充足的工程啟動(dòng)資金，能夠借助相關(guān)方給予的資金支持，購(gòu)置性能更優(yōu)良、能耗更低的建筑材料和機(jī)械設(shè)備，確保建筑能效得到充分發(fā)揮，其次要在建筑行業(yè)中大力推行綠色金融，建立完善的金融體系，開(kāi)發(fā)商可向當(dāng)?shù)卣块T進(jìn)行項(xiàng)目申請(qǐng)，通過(guò)購(gòu)置綠色保險(xiǎn)、申請(qǐng)信貸的方式，對(duì)相關(guān)項(xiàng)目收益予以稅收減免的政策，從而帶動(dòng)開(kāi)發(fā)商的項(xiàng)目開(kāi)展積極性，擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)規(guī)模，更好地完成近零能耗建筑的推廣。其次要促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，將圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)一步提升，并將太陽(yáng)能、風(fēng)能等環(huán)保能源運(yùn)用到圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，使氣密性效果更優(yōu)良，不僅能夠有效阻絕熱能傳遞，保持室內(nèi)溫度適中、宜人，又可以有效防止水滲漏，避免居住環(huán)境潮濕問(wèn)題的產(chǎn)生。最后要注重設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)提升，強(qiáng)化相關(guān)人員的專業(yè)能力和操作水平，能夠豐富自身的知識(shí)儲(chǔ)備，掌握最先進(jìn)的構(gòu)造技術(shù)，確保近零能耗建筑的構(gòu)造效率與建設(shè)質(zhì)量，能夠有效抵御外界不良因素的侵入，即使在惡劣條件下，仍然能夠保證高質(zhì)量的居住環(huán)境。要求設(shè)計(jì)人員保持積極的思想態(tài)度，具備健全的工作責(zé)任感和使命感，為工程開(kāi)展中出現(xiàn)的安全事故負(fù)責(zé)，從而保證建筑產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)中國(guó)近零能耗建筑發(fā)展存在的發(fā)展方式缺少針對(duì)性、技術(shù)方向與目標(biāo)制定不明確、基礎(chǔ)理論有待提升、技術(shù)性能與集成度不高、缺少有效的測(cè)評(píng)方法等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析討論，提出制定良好的發(fā)展戰(zhàn)略、加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究、強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與集成、設(shè)立有效的測(cè)評(píng)方法、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步更新等具有針對(duì)性的解決措施，從而構(gòu)建更節(jié)能、綠色的社會(huì)建筑體系，改善居民的生活質(zhì)量，為零能耗建筑市場(chǎng)提供更廣闊的發(fā)展前景。