國家建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所副所長(zhǎng)崔源聲 演講

崔源聲：我國零能耗、零排放建筑的三大技術(shù)路線 

　　尊敬的女士們、先生們，莊總和李會(huì)長(zhǎng)：

　　大家下午好！今天，我演講的題目是“我國零能耗、零排放建筑的三大技術(shù)路線”。

　　剛剛，我們的好多領(lǐng)導(dǎo)和專家都講到了我們的建筑業(yè)。眾所周知，在中國整個(gè)建筑業(yè)全生命周期能耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家總能量消耗的50%以上。

　　建筑業(yè)的耗能現(xiàn)狀和節(jié)能的迫切性，加之環(huán)境的惡化，所以，建筑節(jié)能意義十分重大，并且是刻不容緩的。那么，我們?nèi)绾文軌驅(qū)崿F(xiàn)零能耗和零排放？我認(rèn)為，有三條技術(shù)路線，第一條，就是我們黃教授剛才講到的德國的被動(dòng)式建筑，通過這條路線，可以使我們建筑的采暖和制冷的能耗減少90%，剩下的10%，我們用第二條路線——可再生能源，剛才莊總已經(jīng)介紹過了。那么，第三條路線就是我們還要實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。

　　眾所周知，發(fā)達(dá)國家的住宅建筑，特別是北美，80%以上的民用住宅都是木制結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)建筑它能夠吸收二氧化碳，每公頃的森林一天吸收1.5噸的二氧化碳。那么用木材建造的房屋，能將二氧化碳貯存在建筑中，所以它是負(fù)排放的。因此，我們?nèi)绻凑者@三條路線走，零能耗和零排放就可以實(shí)現(xiàn)。這已經(jīng)不是理論，而是我們正在做的事情。

　　下面，我簡(jiǎn)單講一下，這三條路線如何相互配合。

　　近年來，隨著建筑業(yè)的維護(hù)材料的發(fā)展，由屋面材料、地面材料、墻體材料、門窗等做成的整體維護(hù)結(jié)構(gòu)，加之可再生能源，給我們提供了一個(gè)歷史機(jī)會(huì)。也就是說，我們利用維護(hù)材料和結(jié)構(gòu)，解決我們被動(dòng)式建筑中的前一半能量排放，再利用新能源解決我們被動(dòng)式建筑的后一半能量排放；最后，我們?cè)倮每稍偕?、可循環(huán)的建筑材料，來實(shí)現(xiàn)建筑物的負(fù)排放。那么，最后的結(jié)構(gòu)就是維護(hù)材料、新能源和可再生建材，這三條路線攜手，共同完成零排放和零能耗的歷史使命。

　　中國的建筑能耗占國家總能耗的30%左右，發(fā)達(dá)國家這個(gè)比例為40%以上?？梢酝茢喑鰜?，隨著人們生活水平的不斷提高，我國建筑能耗也還將不斷地提高。如果加上建材生產(chǎn)和運(yùn)輸過程的能耗，整個(gè)建筑業(yè)全生命周期能耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家總能量消耗的50%以上。

　　改革開放三十多年來，我國的建筑業(yè)取得了巨大成就。目前，全世界60%的建筑材料都產(chǎn)自中國。但同時(shí)，我們也面臨著很多問題：我們的建筑能耗是同期發(fā)達(dá)國家的2-3倍，我們國家建筑的壽命是發(fā)達(dá)國家的三分之一左右。它們號(hào)稱是中國建筑的兩大軟肋，實(shí)際上，還有一個(gè)軟肋，那就是我們的建筑效率，我國的建筑效率總體上是發(fā)達(dá)國家的五分之一到十分之一。

　　大家看一下，這個(gè)表北京市建委委托我們制作的。通過這個(gè)表，我們能夠分析，與發(fā)達(dá)國家相比，中國建筑的整個(gè)維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)是發(fā)達(dá)國家的2-3倍。另外，其他數(shù)據(jù)顯示，我國采暖季的能耗也是發(fā)達(dá)國家的2-3倍。

　　我們現(xiàn)在提到建筑節(jié)能50%、65%，現(xiàn)在北京是75%，都是以1980年25公斤標(biāo)準(zhǔn)煤/平方米，每供暖季來計(jì)算的。2004年實(shí)行新建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，北京是第一個(gè)達(dá)到65%的城市。那么，如果我們的供暖季是8.5公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，如果要達(dá)到被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)，可能就要達(dá)到4.5公斤/每平米每供暖季。傳統(tǒng)能源帶來的一些問題，如能源枯竭、環(huán)境污染、氣候變化等，如果建筑業(yè)能夠節(jié)能減排，最后實(shí)現(xiàn)零能耗、零排放，貢獻(xiàn)將是非常巨大的。

　　目前，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)采取行動(dòng)了，可以預(yù)見，到2020年，發(fā)展中國家都要實(shí)現(xiàn)零能耗和零排放的規(guī)劃。實(shí)際上，2008年歐盟已經(jīng)將節(jié)能減排作為一個(gè)法令，英國是到2016年新建的建筑要實(shí)現(xiàn)零能耗零排放，所以這不是用理論在預(yù)測(cè)。

　　除此之外，近年來，霧霾大面積爆發(fā)，而我們卻束手無策，所以必須要走零能耗、零排放，綠色發(fā)展這條道路。首都已經(jīng)籠罩在霧霾當(dāng)中，整個(gè)東部地區(qū)，我們國家的發(fā)達(dá)地區(qū)，全部籠罩在霧霾當(dāng)中。還有全球PM2.5，也都是以我們這個(gè)國家的北京為代表，最為嚴(yán)重，現(xiàn)在已經(jīng)到了無法容忍程度，最嚴(yán)重的時(shí)候超過1000μg/m?，平常也是50-100μg/m?之間。世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的標(biāo)準(zhǔn)是15?g/m3，加拿大可以達(dá)到5μg/m?。所以，我們中國人肺的負(fù)擔(dān)是發(fā)達(dá)國家的十幾倍，特別是為兒童和老年人，真是非常嚴(yán)重。

　　再看一下，我們的能源結(jié)構(gòu)，我們看一下其他國家，基本都是10%左右。我們十二五期間，降低煤炭控制，但我們還是65%。所以國家在控制煤炭的使用，煤改氣，利用清潔能源。

　　傳統(tǒng)能源不可再生，石油也就夠用幾十年，煤炭也就夠用百十來年，我們的子孫后代靠不可再生這種能源是不行的。那么怎么辦？

　　我認(rèn)為，應(yīng)該開源節(jié)流并重，首先，人口和自然要平衡，實(shí)現(xiàn)人口零增長(zhǎng)。人和自然的平衡，首先就是人的數(shù)量要平衡。發(fā)達(dá)國家早在五六十年代，人口早就實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)。發(fā)展中國家的人口從71億開始向100億發(fā)展，人口的爆炸，資源枯竭、環(huán)境污染，這是人類的三大難題，首先人口爆炸要控制住，這個(gè)要是不平衡，其他的都很難做到。

　　在建筑方面，首先要提高能效，然后利用維護(hù)結(jié)構(gòu)來發(fā)展被動(dòng)式建筑，利用可再生能源這兩條路線，發(fā)展被動(dòng)式建筑。我今天重點(diǎn)講的就是被動(dòng)房。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)，屋面、地面、墻體、門窗，達(dá)到90%以上的采暖和制冷的節(jié)能。另外10%用被動(dòng)式太陽能來補(bǔ)充，可以變成100%的節(jié)能，甚至變成正的能量，向外輸送。

　　首先，我們要明確什么是被動(dòng)式建筑？我簡(jiǎn)單介紹一下。被動(dòng)式建筑就是不主動(dòng)地需要能量，依靠圍護(hù)結(jié)構(gòu)和被動(dòng)式太陽能，這是原來的概念。我們現(xiàn)在的房屋基本上都是主動(dòng)房，需要主動(dòng)地給它采暖，冬天北方取暖，夏天南方制涼。

　　新的主動(dòng)房概念，就是被動(dòng)加主動(dòng)，主動(dòng)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)，來主動(dòng)地給它供應(yīng)一些新能源。實(shí)際上，我們古老的西部地區(qū)，如陜西窯洞、陜北的窯洞，實(shí)際上，就是很好的被動(dòng)式建筑，利用大自然、天然的地形。實(shí)際上，所有動(dòng)物的巢穴都是被動(dòng)式的，就像現(xiàn)在的雪地露營(yíng)一樣，穿上睡袋，留出喘氣的地方，也不用鍋爐，也不用制冷。實(shí)際上，中國早就開始做了，德國人也受中國人被動(dòng)式建筑的啟發(fā)。

　　也許你會(huì)問，如果被動(dòng)式建筑普及了，暖氣這個(gè)行業(yè)怎么辦？所以行業(yè)要面臨重新的洗牌。那么，現(xiàn)代被動(dòng)式建筑是什么樣的？將來的被動(dòng)式建筑，我們又怎么給房屋裝修？從下面的圖中，我們能夠得到一些啟發(fā)。這是一個(gè)典型的現(xiàn)代德國被動(dòng)房設(shè)計(jì)圖。

　　如圖所示，空氣進(jìn)入室內(nèi)，吸風(fēng)系統(tǒng)先過濾PM2.5，空氣流動(dòng)到地下，再利用地下的恒溫，夏天把溫度降下來，冬天把溫度升上去，最后和屋里排出的熱氣進(jìn)行不低于75%的熱回收。屋內(nèi)的二氧化碳，不超過1000個(gè)PPM，相對(duì)濕度控制在30%-60%，密封非常好。玻璃用三玻兩腔、四玻三腔，傳熱系統(tǒng)在0.8以下。整個(gè)墻體，屋里結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)小于0.15。

　　這些德國的被動(dòng)房和北京的65%節(jié)能相比較，我們的現(xiàn)在0.45—0.6，外墻0.8。親密性50帕斯卡的窗戶的內(nèi)外，鼓風(fēng)，屋里面一小時(shí)換氣，小于等于0.6次，細(xì)密性非常好。原理就是，用圍護(hù)材料解決被動(dòng)房能耗的前一半部分，后一半部分的能耗，如做飯、照明，將來也要靠可再生能源來解決。

　　在2050年，德國準(zhǔn)備100%用可再生資源，現(xiàn)在，他們已經(jīng)做了一半了。到2050年，整個(gè)二氧化碳排放要趨近于零。那么如何利用可再生建材，實(shí)現(xiàn)建筑負(fù)排放？

　　我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了節(jié)能建材，綠色、可再生，特別是秸稈建材，一年一生，每年可利用7億多噸?？稍偕ú奈諟厥覛怏w、儲(chǔ)存溫室氣體；每公頃森林資源每天吸約收1.5噸二氧化碳；碳匯、負(fù)排放；利用木質(zhì)建材可以使建筑業(yè)變?yōu)樨?fù)排放的綠色可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)；建筑業(yè)出現(xiàn)一大的革命，實(shí)際上發(fā)達(dá)國家和我們的老祖宗一直或早已在這樣做了。

　　根據(jù)我們的計(jì)算，如果把我國的森林覆蓋率從目前的20%左右，提高到35%左右，也就是世界的平均水平，中國就可以實(shí)現(xiàn)自給自足，滿足組合式木結(jié)構(gòu)被動(dòng)房的建設(shè)需求；目前，中國一半以上的木材需要進(jìn)口，這是由于過去過度砍伐造成的；遵循可持續(xù)發(fā)展理念，重新認(rèn)識(shí)“用進(jìn)廢退”的事物進(jìn)化法則，自覺跟進(jìn)世界文明的共同發(fā)展趨勢(shì)，可再生建材一定會(huì)發(fā)展起來，推動(dòng)建筑業(yè)盡快成為綠色的零排放和負(fù)排放產(chǎn)業(yè)。

　　綜上所述，可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論：

　　第一、傳統(tǒng)的建筑業(yè)，高能耗、高資源消耗，環(huán)境負(fù)荷太大，不可持續(xù)發(fā)展。像建筑行業(yè)，全世界現(xiàn)在的61%水泥都產(chǎn)自中國，這個(gè)是不可持續(xù)的。還有，中國的很多地方甚至出現(xiàn)了礦石資源出現(xiàn)枯竭，像景德鎮(zhèn)，因?yàn)楦邘X土沒了，千年的瓷都出現(xiàn)衰敗。所以，我們必須要利用可再生材料。

　　第二個(gè)結(jié)論，利用可再生的綠色建材和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展被動(dòng)房，可以實(shí)現(xiàn)零能耗、零排放、甚至是負(fù)排放的綠色建筑。

　　第三，建材行業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)在以被動(dòng)房為代表的新一輪綠色建筑產(chǎn)業(yè)革命到來之際，大有作為，市場(chǎng)前景廣闊；要和建筑業(yè)攜手共進(jìn)，造福百姓、造福社會(huì)，實(shí)現(xiàn)合作共贏！