原文发表在2019年3月22日《中国建设报》上，原方标题“超低能耗被动式技术与装配式技术结合，助推建筑高质量发展”，作者：转自：赵钿-公众号 王凌云，本文增加了图片

图1 焦化厂公租房超低能耗装配式公租房17#楼（前）

我国每年竣工的建筑面积约占世界50%以上，既有建筑面积已达460多亿平方米，据中国节能协会《中国建筑能耗研究报告（2017年）》，中国的房屋建筑消耗了40%〜50%的总能源。据住房和城乡建设部等10部委联合发布的《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》，截至2016年底，我国北方地区城乡建筑取暖年消耗约4亿吨标煤，供热平均综合能耗约22千克标煤/m²。建筑节能任重道远。在节能建筑技术的发展过程中，超低能耗被动式建筑技术越来越受到重视。

被动式建筑技术起源于瑞典，经过几十年的发展，在德国已经成为一种成熟的建筑技术，并在世界各地推广。

超低能耗被动式建筑的基本原理就是得热与失热的平衡。建筑的得热主要有太阳辐射、建筑设备散热、人体散热和供暖系统，一般建筑由于节能措施不好，为了室内温度维持在18度以上，在冬季不得不依靠供暖系统。超低能耗被动式建筑采用5项关键技术——高性能外墙保温、被动式门窗、良好的气密性、无冷桥的设计和高性能换热新风系统（图2)，能够将建筑的热损失大大降低，实现全年能耗折合一次性能源控制在120Kwh/m²以内的目标。这样的建筑在寒冷地区基本上可以不用供暖系统。超低能耗建筑的室内温度可以长年保持在20〜26度，湿度保持在30〜60%，CO₂ 浓度保持在1000mg/m³以下，真正的实现高舒适度。通过在新风系统中加装空气过滤装置，能够实现防止雾霾的作用。可以说，超低能耗被动式建筑技术是真正的高节能、高舒适的技术。

图2 超低能耗被动式建筑的5个关键技术

自2010年以来，德国能源署与中国住房和城乡建设部科技与产业化发展中心在中国合作推动被动式超木低能耗建筑示范项目。2015年国务院在《关于加快推进生态文明建设的意见》中要求大力发展绿色建筑，推进城乡发展从粗放型向绿色低碳转变。全国各省市相继出台政策，鼓励推进超低能耗建筑。河北、山东省编制了地方标准，许多省市出台了被动式低能耗建筑技术导则。迄今已经完成了几十个超低能耗被动式建筑项目，取得了显著的成效。

2016年国家提出大力发展装配式建筑，力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％，装配式建筑在全国范围内得到快速发展。

超低能耗被动式建筑技术与装配式建筑，正在成为中国建筑发展的两项主要的创新技术。北京市焦化厂公共租赁住房项目率先实践，将装配式建筑技术及超低能耗被动式建筑技相成功结合起来（图3, 4)。

图3 焦化厂公租房鸟瞰

图4 焦化厂公租房三栋超低能耗被动式住宅

焦化厂公租房项目位于北京市朝阳区垡头地区，设有4646套公租房，是个开放社区，全部采用装配式混凝土结构、户内装修采用装配式内装。其中17#、21#、22#三栋楼共560户，总建筑面积34940平方米，实现了装配式建筑技术与超低能耗被动式技术的结合，在以下五个方面取得技术突破。

1. 17#楼的外墙采用预制混凝土三明治外墙板，集结构、保温、防火、装饰于一体，能提高外围护系统的耐久性，由外叶板、保温层、内叶墙三部分组成，内外叶板之间由拉结件进行连接。由于抗震的要求限制了拉结件的长度，保温层的厚度不能超过9cm。通过对几种保温材料的成本与性能的对比，最终采用硬泡聚氨酯和VIP真空绝热板组成复合保温层，加工时，保温层错缝铺贴，避免了锚栓穿透VIP真空绝热板，满足预制墙板的构造要求，经过试验测试，外墙达到了高性能保温的要求（图5)。

图5 焦化厂公租房17#楼外墙施工

2. 超低能耗建筑对窗户的传热系数及气密性要求很高，一般采用铝包木、铝合金隔热断桥、塑钢断桥等型材，玻璃采用三玻两中空双Low-E充氩气的构造，玻璃间采用暖边间隔条。被动窗比一般的节能外窗重很多，考虑到从外侧吊篮安装对安全性要求比较高，改在外墙施工完成后从内侧安装。在外墙构件设计了特殊连接件，预埋在内叶墙洞口四周，能将外窗固定在外保温材料同一平面，保证了保温系统的连续性，避免了冷桥的产生。当然，如果窗户在工厂内与外墙一起安装，外窗气密性、防水、防渗漏的性能更有保证，还可以提高施工安装效率，但对外墙构件的运输与吊装也提出了更高的要求（图6)。

图6 焦化厂公租房17#楼三明治外墙

3. 阳台是住宅的必需功能，悬挑阳台一般会产生冷桥。因此，在采用梁板式构造，阳台板与外墙脱离，搭设在出挑的梁上，阳台板与外墙的间隙填充保温材料，对出挑的梁进行保温的裹敷，有效避免了冷桥的产生（图7, 8)。

图7 焦化厂公租房17#楼外墙阳台构造

图8 焦化厂公租房17#楼外墙阳台施工

4. 气密层是超低能耗被动式建筑特有的要求，良好的气密性可降低热量损失、避免结露发霉、减少噪音和空气污染。气密层应沿着建筑的外围护系统连续闭合。构成气密层的材料包括高密实混凝土、抹灰层、硬质材料板（如密度石）、气性薄膜等。气密性薄弱环节一般包括门窗、接线盒、管线贯穿处等，需采取封堵措施。另外，将设备管线及末端点位移到装修层或内隔墙中，卫生间采用同层排水，对排水管线、地漏、洁具、管井等进行精细设计，避免管线穿户，对外墙气密层的完整性起到较好的保证。

5. 高效的新风热回收系统是超低能耗被动式建筑的必要，通过回收排风中的能量，降低供暖与制冷的需求，降低能耗损失。普通住宅，可以每户设置一套热回收的新风系统，新风机组一般可设在生活阳台、设备间等处。而公租房户型面积很小，在每层公共区域设置集中式热回收新风系统是可行的选择，每户在入口玄关的吊顶中设置一台新风冷热源一体机，对室内的温度进行控制，避免了大面积吊顶，降低了装修的成本（图9）。

图9 新风热回收系统

焦化厂超低能耗公租房项目在2016年开始设计，是当时首个将装配式高层混凝土建筑与超低能耗技术结合的成功尝试，面临许多前所未有的难题，做了大量的尝试和试验，也取得了技术上的突破，这三栋楼将于2019年竣工完成。

图10 焦化厂超低能耗公租房17#（中），22#楼（右）

目前，超低能耗被动式建筑在推广中还面临着一些困难。

首先，超低能耗建筑的建设成本大约需要增加600〜1000元/m²。但由于大大降低了采暖的需求，可以不用交采暖费，尤其是在北方寒冷地区，超低能耗建筑保暖好、气密性好，室内的居住环境大大改善，这使得老百姓接受起来并不十分困难。在南方地区，由于雨季长、日照时间短，空气潮湿，超低能耗技术的推广还面临着许多技术难题和使用习惯的冲突。

其次，现在的建造方式的工序多，对施工工艺的要求较高，施工效率低，而国内农民工为主体的工人技能普遍不高，对超低能耗被动式建筑的实施造成了较大的困难。

第三，设计人员对超低能耗建筑的技术特点不熟悉，具备建筑设计、内装设计统筹能力的设计团队比较少，缺乏一体化集成设计的思维。应培养大量拥有相关技术能力的设计与技术人才。

另外，满足超低能耗被动式建筑技术要求的建筑材料、部品还比较少，外保温材料在防火、防水、耐久性等方面的性能有待进一步改善或提高，门窗的框材及连接构造仍需要改进。超低能耗建筑的发展应推行建筑门窗、外保温、新风热回收等关键部品和设备的系统供应商制度，才能有效地提高建筑的质量。

超低能耗被动式建筑，由于具备高节能、高舒适的特点，符合我国建筑高质量发展的需求。在以后的发展中，除了在住宅中大力推广之外，应该加大在公共建筑中的应用。

超低能耗被动式建筑技术与装配式建筑技术的结合，可以大大提高建筑的质量，提升生产的效率，提高建筑的寿命，不仅大辐度节能，也能够提供一个高度舒适健康的室内环境，满足广大人民日益增长的对美好生活的向往，值得大力发展。