目前建筑技术正在从解决人们基本居住需求向节约能源、保护环境、优化生态环境相结合的方向转变;从应用传统钢筋混凝土为主向应用可再生材料和生态建筑材料为主转变;从依赖外部石化能源为主向利用可再生能源,自身能够生产能源的超低能耗建筑转变。
奥地利政府认为:以被动式节能建筑为核心的建筑技术将引导未来“节能建筑”发展潮流,并将引发建筑领域的革命,因此独树一帜地将“节能建筑”作为科技和产业发展的重点领域,率先行动以争取占领未来市场的“制高点”。
列入国家产业发展战略
“节能建筑”对于奥地利不仅是一个建筑理念,更是其未来科技和产业发展的重点领域,具有战略意义。面对迅速增长的全球能源需求、日益严峻的气候问题和能源安全的重大挑战,奥地利政府从上世纪末就开始推动本国未来能源产业结构和能源供应体系向着可持续发展方向转型,并提出“未来房屋”研究计划,目的是通过在太阳能和节能建筑领域的创新研发,把奥地利的新、旧房屋建设和改造成符合经济、生态和社会可持续发展要求的示范性建筑。
在1999年,“未来房屋”计划被奥地利联邦交通、创新和技术部列为《可持续经济研究发展战略规划》的三大重点领域之一,首次提升到国家发展战略高度。2006年,奥地利联邦交通、创新和技术部又出台了一项名为《2050年能源研究计划》的战略发展规划,结合本国在能源环境领域的技术优势,将节能建筑列为6大重点研发领域之一。
通过几年努力,战略发展规划的“节能建筑”既定研发目标基本实现,在可再生能源应用、可回收能量通风系统、太阳能技术、节能住房隔热、采光、屋顶光电系统、特种玻璃、黏土和秸秆等建筑材料以及信息技术应用等方面取得了大量成果,尤其在被动式节能建筑和太阳能技术应用等方面,奥地利已处于欧洲领先地位。未来几年,奥地利政府的重点将转向对已建成示范性节能建筑的评估,以及研究成果和示范项目在国内、国际的推广。考虑到目前建筑技术正在从解决人们基本居住需求向节约能源、保护环境、优化生态环境相结合的方向转变;从应用传统钢筋混凝土为主向应用可再生材料和生态建筑材料为主转变;从依赖外部石化能源为主向利用可再生能源,自身能够生产能源的超低能耗建筑转变,奥地利政府认为:以被动式节能建筑为核心的建筑技术将引导未来“节能建筑”发展潮流,并将引发建筑领域的革命,因此独树一帜地将“节能建筑”作为未来科技和产业发展的重点领域,率先行动以争取占领未来市场的“制高点”。
五种节能类型各有优劣
奥地利的“节能建筑”根据建筑节能效率不同可以区分很多种类,最具代表性的是以下几种:低能耗建筑。在奥地利,一般把建筑可利用面积单位年平均能耗指数低于40千瓦时/平方米(相当于4升燃油/平方米)的“节能建筑”称为低能耗建筑。达到低能耗建筑的能耗标准只需要对一般建筑的外墙、窗户和屋顶进行充分的隔热处理,同时还可以通过使用可再生能源,安装太阳能集热设备和光伏系统来加强节能效果。总体来说,低能耗建筑属于“节能建筑”的初级阶段。
比其高一等级的是3升燃油能耗建筑。在奥地利,一般把建筑可利用面积单位年平均能耗指数低于3升燃油/平方米,单个家庭每平方米年平均热能耗费用少于290欧元的“节能建筑”称为3升燃油能耗建筑。达到这一节能效果需要对房屋进行最佳隔热处理,安装能够主动和被动利用太阳能的特种窗户和可回收能量的自动通风系统,此外还需要一个小型暖气装置能保证冬季20天—30天的供暖能耗需求。3升燃油能耗建筑属于加强版的低能耗建筑,其节能效果对节能设备质量和应用技术依赖性很强,节能效率仍未达到最佳水平。
被动式节能建筑。在奥地利,被动式节能建筑的节能效果可以达到建筑可利用面积单位年平均能耗指数低于15千瓦时/平方米,相当于1.5升燃油/平方米。被动式节能建筑需要通过安装太阳能和可回收能量的可控通风系统满足基本能耗需求,房屋剩余的能耗需求则完全通过可再生能源满足。它是奥地利“节能建筑”发展的重点领域,其技术目前最成熟,在经济角度也最具推广价值。被动式节能建筑从建筑的设计到设备安装需要一体化理念实施才能达到被动式节能标准,采用被动式节能标准的单一建筑可利用面积必须大于170平方米。
主动式节能建筑。在奥地利,主动式节能建筑主要采用木制隔热、密封结构,与被动式节能建筑一样安装舒适的、可回收热能的机械通风装置和太阳能供暖设备。同时还需要安装一个以木材为主要原料的火炉,其提供热能的80%供应热水,20%供暖。主动式节能建筑不存在对建筑面积和建筑朝向的严重依赖,大部分建筑风格都可以采用。其节能效率高于被动式节能建筑,不过其木制结构和木材原料使建筑的推广意义受到限制。
零能耗建筑。零能耗建筑不需要任何外来热能供应,其理念基于建筑完全密封和极端隔热,要求窗户朝向完全向南,取暖和热水能耗需求完全通过太阳能收集器满足,建筑内部需要安装一个大型季节性热能储存器,在阳光充足的日子储存能量,以满足阳光不足时建筑的能耗需求,建筑成本非常高,在奥地利只有少数试验建筑进行了实践。
被动式节能建筑成主流
由于被动式节能建筑在技术和经济角度都比较成熟,逐渐成为奥地利节能建筑发展的主流。所谓被动式建筑是指建筑采用密封结构,建筑材料上选用保温建筑构件,建筑不需要传统的暖气和空调系统,四季均能保持人体舒适温度的低能耗建筑。奥地利在被动式能源利用恒温建筑研发、建造和相关建筑设备材料领域都拥有世界一流技术和设备,现在的被动式建筑节能技术已经可以将建筑居住面积年均能耗费用压缩到1—2欧元/平方米。在技术层面,建筑外墙厚度一般为30厘米,屋顶厚度在35—40厘米之间,地板厚度大约是25厘米。同时,还需要保证房屋的每一个建筑部分在热能上都是独立的,以此达到最佳隔热效果,使建筑自身能量损失降到最低。
“奥地利室内环境分析研究所”专家彼得·塔普勒表示,除了极低的能耗外,被动式节能建筑的另一大优点就是室内居住环境得到明显改善,特别是在城市内临街的房屋,被动式建筑的内部空气可以永远保持新鲜,而且住户可以免受户外噪音和有害物质的侵害,大大提高了房屋的居住舒适度,经过隔热处理的墙壁和窗户让传统房屋的冰墙冷窗成为过去。被动式节能房屋内的墙壁和窗户就像一个大壁炉,特别是在冬天让居住其中的人们尤感舒适。虽然被动式节能建筑对建筑朝向有一定要求,但建筑风格和建筑材料的选择比较灵活,对能耗的影响只在0%—10%之间。考虑到政府的资助和优惠政策,以及可以节约的能耗费用,被动式节能建筑的竞争力大大提升。
“奥地利被动式节能建筑协会”理事长君特·朗先生对记者表示,近年来,被动式节能建筑在奥地利快速发展。目前,奥地利被动式节能建筑已经超过2000个,建筑使用面积超过100万平方米,居住单位超过4000个。他预期,到2010年,被动式节能建筑将有望占全奥地利新建建筑的30%,而在2006年这一比例还只有4%。为了积极应对气候变化和促进新能源使用,按照奥地利联邦政府的规划,在2020年以前,奥地利全境所有1950年—1980年间建造的房屋的供热系统都必须进行改造,宏伟的改造计划将极大促进被动式建筑标准在奥地利的应用。奥地利的能源专家在近期一次关于“未来环境技术”的会议上也达成一致,如果考虑到普通建筑的维护能耗费用和25年以后的改造成本,“节能建筑”对政府和消费者都比较适宜。专家们建议最晚在2010年以前,奥地利全国所有受资助的群居住宅扩建工程都必须应用被动式建筑标准,2013年以前,所有受资助的福利住房也都需要应用被动式建筑标准。
奥地利首都维也纳是被动式节能建筑应用推广的“旗舰城市”,2008年,维也纳20%的新建建筑都采用了被动式节能建筑标准。其中最著名的就是维也纳市计划在该市三区的核心地带兴建的名为“欧洲之门(EUROGATE)”的全世界最大的被动式节能住宅建筑群。“欧洲之门”占地22公顷,计划建筑使用面积8万平方米,居住单位超过900个,建筑能耗只有普通建筑的十分之一,2008年夏天开始动工,建成后将成为维也纳市的对外示范节能建筑。该项目的实施也意味着在小规模被动式节能建筑成功实践后,奥地利开始尝试被动式节能建筑的大型化发展。
同时,在奥地利,被动式节能建筑在经过住宅建筑的检验后,近年来也开始逐渐进入非住宅领域。维也纳市的“能源基地(EnergyBase)”建设项目、弗拉尔贝格州道恩伯恩市(Dornbirn)的旧火车站改造项目、上奥地利州韦尔斯市(Wels)的展览馆建设项目、施蒂利亚州生态被动式酒店建设项目以及维也纳和林茨市的学生公寓和学校改造项目都是被动式建筑在非住宅领域成功应用的示范工程。
政府扶持引导大力推广
“节能建筑”的建设投资成本仍高于普通建筑,因此政府引导仍然是“节能建筑”快速推广的关键因素之一。为此,2007年以来,奥地利各个联邦州纷纷出台激励措施,鼓励“节能建筑”和可再生能源应用,特别是对能够将两者紧密结合的被动式节能建筑的激励措施加大。在维也纳,从2007年开始,被动式节能建筑最高资助额从1500欧元/平方米提高到1660欧元/平方米。在蒂罗尔州,从2007年1月开始,被动式节能建筑的资助额也提高到每人12300欧元。在弗拉尔贝格州,政府出台法律规定自2007年1月起,所有新建公共住宅都必须采用被动式建筑标准。政府提供的相关资助标准也从800欧元/平方米提高到1000欧元/平方米,同时政府还提供无息贷款和免费咨询服务。
综合来看,奥地利各联邦州对“节能建筑”的鼓励措施一般都提供从贷款到现金资助的一揽子措施,以下奥地利州为例,首先,被动式节能建筑标准应用者可以获得政府提供的贷款优惠政策。贷款期限为27.5年,年利率只有1%,远远低于一般房屋贷款利率,贷款上限为50000欧元,不需要贷款人的收入证明。其次,还可申请家庭资助。一个人的家庭得到的资助上限是28000欧元,两个人的家庭得到的资助上限是48000欧元,两个人以上每增加一人额外增加7000欧元资助。此外,如果按照政府规划选择被动式房屋的建造地点和建筑风格,还能够额外得到最高3000欧元的奖励。
图片说明:
在奥地利,被动式节能建筑在经过住宅建筑的检验后,近年来也开始逐渐进入非住宅领域。左图为2007年10月竣工的上奥地利州韦尔斯市(Wels)的展览馆建设项目,其是被动式建筑在非住宅领域成功应用的示范工程。
上图为维也纳市计划在该市3区的核心地带兴建的名为“欧洲之门(EuroGate)”的全世界最大的被动式节能住宅建筑群。“欧洲之门”占地22公顷,计划建筑使用面积为8万平方米,居住单位超过900个,建筑能耗只有普通建筑的十分之一。 王宝琨供稿