中国建筑科学研究院李博佳博士：被动式超低能耗建筑技术与发展

历经20年发展，中国推动全球光伏造价下降90%以上，2019开启平价上网新时代，建筑光伏（BIPV）产业化、市场化也进入临门一脚，需要产业界、建筑界和政产研学群策群力，BIPV建材型光伏和绿建是未来新的万亿级战略新兴产业，也是广大设计院和设计师争取项目，获得业主青睐的新的机会点。

2019年8月2日，2019中国BIPV产业发展与应用设计论坛在北京召开。BIPV产业相关领导、企业家、建筑方面专家汇聚一堂，共同研讨光伏建筑一体化开发、投资、设计、施工、运维等系列问题及解决方案。

中国建筑科学研究院有限公司李博佳博士出席本次大会并发表主旨演讲，以下为发言全文。

李博佳：各位领导、专家大家，下午好！我想给大家分享一下站在建筑的角度、站在建筑未来发展方向的角度、建筑节能发展的方向，来给大家提供一些启发。

简单介绍我们公司、其次包括介绍被动式超低能耗技术和典型案例，我们公司是中国建筑科学研究院有限公司，1953年成立，现在是由国资委管理，是我国最早从事建筑节能相关工作的机构，建筑环境与节能研究院，是专门负责做建筑环境和建筑节能等等相关研究以及标准编制、技术服务等等相关工作的研究机构。在建筑节能、供暖空调、建筑光环境、可再生能源应用、建筑门窗共享等等，国内技术水平是居最高水平，拥有很高的知名度。

主要业务领域包括科技，承担一些国家科研计划、标准编制、相关产品检测评估、对外技术服务，向后承担过多项国家科技研究项目。在前几年以及现在正在进行的北方地区冬季清洁取暖过程中对不少城市进行了技术支撑，我们也大力推广可再生能源的应用也取得了一些经验的积累。

被动式超低能耗技术的发展，说到被动式超低能耗技术发展离不开我国建筑节能的发展，我国80年代颁布了第一部建筑节能标准，第一部是30%节能，后面是50%、65%的节能，现在随着建筑节能标准的提高，也提出了新的概念，被动式超低能耗，以前的建筑节能聚焦在建筑本体上，随着这些技术提高到了一定的程度，紧紧依靠建筑本体节能的提高已经无法再进一步降低能耗或者进一步降低建筑能耗会付出更大的代价，这个时候可再生能源技术作用也越来越大，各个国家对超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑业有相关的定义。

2015年11月被动式超低能耗导则定义了指适应气候资源特征，采用相关的技术最大程度降低建筑供冷需求，充分利用可再生能源实现更加舒适室内环境的建筑，可再生能源作用在定义中被凸显出来。

被动式超低能耗，我们理解是一个统称，除了常规意义上的被动式超低能耗以外包括近零、零能耗和产能建筑，被动式超低能耗是指大幅度降低提高能源设备效率、用更好的能源消耗提供室内环境，供暖空调和照明能耗比2016年降低50%，近零能耗提出最大幅度降低供暖供冷需求，最少的能源消耗提供最舒适的能源环境，零能耗是进一步提高可再生能源使用率，来代偿掉建筑、供暖、空调等等的能耗。

相关政策标准方面，各地也已经推出了相应推广措施，包括对一些项目进行补贴以及专项引导资金，有些地方是在容积率上给予了优惠。相关的标准除了2015年10月住建部发布的被动式超低能耗建筑绿色导则以外，我们也推出了近零能耗建筑技术标准，是在9月1日实施，标准里面对建筑的相关室内环境参数、能效指标要求、技术参数等等进行了规定。

实际应用方面，通过中国被动式超低能耗建筑标识认证的项目有数百个，分布在全国各地。中国建研院近零能耗示范楼，建筑在2014年建成投入使用，也采用了包括光热、光导管、光伏在内的很多技术，包括比较著名的中德生态院被动房的示范工程等等一系列的建筑上的应用。

具体的技术方面，首先什么样的建筑才能算近零能耗，指标要求除了传统的能耗或者能效以外，还包括室内温湿度、新风、噪声等等舒适性的要求，标准中对超低能耗居住建筑、近零能耗居住建筑等等也提出了相关的指标要求，主要是建筑本体节能和可再生能源利用上有相应的要求，对超低能耗建筑主要对建筑本体性能提出了一定的要求，对近零能耗是对可再生能源利用率有达到10%的使用要求。

设计中的技术路径，首先是通过被动式的建筑设计降低负荷，通过合理的建筑朝向、最大限度利用自然采光、自然通风，降低建筑对冷热的需求，制冷供暖过程中高性能设备降低用电、用气这些能源需求，在此基础上通过可再生能源功能满足用能的需求，对于整个超低能耗建筑的技术特征，包括保温隔热性能更高的非透光结构以及无人桥设计施工、建筑整体的高气密性等等。

讲到BIPV技术的时候想特别提示，光伏组件应用在建筑过程中也除了前面讲到的防火性能、用电安全性、防雷性能以外，有些是建筑本身上的要求，比如把薄膜光伏组件用在建筑外墙上，也要考虑到对外墙保温性能的影响，如果用在木墙上也要考虑到是不是要满足建筑关于木墙的透光、保温相关的要求。

对于可再生能源的应用，是光伏最关心的内容。首先对传统太阴能热水的应用，太阳能发电玻璃的应有，这是实现超低能耗必不可少的技术，案例应用方面比如特斯拉、世博会中国馆、以及汉能总部都是非常优秀的建筑案例。

设计的过程中要考虑到建筑整体的性能来进行设计，提出了一个理念，性能化设计，根据室内环境参数和能效指标的要求，利用能耗模型计算软件优化确定建筑设计方案，跟传统的建筑有一定的区别，传统的建筑是依照设计规范，外墙取什么传热系数就取什么传热系数，新的建筑对外墙传热系数规定了一个范围，到底应该取多少是通过性能化的设计来综合取值。

示范项目以近零能耗为目标，设计的时候是以达到国际建筑能效最高等级标准委目标，在2014年这个建筑揭牌投入使用，到现在都是我们办公的地方，揭牌的时候美国能源部长和时任国家科技部长为我们揭牌。

按照前面的思路，通过围护结构高效保温以及包括温湿度独立的控制等等智慧末端和可再生能源，地缘内泵、太阳能光热和BIPV（用的中建材的组件）以及智能控制和其他的监测系统。整个能源系统实现了太阳能和地缘热泵联合满足供热需求，冬天不再依靠市政供暖。运行效果设计值是每平米每年25度电，最后运行效果平均下来是23度电左右。

谢谢大家！

（根据演讲速记整理，未经演讲人审核）