朱 凱 Zhu Kai 鄧 豐 Deng Feng
進入21世紀,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高,能源和環(huán)境的矛盾日益突出,建筑能耗總量和能耗強度上行壓力不斷加大。目前,我國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展和全面建成小康社會的關鍵時期。在保障居住舒適度的同時,盡可能降低住宅對傳統(tǒng)能源的消耗,是我國當前建筑節(jié)能工作的重要內容之一。由低能耗建筑節(jié)能技術和可再生能源利用技術協(xié)同實現(xiàn)的被動式超低能耗住宅正逐漸成為未來住宅建筑發(fā)展的主流趨勢之一。但是,由于被動式超低能耗住宅自身的技術特點,項目建設成本相對于常規(guī)住宅開發(fā)有大量增加,這無疑成為制約被動式超低能耗住宅發(fā)展和推廣的主要因素之一。
根據(jù)住建部的《被動式超低能耗綠色建筑技術導則(試行)(居住建筑)》,“所謂被動式超低能耗綠色建筑,是指適應氣候特征和自然條件,通過保溫隔熱性能和氣密性更高的圍護結構,采用高效新風熱回收技術,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒適室內環(huán)境并能滿足綠色建筑基本要求的建筑”。德國有關被動房的標準中,對“被動房”(passive house)的定義是,“僅通過建筑的新風系統(tǒng)供暖及制冷,并且只需規(guī)范規(guī)定的新風量就可以滿足住宅舒適度的要求,基本不需要額外加裝采暖、制冷設備的高能效建筑”。
被動式超低能耗建筑并不是一種能耗標準,而是一種兼顧能效性能和最佳舒適度的綜合方案,或者說是一種建筑設計理念。目前,我國從政策層面將被動式超低能耗住宅作為未來住宅建筑發(fā)展的目標之一,其主要技術特征表現(xiàn)為以下幾點:①保溫隔熱性能更高的非透明圍護結構;②保溫隔熱性能和氣密性更高的外窗;③無熱橋的設計和施工;④建筑整體的高氣密性;⑤高效新風熱回收系統(tǒng);⑥充分利用可再生能源。
曹妃甸生態(tài)啟動區(qū)作為京津冀一體化的主要示范區(qū),由京冀曹妃甸協(xié)同發(fā)展示范區(qū)建設投資有限公司(簡稱曹建投公司)投資開發(fā)建設的首堂創(chuàng)業(yè)家項目(圖1),占地面積約10hm2,總建筑面積約150 000m2,由3~4層低密度住宅與9層洋房住宅產(chǎn)品組成。該項目為2017年住建部被動式超低能耗住宅科技示范項目,其中一棟9層住宅(40號樓)獲得德國被動房PHI認證(圖2、3)。通過對設計的全程介入,可以發(fā)現(xiàn),由于被動式超低能耗住宅自身的技術特點,項目建設成本相對河北省住宅設計65%節(jié)能設計標準有大量增加(包括顯性成本和隱性成本兩個部分)。
圖1 京冀曹妃甸協(xié)同發(fā)展示范區(qū)首堂創(chuàng)業(yè)家項目總平面圖
可以通過材料費和施工措施費測算出來的增量成本為顯性成本。以獲得德國被動房PHI認證的40號樓為例(表1),按照現(xiàn)行65%節(jié)能標準,該住宅的顯性增量成本為372元/m2,而按照被動式超低能耗標準,其顯性增量成本將增加1 368元/m2。成本的增加主要在以下幾個方面:
(1)外墻保溫層厚度從110mm厚聚苯板增加至250~300mm厚。
(2)外窗從雙層中空窗戶增加至被動房專用三層雙腔窗戶,K值達到1.0。
(3)窗戶外掛,增加窗戶與外墻之間的密封透氣膜等。
圖2 40號樓被動式超低能耗住宅平面圖
圖3 德國被動房PHI證書
表1 40號樓(9層)被動式超低能耗住宅材料設備成本增量對比分析
(4)增加高效熱回收新風系統(tǒng)戶式五位一體機,這是集采暖、通風、空調、新風、除霾五種功能為一體的被動房專用能源環(huán)境機組。
(5)大量無熱橋措施。
被動式超低能耗住宅相對于常規(guī)住宅開發(fā),其增量成本除了可測算出來的材料費和施工措施費等顯性成本,還存在相當一部分隱性成本。這部分成本無法直觀地測算出來,但卻對住宅的相關指標、適用規(guī)范、建設周期、后期銷售、二次裝修等產(chǎn)生一定的影響,主要有以下5個方面。
2.3.1 保溫層厚度增加,導致公攤增加,得房率減小
保溫層厚度增加除了本身材料成本增加外,還會使住宅在套內面積不變的情況下,公攤面積增加,得房率下降。
如表2所示,以獲得德國被動房PHI認證的40號樓為例,按照河北省現(xiàn)行住宅設計65%的節(jié)能標準[1]、住建部被動式超低能耗住宅標準、德國被動房PHI認證標準,三個標準分別對應不同保溫層厚度,由此帶來住宅得房率等相關指標的比較。由此可見,套內面積作為衡量室內舒適空間的標準,以一個單元套內面積218m2為例,由于保溫層厚度的變化,被動式超低能耗住宅將減少住宅面積約11m2,得房率降低3個百分點,而PHI認證情況下,損失面積約15m2,得房率降低4個百分點;得房率降低,戶型產(chǎn)權面積增加,總價增加,將對后期銷售產(chǎn)生很大的不利影響。
表2 不同節(jié)能標準相關指標比較
2.3.2 吊頂式五位一體機影響層高,進而影響整體樓高
由于被動式超低能耗住宅不采用集中采暖和制冷設備,因此新風系統(tǒng)即五位一體機成為主要的能量來源。在住宅產(chǎn)品中,一般采用吊頂式機器,其安裝及管道走向對住宅層高的影響,導致對整棟樓高度甚至整體小區(qū)面積造成影響。以40號樓為例:普通住宅層高2.90m,室內外高差0.30m,建筑總高度為26.4m,此高度在《建筑設計防火規(guī)范》(2014年版)(GB 50016—2014)中定義為多層住宅,無需設置消防登高場地;而被動式超低能耗住宅理想層高應為3.10m以上,室內外高差0.30m,建筑總高度為28.2m,此高度在《建筑設計防火規(guī)范》中定義為高層住宅,需設置消防登高場地。
本項目設計考慮下列3種情況:
(1)方案一:降低層高,控制建筑總高度為27m,成本較低,舒適度減少。
(2)方案二:層高3.10m以上,舒適度得到保證,但建筑總高超過27m,算作高層建筑,除了增加消防登高場地外,建筑內部各項設計均為高層設計,諸如疏散樓梯間由敞開樓梯間改為封閉樓梯間;建筑外墻外保溫系統(tǒng)保溫材料的燃燒性能由B2級升至B1級;建筑外墻上門、窗的耐火完整性由無要求改為不應低于0.50h;住宅公共部分多層無需設置火災自動報警,高層則必須設置火災自動報警;電負荷從二級升級為三級;消火栓的用水量設計從5l/s 升至10l/s等。這些都大大增加了建設成本。
(3)方案三:減少住宅層數(shù),從9層降為8層,成本可控,但整體容積率降低約0.11,共減少住宅面積3 321m2。
鑒于項目容積率受限制,且其他成本增加較多,因此只能采取方案一,降低層高,減少舒適度,降低部分品質。
2.3.3 產(chǎn)品溢價減少,增加后期銷售壓力
在常規(guī)商品房開發(fā)中,為了后期的運營銷售,特別注重產(chǎn)品開發(fā)的溢價點,一般多采用凸窗設計,增加空間延伸感;低密度產(chǎn)品采用客廳挑高,提高空間品質,也可為后期改造提供可能性。但本項目作為被動式超低能耗住宅,對建筑體形系數(shù)和熱橋設計都有很高的要求,若采用凸窗,會使空間舒適感降低,產(chǎn)品溢價減少,因此不能采用。同時,超低能耗住宅對于外圍護結構及內墻、保溫、隔音等有嚴格的要求,不建議二次改造(特別是二次結構改造),因而挑高空間的設計就不合適,這一部分溢價也相應取消。
2.3.4 被動式超低能耗住宅對二次裝修有嚴格的限制要求
為了控制過高的成本,本項目對交房標準進行了長時間的研究討論,針對當?shù)氐南M水平、精裝交房和毛坯交房的各自優(yōu)缺點進行分析,特別是精裝交房對客戶的吸引力、施工質量、成本過高等系列疑慮,一度提出介乎兩者之間的精細化毛坯交房標準,但最終權衡,為保證被動式超低能耗住宅的各項節(jié)能指標控制,采用精裝交房。而精裝交房的最大問題是若業(yè)主希望二次裝修改造的話,將存在一些嚴格的限制要求,如在建筑各種材料交接處(如梁與砌體墻之間、門窗洞口周圍、水、電管線穿外墻等位置)的密封透氣膜、建筑保溫等,在進行二次裝修時均需嚴格保護不可破壞,這將直接影響業(yè)主個性化裝修的需求。
2.3.5 被動式超低能耗住宅在施工過程中培訓、檢測增加的額外時間
被動式超低能耗住宅在施工中有嚴格的流程控制,施工前期有施工培訓、準備周期,施工中有氣密性檢測流程、隨時監(jiān)控施工工藝流程,這些均會額外增加開發(fā)商的時間成本和財務成本。
被動式超低能耗住宅建設中所增加的隱性成本,對開發(fā)商的后期銷售策略有很大影響。政府相關部門如果對這一部分能有一個更詳盡的了解,在政策上的支持更多一些,將更加有利于被動式超低能耗住宅的推廣建設。
現(xiàn)階段,國家層面已經(jīng)意識到超低能耗住宅有利于節(jié)約能源、改善環(huán)境,各級政府對被動式超低能耗住宅的支持力度也越來越大,從中央到地方各級政府均有下發(fā)文件予以支持。
住建部在《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[2]中提出:①推動北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)新建居住建筑普遍執(zhí)行節(jié)能75% 的強制性標準;②夏熱冬冷、 夏熱冬暖地區(qū)探索實行比現(xiàn)行標準更高的節(jié)能水平標準,積極開展超低能耗或近零能耗建筑示范;③大力發(fā)展綠色建筑,從使用材料、工藝等方面促進建筑的綠色建造、品質升級;④制定新建建筑全裝修交付的鼓勵政策,提高新建住宅全裝修成品交付比例,為用戶提供標準化、高品質服務;⑤持續(xù)推進既有居住建筑節(jié)能改造,不斷強化節(jié)能管理,深入推進可再生能源建筑應用。
3.2.1 北京相關政策
《北京市超低能耗建筑示范工程項目及獎勵資金管理暫行辦法》中規(guī)定:示范項目的獎勵資金標準根據(jù)示范項目的確認時間進行確定。2017年10月8日之前確認的項目按照1 000元/m2進行獎勵,且單個項目不超過3 000萬元;2017年10月9日~2018年10月8日確認的項目按照800元/m2進行獎勵,且單個項目不超過2 500萬元;2018年10月9日~2019年10月8日確認的項目按照600元/m2進行獎勵,且單個項目不超過2 000萬元。
3.2.2 河北省相關政策
《河北省建筑節(jié)能專項資金管理暫行辦法》中的資金補助標準為:低能耗建筑示范補助5元/m2,單個項目補助不超過50萬元;超低能耗示范補助10元/m2,單個項目補助不超過80萬元。
3.2.3 石家莊相關政策
根據(jù)《石家莊市建筑節(jié)能專項資金管理辦法》,石家莊的資金補助標準為:對于超低能耗建筑示范項目,2017年建成的補貼300元/m2,且單個項目不超過500萬元;2018~2019年建成的補貼200元/m2,且單個項目不超過300萬元;2020年建成的補貼100元/m2,且單個項目不超過200萬元。
3.2.4 定州市相關政策
定州市出臺《提高住宅建筑節(jié)能標準發(fā)展被動式超低能耗綠色建筑的實施方案(試行)的通知》,推出一系列優(yōu)惠政策。①市財政每年在城建資金中設立500萬元建筑節(jié)能專項獎勵資金,對建筑節(jié)能率達75%以上、耗熱量指標10W/m2的新建居住建筑,按10元/m2獎勵,且獎勵總額不超過50萬元;對達到被動式超低能耗綠色建筑的按20元/m2獎勵,且獎勵總額不超過100萬元,同時土地出讓底價每畝下浮20萬元。②對開展被動式超低能耗綠色建筑的項目,免收城市建設配套費;其它政府性基金和地方性行政收費可按收費標準下限執(zhí)行。③被動式超低能耗綠色建筑可免于保障房配建,同時,政府可優(yōu)先購買其庫存房用于保障性住房。④城鄉(xiāng)建設和財政部門將優(yōu)先推薦申報國家級、省級示范項目,并申請國家、省級財政補貼。此獎勵機制僅適用于試點項目,有效期兩年。
3.2.5 山東省相關政策
《山東省省級建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展專項資金管理辦法》中規(guī)定,被動式超低能耗綠色建筑示范按照增量成本(與新建節(jié)能建筑相比)的一定比例給予資金獎勵。其中,示范方案批復后撥付50%,通過驗收后再撥付50%。
3.2.6 青島市相關政策
青島在《關于組織申報2013年度青島市綠色建筑及被動式建筑獎勵資金的通知》中:①對被動式建筑示范工程給予200元/m2的獎勵,且單個項目300萬元封頂。②對于通過示范項目經(jīng)驗形成本市被動式建筑工程建設標準或適用性技術研究等技術成果的,分別給予50萬元的額外獎勵。③被動式建筑示范工程通過圖紙專項審查后,撥付應獎勵資金的30%;在工程項目竣工后,撥付應獎勵金額的40%;待通過3年運行狀態(tài)監(jiān)測后,撥付剩余全部資金。
由各級政府出臺的政策可以看出,現(xiàn)階段的政策支持基本都是以財政補貼的形式為主。但是,通過對上述隱性成本的分析,筆者建議從控制指標及法規(guī)層面上,對被動式超低能耗住宅設計給予更具針對性的政策支持。
(1)對于被動式超低能耗住宅面積增加的問題,建議可以考慮保溫層增加的厚度不計入容積率,或者被動式超低能耗住宅項目容積率可上浮至1.1倍等。
(2)建議將被動式超低能耗住宅項目的層高控制在3.1~3.2m;且消防控制高度按照層數(shù)控制,而不是按照現(xiàn)行的高度控制。這樣能更好地解決層高問題與居住舒適性的問題。
(3)鑒于被動式超低能耗住宅在施工中額外時間的增加,建議對此類項目的報建、審批流程給予綠色通道,縮短前期手續(xù)時間,減少開發(fā)商的建設周期。
以上3條是針對隱性成本增加的解決建議,相信這樣的政策扶持會更具有針對性和目的性,可以更好地促進被動式超低能耗住宅建設的發(fā)展和全面推廣。