“超低能耗,冬暖夏凉!”走进位于北京大兴区半壁店村的“零舍”,400平方米的建筑,夹心保温红砖砌墙、彩色薄膜光伏铺顶。这座建筑的主人是天津大学建筑学院教授任军。
这个由农房改造而来的示范项目,建筑综合节能率达到75%,可再生能源利用率达到60%,之所以取名“零舍”,体现了建筑主人从近零能耗迈向零能耗的决心。
零舍这种超低能耗建筑通过适应气候特征和场地条件,充分利用自然通风、天然采光以及围护结构保温隔热等技术措施,采用高效能源设备,最大幅度降低建筑供暖、空调与照明能耗。在超低能耗建筑基础上,通过增加可再生能源建筑应用等技术措施,可实现近零能耗、零能耗。
2021年10月中旬,北京郊区夜晚的气温已趋于0℃,一个普通的周末,任军从天津驱车前往这里度假。
天气晴朗,客厅前的一排玻璃长廊,吸收着火辣的阳光。上午10点多,阳光房的温度迅速“晒”到了25℃。傍晚,室内气温降为22℃。任军关闭新风系统、锁紧门窗。第二天起床,监控屏显示20℃。
在没有任何暖气、空调等能源的情况下,这样一栋矗立在北京郊外的民宅,在北方气温跌至冰点的夜晚,仅仅流失了2℃,保温性远远超过了城市里的高档住宅楼。
这座花了3个月就建造、装修完的房子,除了具备良好的保温效果,竟然还能发电。
零舍的建筑面积是400㎡,建造和装修一共花了280万,有一部分来自科研课题经费,也有企业赞助。而建一栋同样面积的普通农宅花费大约是150万。近零能耗的房子虽然建造费用高一些,但是后期使用真的很省钱,因为它几乎可以完全不用电费,更重要的是健康舒适:干净的空气、不透风的恒温,住过的人都能真切地感受到。
“零舍”用了3种保温层:岩棉保温板、石墨聚苯板、挤塑聚苯板。
“零舍”的房子分为三个部分:前院、中堂、后屋。共用了三种25厘米厚、不同结构的保温构造,就连地面也全部剖开,填充了保温。
搞定了墙体,就要面临门窗的难题。一方面用更多的玻璃,可以让室内更明亮,少开灯,还能吸收太阳热量;但另一方面,门窗会耗散房子的超过50%以上的热/冷气。
“零舍”采用了大量“被动门窗”。这是一种气密性特别好的门窗,有三层玻璃,中间充氩气,表面镀LOW-E低辐射膜。它可以吸收更多热量和光线,同时防止室内的温度流失。
“零舍”没有空调,也没有供暖,但是安装了一种“新风能源一体机”。因为保温到位,只要传统房子1/4的电量,就能冬暖夏凉。而且,这1/4的电量,也几乎是靠自己发电的。
在“零舍”的设计里,最大程度地利用了“光伏”发电。屋顶上的每一块瓦片都是玻璃的,里面藏着光伏发电薄膜。
所有光伏产生的电量,一年大约有8000度。如果零舍天天有人住,大概一年的用电量是10000度左右,相当于80%可以“自产自用”。
任军去国家电网办了一个简单的手续,就把“零舍”的电并入了国网,自动结算。周末只是偶尔来居住的他,一年的电量根本用不完,还能通过卖电挣钱。这已经是一个公开的政策,任何房子都可以去办理。
中间的水院是一个蓄水池,可以收集、过滤天然雨水,水池底下铺着老房子的瓦片。在雨量多的季节,水池可以满足日常生活用水。
其实低能耗的技术已经很成熟,从2019年开始,国家大力推动建筑的节能低碳。光伏、被动门窗的价格一直在降,普通人也能用得起。
无论是在郊外盖一栋新的建筑,还是在城市里装修房子,“零舍”的做法都可以让我们借鉴——
① 给房子穿棉袄
在建造一栋房子时,可以考虑采用保温性更好的墙体,比如“岩棉保温板”、“石墨聚苯板”、“挤塑聚苯板”。可以向当地建筑师咨询,看看所在地区更适合使用哪一种材料。
② 被动门窗
其实城市装修也特别适合用“被动门窗”,它们不仅有极好的保温效果,隔音能力也很棒。阻挡车水马龙的噪音,让家里更安静。
③ 让屋顶发电
“光伏”是一种太阳能发电系统,举例来说,一块1.6㎡的光伏板,可以提供1个冰箱、1个洗衣机、1个电视机和1台电脑的用电量。如果家里有电动汽车,每天行驶20公里的话,大概需要2块光伏板。光伏板这两年的价格已经跌了80%,有些城市还会享有国家补贴。
希望在国家政策的激励、地方政府的支持、国产化超低能耗建材具备价格优势等多方努力的作用下,在不远的将来低能耗建筑能够走向更多寻常百姓人家。