近日，天津大学建筑学院教授任军在北京郊外大兴区农村建造的一座“近零能耗”度假屋引起广泛关注。
没有空调和暖气系统天津恒温恒湿试验机，但冬暖夏凉，温度、湿度恒定，冬季关上门窗，室温一夜之间仅下降2度。
屋顶光伏发电每年可以发电1万度电，而屋内用电设备加上新风机大概耗能1.1万度电，如果住得少的话还有剩余电，可以卖给电网。
2019年，这栋被任军命名为“菱舍”的住宅成为全国首个获得“近零能耗”标志的私人住宅。
近日，《天津新闻观察报》记者对任军教授进行了采访。
“这座400平方米的农家乐的建设和改造一共花费了280万元，但其中包括了室内外装修、绿化等费用，这些都不包含在一般的建设成本中。”任军介绍，这一方面是因为它实现了近零能耗，另一方面也是因为它还具有示范、实验的性质。
“近零能耗建筑每平方米的造价比普通住宅要高出600到1000元，但随着市场规模的不断扩大，这个成本必然会下降。”任军说。
这种节能环保的建筑会不会成为未来的趋势？每个人都能梦想着在乡村拥有一间恒温自发电的度假屋吗？
“不仅墙面，屋顶、地面都覆盖着30厘米厚的保温层，就像给房子披上了一件厚棉袄。”
2019年，我国《近零能耗建筑技术标准》实施，国家开始组织开展“近零能耗”认证。
任军介绍，其团队自2015年起配合北京市科委相关项目，在大兴农村开展低能耗农房改造。“零度住宅”是2019年1月启动的“绿色智慧乡村关键技术集成与应用研究”项目成果，旨在以大兴区魏善庄镇半壁店村旧村改造为试点，建立集生产、生活、生态为一体的绿色低碳新型居住建筑，探索乡村可持续循环发展。
2019年12月底，“零度住宅”竣工并及时获得第一批认证，成为国内首个获得“近零能耗”标志的住宅建筑。
“说到绿色低碳生活，我们可能马上想到天热用空调降温要调高温度，冬天暖气不要开得太高。好像要降低能耗，房子住起来就不舒服了。但在‘零能耗住宅’，这些顾虑都不存在，既能环保低碳，又能冬暖夏凉。”任军告诉记者，近零能耗建筑有一套技术体系，这就是其房屋冬夏恒温的秘密所在。
第一是高性能建筑围护结构。“现在普通住宅的保温层大概在10厘米左右，而近零能耗建筑的外立面保温层有25厘米，这就像是给房子披上了厚厚的‘棉袄’。‘零能耗建筑’不但墙体，连屋顶、地面都覆盖着至少30厘米厚的保温层。”任军说。
此外，“零度屋”大量采用“被动式门窗”，也就是“被动地”等待大自然提供能量。这是一种气密性非常好的门窗，是内充惰性气体的三层双层中空玻璃，玻璃表面镀有LOW-E低辐射膜，能吸收更多的热量和光线，隔热防寒效果比普通玻璃好很多；窗框为镀铝塑，其芯为塑钢，隔热性能好；外围护也采用透气膜和空气隔离膜，保证建筑气密性，最大限度减少房屋内室内外气体交换率。这是冬季防止室内热量散失、夏季防止室外热量进入室内的重要一环。“所以当室内温度20℃时，我只要关好门窗，即使晚上室外温度降到0℃，第二天早上我看监控画面时，温度也能保持在18℃。”任军说。
其次，有效大幅提升建筑能源系统效率。“零度住宅”不安装空调，也不使用市政供热，而是安装“新风能源一体机”，利用高效新风系统调节温度、更换空气、调节湿度。由于保温，只需要传统住宅1/4的电量，就能达到冬暖夏凉的效果。而且，这1/4的电量几乎可以自给自足。
阳光房玻璃中间贴有光伏发电膜，是根据北面日照时长、角度等进行精确计算的恒温恒湿机/a>，屋顶铺有太阳能发电瓦，建筑外墙也安装有柔性光伏发电材料。
在降低能耗的同时，这栋房屋还利用各种设备主动产生能源。“这涉及到利用可再生能源、太阳能等直接为建筑提供电力，可以有效减少化石能源的消耗。”任军说。
“菱舍”的正门与客厅门之间，是一间覆盖着彩色屋顶的阳光房，屋顶由14块彩色玻璃组成，这些玻璃中间放置着根据北方日照时长和角度精确计算的光伏发电薄膜，不仅透光率好，还能发电。
此外，“零度屋”屋顶覆盖的黑色瓦片也是一种太阳能发电瓦片，建筑外墙也安装了柔性光伏发电材料。依托这些光伏发电，形成了独特的电力运营系统，每年可发电1万度。屋内所有用电设备加上新风机，每年耗电约1.1万度，相当于这栋建筑面积402平米的房子，每年仅用电1000度。因其近乎零能耗，被称为“零度屋”。
“其实从最早带被动隔热的1.0版本开始，这个4.0版本的‘零度屋’是我们团队改造的第四栋农家乐，之前的1.0、2.0版本都是作为民宿来使用的，这个房子可以满足办公、互动、居住的需求。”任军介绍。
“近零能耗建筑作为国际上快速发展的节能舒适型建筑，是未来应对气候变化、节能减排的重要途径。”
“现在有不少住宅建筑获得了‘近零能耗’的标签，仅近两年，全国就有一百多栋这样的建筑。”任军说。
根据《近零能耗建筑技术标准》，“近零能耗建筑”包括“超低能耗建筑”、“近零能耗建筑”和“零能耗建筑”三类。
在，
超低能耗建筑不使用可再生能源，其建筑能耗水平应比相关国家标准和行业标准降低50%以上，是近零能耗建筑的主要形式。
近零能耗建筑采用可再生能源，其建筑能耗水平应比相关国家标准和行业标准低60%至75%。在现行标准下，近零能耗建筑需要满足能耗和气密性两个约束性指标。“零能耗住宅”就属于这一水平。
零能耗建筑是指年能耗小于或等于建筑本身及附近可再生能源发电量之和的节能建筑，是近零能耗建筑的一种先进形式。
今年1月，我国《近零能耗建筑测试与评价标准》正式实施，引导近零能耗建筑健康发展。
“近零能耗建筑作为近年来国际上快速发展的节能舒适型建筑，是未来应对气候变化、节能减排的重要途径。”任军介绍，类似“零能耗住宅”这样的近零能耗建筑在我国正在快速发展。
“从长远来看，随着可再生能源利用和分布式能源应用的逐步普及，建筑本身的生产能力和就近的可再生能源系统结合储能系统，将逐步推动超低能耗建筑、近零能耗建筑向零能耗建筑迈进。”任军说。
“国内近零能耗建筑在材料供应、设计、专业人才等很多方面还存在不足。”
虽然近零能耗建筑在我国发展已有十余年，但要大规模成为寻常百姓家，还有很长的路要走，需要突破哪些阻碍？
任军认为，由于还是一个新生事物，近零能耗建筑在材料供应、设计、专业人才等很多方面还存在不足。
“近零能耗建筑的‘门槛’，首先在于精细化设计。”任军说，与常规设计方式相比，零能耗建筑属于性能化设计，其过程类似软件编程，会用到一些能耗模拟软件，通过不断测量、反复调整参数等来实现。
其次，作为一项综合系统工程恒温恒湿空调机，节能建筑的发展需要节能产品和设备性能的大幅提升，包括节能门窗、保温材料、新风热回收等关键部件和设备的开发。但目前我国近零能耗建筑产业链产品相对较少，这也是其成本较高的原因之一。“未来通过市场调节，我相信会出现一大批产品，特别是国产化产品。”任军说。
此外，近零能耗建筑对施工精细化程度要求较高，需要经过专业培训。“近零能耗建筑在施工技术方面与传统建筑有很大不同，目前我国近零能耗建筑施工过程中还缺乏合格的施工人员，这需要一个过程。不过，随着近几年市场的推动天津恒温恒湿试验机，国内已经出现了一些专业的近零能耗建筑施工分包团队。”他说。
“由于近零能耗建筑在设计、材料、施工工艺等方面的要求都比传统技术更高，因此其建设成本无疑比传统建筑更高。”任军说。
“我们的目标是研发一套既能实现低碳目标、又适合农村情况、能降低建筑成本的建筑技术体系，可以在农村推广。”
在任军看来，为了鼓励更多的人主动选择近零能耗建筑，除了培育技术和市场化的手段外，大家还需要了解这方面的技术，也需要相关政策的引导和支持。
据了解，建筑建设及运营占我国总碳排放的近40%，控制和降低该领域的能耗与排放对实现减排目标至关重要。为此，我国必须通过提高新建建筑能效、既有建筑节能改造、建筑大规模使用可再生能源、乡村建筑零能耗等不同情景的组合，在2030年实现建筑领域碳达峰和碳中和。
近年来，我国陆续出台支持超低能耗建筑建设的相关政策，在“双碳”目标引领下，各地也在积极制定建筑领域相关节能政策与标准。
任军认为，“十四五”期间是近零能耗建筑逐步试验、推广的阶段，2025年到2030年之间应该会得到普及。“也就是说，预计到2030年，我国所有新建建筑可能都是这种‘近零能耗’建筑。”
“我们认为‘零碳住宅’这种节能、舒适、恒温恒湿的近零能耗建筑值得推广，未来会有更多的人住上既舒适又节能的高品质住宅。”任军说，目前他和团队正在北京、海南、江西等地农村开展近零能耗建筑减排方案研究工业恒温机，并依托项目探索不同气候区零碳乡村建筑模板。
“我们的目标是形成一套既能实现低碳目标、又适合农村实际情况、能降低建筑成本的建筑技术体系，能在农村推广，降低能源消耗，服务乡村振兴。”任军说。
记者 姜宁（图片由受访者提供）
恒温恒湿机生产厂家：www.airkins.com
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