全国第一座被动式超低能耗公共建筑 实现降碳产品价值有效转化

外观错落有致、内部节能降碳，位于石家庄市鹿泉区的河北省建筑科学研究院中德被动式低能耗示范房被形象地称为“能量魔方”。

它是全国第一座被动式超低能耗公共建筑，31项节能技术的使用，使整个建筑保持恒温、恒湿、恒静。它也是河北建筑领域首个实现降碳产品开发的项目，减少碳排放的同时实现了降碳产品价值的有效转化。

被动房“主动”卖碳

【资料图】

8月8日，虽是立秋，天气依然炎热，还未到中午，室外温度就已达32℃。走进中德被动式低能耗示范房大厅，空调没有开启，却凉爽宜人，室内温度显示26℃。

不用开空调就能维持室内舒适温度，这座2015年投入使用的被动式建筑是怎么做到的？

“在中德被动式低能耗示范房建设中，小到一个断桥锚栓，大到整栋建筑的能源利用，都经过了精细化处理。”河北省建筑科学研究院智能与绿色建筑研究所主任工程师刘少亮说。

“穿”得厚一点。提高建筑围护结构保温性能，普通建筑外墙保温材料一般10厘米厚，而被动房大约25厘米，相当于给建筑“穿”上了一件厚厚的“保温服”。

“捂”得严一点。增强建筑气密性，在穿线管、烟风道等可能透气的位置填塞保温材料、贴上气密膜，保温又挡风。“与一般窗户不同，被动房的窗户都是向外突出的，采用三玻两腔，保温性能比普通窗户提升了2倍多。”刘少亮说。

热回收效率高一点。通过新风热回收系统完成通风换气、能量回收，热回收效率高达78%。

“显著降低被动房的能源需求，并不意味着完全不需要主动提供能源，而是要最大程度地减少一次能源的消耗。”刘少亮表示。

这座被动式建筑的空调系统采用了土壤源热泵技术。地下100米的土壤温度常年保持在16℃至18℃，近百眼地埋管井的管道里，水流与地下土壤时刻进行着热量交换，为建筑保持着恒定的温度。

节能技术的使用，使这座地下一层、地上六层的建筑较传统建筑节能九成以上，减少碳排放效果显著。

从2021年开始，河北积极探索建立降碳产品价值实现机制，不断拓展降碳产品开发领域。被动式超低能耗建筑减少的碳排放，能不能变现？

“实现降碳产品价值有效转化，关键要确保建筑的二氧化碳减排量可测量、可报告、可核查，但当时国内还没有相关领域的方法学，经过考察研讨，我们决定自己研究。”刘少亮说。

参考国际国内碳减排领域先进经验，结合中德被动式低能耗示范房降碳项目实际，分析全省1600余组办公建筑碳排放数据，2022年8月，《河北省被动式超低能耗办公建筑降碳产品方法学》完成编制，并以省生态环境厅和省住房城乡建设厅的名义联合发布。

这是全国首个被动式超低能耗建筑降碳产品方法学，规定了在河北省范围内被动式超低能耗办公建筑运营活动所产生二氧化碳减排量的核算流程和方法，标志着被动式超低能耗办公建筑正式纳入河北省降碳产品价值实现体系。

按照方法学测算，较传统建筑，中德被动式低能耗示范房降碳项目年减少用电量139万千瓦时，减少二氧化碳排放约990吨。在2022年8月河北省举行的降碳产品价值实现签约仪式上，该项目2018年至2020年共2972吨的二氧化碳减排量，以每吨59元的价格成功变现，实现了河北省建筑领域降碳产品价值实现零的突破。

“目前，我们已经编制完成居住建筑领域的降碳产品方法学，探索将被动式超低能耗办公建筑以外的其他绿色节能建筑纳入降碳产品价值实现体系，不断提升建筑领域绿色低碳发展水平。”刘少亮说。

从技术引领到技术输出

8月11日，河北省建筑科学研究院智能与绿色建筑研究所技术人员王重阳又一次驱车前往唐山海港经济开发区，为当地首个被动式超低能耗住宅项目提供技术服务与咨询。

这是王重阳今年参与的24个被动式超低能耗建筑项目之一。“怎样做好楼内保温”是他此行需要帮助建设方解决的问题。

而此前，他刚刚前往陕西省西安市对当地的天谷雅舍项目进行了验收前的建筑气密性测试。该项目是陕西省首个大规模采用被动式超低能耗建筑技术建设的住宅项目。

从前期设计阶段通过能耗模拟保证建筑满足被动式要求，到施工前进行施工培训、编写专项组织施工方案和专项建议，再到施工中确保项目施工质量，最后到项目验收，王重阳和同事为该项目提供全流程被动式技术服务与咨询。

从技术引领到技术输出，河北省建筑科学研究院不仅提升了自身价值，也推动了被动式超低能耗建筑整个行业的技术进步。

截至目前，河北省建筑科学研究院开展被动式超低能耗建筑技术服务与咨询项目200余项，总建筑面积600余万平方米，业务范围辐射北京、山西、内蒙古、江苏、陕西等地，总服务规模居全国首位。全国首例被动房公共建筑改造项目和被动房居住建筑改造项目，均由他们承担完成。

新场景、新应用又反哺了技术创新。

近年来，河北省建筑科学研究院研制完成了高能效建筑用能源环境一体机等多个被动式超低能耗建筑核心产品，主编完成国家近零能耗建筑技术标准、河北省被动式超低能耗居住建筑和公共建筑节能设计标准等，为被动式超低能耗建筑发展提供保障。

河北省建筑科学研究院智能与绿色建筑研究所所长介绍，目前，河北省建筑科学研究院正与其他单位合作，进行装配式钢结构住宅超低能耗关键技术研发与应用。绿色施工方式与绿色建筑节能技术的创新性结合，将全方位实现建筑从施工到使用全周期的低污染、低成本、低能耗。

打造零碳智慧园区

一栋栋建筑掩映在树丛中，路旁绿草茵茵、碧水盈盈，走进河北省建筑科学研究院，路在绿中，人在景中，处处体现着生态之美。

依托在建筑领域节能降碳技术优势，今年以来，河北省建筑科学研究院积极探索基于碳价值实现的零碳智慧园区建设路径，全力打造河北省首个全生命周期碳中和园区。

“实现零碳目标，就要做好‘加减法’，在园区内部达到碳排放与碳消纳的自我平衡。”刘少亮说，一方面推动能源绿色化转型、资源循环化利用，最大限度降低能源消耗和碳排放；另一方面通过增加绿化面积等措施，提升园区碳汇能力。

当前，河北省建筑科学研究院正积极构建绿色低碳的能源结构，确保可再生能源发电量覆盖园区所有用电。

河北省建筑科学研究院正在筹划建设分布式光伏系统，拟在建筑屋面、停车棚等位置安装太阳能光伏组件7300余平方米，年发电量180余万千瓦时；计划建设两台5千瓦微风风力发电机，让转动的叶片“吹”来清洁能源。

绿色低碳的能源结构，更需要高效智慧的管理。“目前，园区数字化管理平台已经有了雏形。平台基于物联网设备实时掌握建筑用能、碳汇等数据，根据算法模型对碳数据进行分析，做到知碳、算碳、降碳，相当于为园区装上‘零碳数字大脑’。”刘少亮说。

在智慧交通方面，园区打造集智能门禁、会议预约、车位探测、道路信息引导、全方位监控等功能于一体的智慧交通系统，并制定机动车碳排放监测指标和核算方法，实时掌握碳排放数据。

“目前，零碳智慧园区建设正在加紧推进，预计2024年底全面完成。我们将持续推进零碳智慧园区标准体系建设，提高科技成果转化应用效率，形成‘理论研究—技术开发—平台监控—应用示范’的全链条实施路径，为建筑领域碳达峰碳中和提供可复制、可推广的技术支撑和应用示范。”据相关负责人介绍。