被動房的轉(zhuǎn)型升級：從被動走向主動

崔源聲

1 概述

2014年7月，由國家建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所牽頭，聯(lián)合國內(nèi)外各有關(guān)企事業(yè)單位，正式創(chuàng)建了中國被動式集成建筑材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（以下簡稱：聯(lián)盟）。這是國內(nèi)第一家在該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，當(dāng)年就在秦皇島和天津舉辦了兩次技術(shù)交流和工作會議。到今年為止，聯(lián)盟已經(jīng)舉辦了六次年會，為推動我國被動房事業(yè)的健康發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

2018年，為了強(qiáng)化聯(lián)盟的業(yè)務(wù)拓展，同時(shí)適應(yīng)國內(nèi)外在材料科學(xué)、新能源、建筑節(jié)能、改善居住環(huán)境、應(yīng)對全球氣候變化的挑戰(zhàn)，以及促進(jìn)建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級和新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，聯(lián)盟和所在牽頭單位及中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會（國家一級協(xié)會，以下簡稱：中國散協(xié)）的共同努力下，又創(chuàng)建了中國散協(xié)的分支機(jī)構(gòu)——中國散協(xié)被動式裝配建筑專業(yè)委員會（國家二級協(xié)會）。作為國家二級協(xié)會，中國散協(xié)被動式裝配建筑專業(yè)委員會（以下簡稱：協(xié)會）積極組織被動式和裝配式建筑行業(yè)的企事業(yè)會員單位，一同致力于推進(jìn)裝配式被動房事業(yè)和產(chǎn)業(yè)在中國的快速、協(xié)調(diào)發(fā)展。

簡要回顧聯(lián)盟和協(xié)會6年來的業(yè)務(wù)發(fā)展，可以清晰地看到，裝配式被動房已經(jīng)逐步得到全社會更廣泛的認(rèn)可和接受。被動房在我國從無到有，從有到多，如今已經(jīng)遍地開花；幾乎覆蓋了全國大部分省份和地區(qū)，每個省、自治區(qū)和直轄市差不多都有一到兩個出名的示范樣板或住宅小區(qū)，正式拿到PHI認(rèn)證的示范項(xiàng)目已經(jīng)有21個；國內(nèi)示范注冊登記的也有幾百家，民間自建的被動房項(xiàng)目約有幾千家之多。

在過去的6年里，我們看到從國家到部委層面，乃至各個省市，都出臺了許多鼓勵被動房事業(yè)發(fā)展的政策和措施，有些省市的政策堪稱力度空前，受到業(yè)界的廣泛贊譽(yù)，比如石家莊市的鼓勵政策，為全國的被動式和裝配式建筑快速發(fā)展作出了非常好的表率，堪稱被動房史上最給力的激勵政策。在國家政策鼓勵、以及企業(yè)和行業(yè)的協(xié)同努力下，如今被動房和裝配式建筑正在成為行業(yè)發(fā)展的新引擎，建筑領(lǐng)域新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的代表者。

縱觀行業(yè)發(fā)展總態(tài)勢，一個從被動走向主動，從裝配式走向與被動式完美結(jié)合，再與全面生態(tài)建筑協(xié)調(diào)發(fā)展的大格局正在形成。而且，隨著裝配式被動房的不斷成熟和完善，一些未知的衍生產(chǎn)業(yè)正在向我們走來。我們不但要結(jié)束千百年來“刀耕火種”的居住環(huán)境，還將迎來更加繁榮的跨界產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的興起；從被動走向主動，還包括從材料科學(xué)與新能源科學(xué)的結(jié)合，從單一產(chǎn)業(yè)到跨學(xué)科發(fā)展，從綠色建材到綠色建筑全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，再從建筑產(chǎn)業(yè)到種植和養(yǎng)植業(yè)相結(jié)合，一個系統(tǒng)科學(xué)與全面協(xié)調(diào)發(fā)展的大好局面正在形成，一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級時(shí)代將同時(shí)向我們走來！本文將詳細(xì)討論我們?nèi)绾斡瓉硪粋€裝配式被動房更加美好的明天！

2 從被動走向主動

傳統(tǒng)的房子由于冬天需要主動供暖（主要為煤和石油等傳統(tǒng)燃料），夏天需要主動制冷（也是傳統(tǒng)的煤或石油等能源），因而是傳統(tǒng)意義上的主動房。被動房（Passive House），利用被動式原理，依靠圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫和隔熱功能為主，加之補(bǔ)充少量的能源（對于經(jīng)典的被動房而言，只有10%左右，而且一般是由被動式太陽能提供的；Passive House Classical），和傳統(tǒng)的主動房相比，可以實(shí)現(xiàn)90%以上的冬季供暖或夏季制冷的能量節(jié)省，因而被稱為被動房。

在傳統(tǒng)的被動房基礎(chǔ)上，人們逐步加大新能源的應(yīng)用力度，使建筑的供暖和制冷的傳統(tǒng)能量幾乎接近于零；因而近零能耗的第二代被動房便誕生了（Passive House Plus），也就是說建筑自身在冬季供暖和夏季制冷的能源消耗方面，對傳統(tǒng)的煤和石油等不可再生資源的消耗已經(jīng)幾乎為零了。包括歐洲生態(tài)之父、諾貝爾獎提名人、德國著名的專家克雷克先生發(fā)明的ISOMAX系統(tǒng)，就是這種近零能耗建筑的典型代表之一。

除了建筑自身的采暖和制冷能源以外，建筑還需要額外的能源，包括照明、電器、做飯和洗澡等能量需求，一般要占建筑全部使用能量的50%以上。因此，在近零能耗建筑的基礎(chǔ)上，人們又發(fā)展了產(chǎn)能房，也稱為第三代被動房（或稱為優(yōu)質(zhì)被動房：Passive House Premium）；優(yōu)質(zhì)被動房加大了可再生能源的利用力度，不但滿足自身的供暖、制冷和建筑自身的全部能量需求，還可以把用不了的能量反饋給電網(wǎng)，因此成為當(dāng)下被動房的頂級產(chǎn)品之一。

從傳統(tǒng)的主動房，到現(xiàn)代的被動房；再從被動房的第一代開始，逐步加大新式主動的份額，使可再生能源的比例逐步增加到第二代（傳統(tǒng)能源的近零或零能耗）、第三代（可再生能源產(chǎn)出大于建筑自身的能量消耗），從而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)主動房向新式主動房的螺旋式發(fā)展和躍遷，實(shí)現(xiàn)被動房的轉(zhuǎn)型和升級。

在三代被動房的基礎(chǔ)上，如今又發(fā)展出第四代生態(tài)建筑，以美國太陽房為代表，更加強(qiáng)調(diào)和生態(tài)的全面平衡和協(xié)調(diào)發(fā)展。比如，對環(huán)境的零排放，對雨水的收集和循環(huán)利用，借用自然環(huán)境和增加人工智能要素，優(yōu)化住宅在全生命周期內(nèi)對生態(tài)的全面友好等特點(diǎn)。

3 被動式和主動式的辯證統(tǒng)一

被動式原理是相對于主動式原理而言的；新式主動也是相對于舊式主動原理而言。從設(shè)計(jì)師的角度，一般要多利用被動式原理，也就是說以被動式原理為主，以主動式原理為補(bǔ)充。這是設(shè)計(jì)傳統(tǒng)被動房的基本原則，但是到了第二代和第三代被動房，則是逐步加大了主動的成分；但是，這時(shí)的主動已經(jīng)不僅僅是第一代被動房的主動成分了，而是以新式可再生能源為主要成分的主動原理的運(yùn)用了。正是，此主動亦是非彼之主動也，即循環(huán)式發(fā)展，螺旋式上升；此乃事物發(fā)展之基本原理和法則也。

主動和被動式原理的聯(lián)合運(yùn)用，在一個事物發(fā)展的過程中實(shí)現(xiàn)有機(jī)的統(tǒng)一和發(fā)展，推動事物的不斷進(jìn)步和提升，這也是被動房發(fā)展遵循的基本法則。

在具體建筑實(shí)踐中，被動式和主動式原理已經(jīng)在國外的木結(jié)構(gòu)和PC結(jié)構(gòu)建筑方面得到了廣泛的應(yīng)用；鋼結(jié)構(gòu)建筑也有許多成功的案例。除了第二和第三代德國被動房外，美國的太陽房和凈零能耗建筑都是典型的代表。關(guān)于聯(lián)盟設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的亞洲第一個薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)的被動房，以及美籍華人倪章元博士發(fā)明的新式鈑墻結(jié)構(gòu)被動房，均屬于符合中國國情的第一代被動房。今后，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)展，這些房子還需要不斷強(qiáng)化新式主動成分?？梢詧?jiān)信，在三大建筑結(jié)構(gòu)中，被動式和主動式原理的充分運(yùn)用和有效結(jié)合，必將為我國未來的建筑市場需求譜寫出百花齊放的動人樂章。

4 裝配式與被動式完美結(jié)合

裝配式被動房，是聯(lián)盟首次提出。中國散協(xié)被動式裝配式建筑專業(yè)委員會，也是國內(nèi)第一個把被動式和裝配式融合在一起的官方協(xié)會組織。我們認(rèn)為，被動式和裝配式建筑不可分割，是一個問題的兩個方面。被動式代表了綠色建筑的發(fā)展方向，裝配式同樣代表了綠色建筑的美好未來。

我國改革開放已經(jīng)走過了40多個年頭，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的階段已經(jīng)過去，正在從高速轉(zhuǎn)向中高速發(fā)展的過程。今后的發(fā)展，將是一個高質(zhì)量和高效率的發(fā)展階段。

在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展階段，建筑行業(yè)的主要發(fā)展是通過提高效率來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展。主要發(fā)展形式包括裝配式和被動式兩大趨勢合二為一：通過發(fā)展裝配式建筑，提高勞動生產(chǎn)率。比如過去建設(shè)房子需要一到兩年的時(shí)間，現(xiàn)在通過事先在工廠預(yù)制，然后在現(xiàn)場機(jī)械組裝，和小孩搭積木一樣造房子，和造汽車一樣造房子，一到兩個月就可以完成，至少提高十倍以上的效率，使實(shí)現(xiàn)“十倍因子理論”成為可能。同樣，通過發(fā)展被動式建筑，主要是提升能效。比如，過去給一個房子供應(yīng)的能量，通過被動式建筑就可以給十個建筑提供能量，至少節(jié)能百分之九十以上，也是“十倍因子理論”（Factor 10）的有效實(shí)現(xiàn)方式。兩個“十倍因子”的疊加和乘數(shù)效應(yīng)，可以極大地提升建筑全產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟(jì)和社會效益，帶動傳統(tǒng)建材和建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級，為經(jīng)濟(jì)社會的全面協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為在建筑全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域追趕發(fā)達(dá)國家的水平，為至今仍和發(fā)達(dá)國家之間存在的5到10倍的人均勞動生產(chǎn)率之差距的彌合創(chuàng)造條件，提供基本的創(chuàng)新思路和發(fā)展的技術(shù)路線。

被動式和裝配式，兩大技術(shù)發(fā)展趨勢正在不斷融合，在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有國內(nèi)外眾多先例可以參照。除了木結(jié)構(gòu)被動房是天然的裝配式被動房以外，PC結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出很好的必然融合的趨勢。比如，在北京等先進(jìn)省份，建筑節(jié)能已經(jīng)提升到了新的水平，達(dá)不到75%的廣義被動式節(jié)能水平，什么樣的裝配式建筑也不會允許建設(shè)立項(xiàng)的。再如，歐盟28國到2020年都必須是近零能耗建筑，裝配式和被動式如果不能夠兩位一體，要想在歐洲建設(shè)房屋幾乎是不可能的事了。這就是被動式和裝配式最終必然要融合為一體的發(fā)展大趨勢，要兩條腿走路，一條腿踩兩只船的做法沒有出路，最終只能是翻船落水的結(jié)局。

5 被動房衍生產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)升級

被動房是從古老的窯洞和寺廟等建筑形式演變和升級而來的，也是人類對動物巢穴的一種仿生學(xué)。我們常說，被動房冬天不用暖氣，夏天不用空調(diào)，屋里沒有霧霾；是恒溫、恒濕、恒氧、恒靜和恒潔的“五恒房屋”；是長壽屋，養(yǎng)生房。住上這樣的房子，無疑是人類居住生活的一場革命。但是，目前由于發(fā)展不平衡，我國畢竟還是剛開始，被動房的一次性投資還是要高一些，都是學(xué)習(xí)成本使然，盡管綜合成本和全生命周期成本核算不高，還便宜得多。不管怎么說，隨著技術(shù)的普及和材料的本地化，最終也會和發(fā)達(dá)國家一樣，被動房的建造成本和普通住宅將不會有什么兩樣。然而，目前的幾年內(nèi)仍然是少數(shù)人或高端需求的人群才能夠負(fù)擔(dān)得起的，比如醫(yī)院、養(yǎng)老院、幼兒園或公共設(shè)施等。

如何讓被動房走向中產(chǎn)階級，或面向低收入大眾人群，成為發(fā)家致富或扶困脫貧的利器？這是聯(lián)盟和協(xié)會近一年來研究的新發(fā)現(xiàn)：被動房不但可以逐步降低成本，還可以成為中產(chǎn)階級發(fā)家致富或貧困群體脫貧致富的有力武器。這就是我想談?wù)劦谋粍臃靠梢匝苌a(chǎn)業(yè)革命和被動房將促使經(jīng)濟(jì)升級的兩個問題。

5.1 被動房衍生產(chǎn)業(yè)革命

被動房本身已經(jīng)是建筑產(chǎn)業(yè)的一場革命了，我們已經(jīng)討論許多了。這里主要是說一下新的發(fā)現(xiàn)，由于被動房的特點(diǎn)，特別是“五恒房屋”的特點(diǎn)，對人類來說，不但是養(yǎng)生房，也是長壽屋；那么，既然被動房能夠養(yǎng)人，若是用來養(yǎng)動物或養(yǎng)其它的植物之類的東西，不是更好嗎？答案也是肯定的。

今天主要提一下被動房養(yǎng)魚的問題，這是一個很有趣的發(fā)現(xiàn)。在長江以北地區(qū)，特別是三北地區(qū)，低于20攝氏度或15攝氏度的時(shí)候比較多，而養(yǎng)魚一般是不能低于這些關(guān)鍵溫度點(diǎn)的，低于這些溫度魚類就不愿意進(jìn)食，或停止生長了。因此，特別是北方地區(qū)，一年之間只能在夏季養(yǎng)魚，到了秋冬季或春季，養(yǎng)植的基礎(chǔ)設(shè)施只能閑置，造成大量的浪費(fèi)，包括人員與基礎(chǔ)設(shè)施長達(dá)半年的閑置。如今好了，被動房來了；“五恒房屋”將為科學(xué)養(yǎng)魚帶來根本性的變革，不但可以保持一年四季如春，包括養(yǎng)魚的其它十多項(xiàng)控制參數(shù)都可以在被動房的基礎(chǔ)上得到很好的貫徹實(shí)施。最重要的一條是被動房的節(jié)能效果，可以大幅度降低養(yǎng)魚的能源成本，這個成本一般要占總成本的40%以上；節(jié)省了這個成本，就是效益，就是財(cái)富，是被動房給帶來的經(jīng)濟(jì)收益。

討論到這里，我們可以舉一反三了。從被動房養(yǎng)人，到被動房養(yǎng)魚，那么還有養(yǎng)豬、養(yǎng)雞和養(yǎng)鴨，還有什么不能養(yǎng)呢？只要是被動房所到之處，都將引發(fā)一輪新的產(chǎn)業(yè)革命，都是對原有產(chǎn)業(yè)模式的徹底顛覆。被動房所到之處，必將衍生并引發(fā)一系列的產(chǎn)業(yè)革命。這就是我們的被動房事業(yè)，被動房必將帶領(lǐng)我們走入一個新的時(shí)代！

5.2 被動房促使經(jīng)濟(jì)升級

被動房在建筑業(yè)首先引發(fā)革命，實(shí)現(xiàn)節(jié)能百分之九十以上；接著和裝配式的結(jié)合，帶來勞動生產(chǎn)率的大幅度提升，至少都是“十倍因子”的數(shù)量級。再接下來是和養(yǎng)殖業(yè)及種植業(yè)結(jié)合，繼續(xù)引發(fā)鏈鎖式產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)升級。比如，首先利用被動房的“五恒房屋”優(yōu)勢，再接下來和高科技、高密度養(yǎng)魚技術(shù)結(jié)合，使傳統(tǒng)養(yǎng)魚技術(shù)每立方米的水只能養(yǎng)2～3公斤魚，一下躍升到每立方米水養(yǎng)魚100公斤，增長30多倍！依此類推，可以想象，被動房推廣到其它千行百業(yè)，將帶來多少行業(yè)的巨大變遷！

總之，改革開放40多年，我國的經(jīng)濟(jì)從1978年時(shí)和發(fā)達(dá)國家的差距相差上百倍，到40年之后，和發(fā)達(dá)國家的差距縮短到目前的5到10倍，已經(jīng)是一個巨大的進(jìn)步了。但是，如何盡可能在今后更短的時(shí)間內(nèi)，趕上世界發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)水平，特別是在建筑及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)，我們只有大力推廣裝配式被動房，踐行“10倍因子”理論，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和效率的十倍以上增長，并將其延伸到其他相關(guān)的各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，衍生和引發(fā)一系列的經(jīng)濟(jì)鏈鎖式效應(yīng)，帶動所有行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級，并最終推動國家總體經(jīng)濟(jì)的向前發(fā)展，追平和發(fā)達(dá)國家仍然存在的5到10倍的人均勞動生產(chǎn)率差距，早日實(shí)現(xiàn)國家現(xiàn)代化，避免陷入中等收入陷阱。

裝配式被動房，我們期待一個更加美好的明天！