被动式超低能耗住宅设计的隐性成本分析

朱 凯 Zhu Kai 邓 丰 Deng Feng

0 引言

进入21世纪，随着我国经济的快速发展和人民生活水平不断提高，能源和环境的矛盾日益突出，建筑能耗总量和能耗强度上行压力不断加大。目前，我国正处于城镇化快速发展和全面建成小康社会的关键时期。在保障居住舒适度的同时，尽可能降低住宅对传统能源的消耗，是我国当前建筑节能工作的重要内容之一。由低能耗建筑节能技术和可再生能源利用技术协同实现的被动式超低能耗住宅正逐渐成为未来住宅建筑发展的主流趋势之一。但是，由于被动式超低能耗住宅自身的技术特点，项目建设成本相对于常规住宅开发有大量增加，这无疑成为制约被动式超低能耗住宅发展和推广的主要因素之一。

1 被动式超低能耗住宅的主要技术特征

根据住建部的《被动式超低能耗绿色建筑技术导则（试行）（居住建筑）》，“所谓被动式超低能耗绿色建筑，是指适应气候特征和自然条件，通过保温隔热性能和气密性更高的围护结构，采用高效新风热回收技术，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适室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑”。德国有关被动房的标准中，对“被动房”（passive house）的定义是，“仅通过建筑的新风系统供暖及制冷，并且只需规范规定的新风量就可以满足住宅舒适度的要求，基本不需要额外加装采暖、制冷设备的高能效建筑”。

被动式超低能耗建筑并不是一种能耗标准，而是一种兼顾能效性能和最佳舒适度的综合方案，或者说是一种建筑设计理念。目前，我国从政策层面将被动式超低能耗住宅作为未来住宅建筑发展的目标之一，其主要技术特征表现为以下几点：①保温隔热性能更高的非透明围护结构；②保温隔热性能和气密性更高的外窗；③无热桥的设计和施工；④建筑整体的高气密性；⑤高效新风热回收系统；⑥充分利用可再生能源。

2 被动式超低能耗住宅的隐性成本分析

2.1 案例概况

曹妃甸生态启动区作为京津冀一体化的主要示范区，由京冀曹妃甸协同发展示范区建设投资有限公司（简称曹建投公司）投资开发建设的首堂创业家项目（图1），占地面积约10hm2，总建筑面积约150 000m2，由3～4层低密度住宅与9层洋房住宅产品组成。该项目为2017年住建部被动式超低能耗住宅科技示范项目，其中一栋9层住宅（40号楼）获得德国被动房PHI认证（图2、3）。通过对设计的全程介入，可以发现，由于被动式超低能耗住宅自身的技术特点，项目建设成本相对河北省住宅设计65%节能设计标准有大量增加（包括显性成本和隐性成本两个部分）。

图1 京冀曹妃甸协同发展示范区首堂创业家项目总平面图

2.2 显性成本分析

可以通过材料费和施工措施费测算出来的增量成本为显性成本。以获得德国被动房PHI认证的40号楼为例（表1），按照现行65%节能标准，该住宅的显性增量成本为372元/m2，而按照被动式超低能耗标准，其显性增量成本将增加1 368元/m2。成本的增加主要在以下几个方面：

（1）外墙保温层厚度从110mm厚聚苯板增加至250～300mm厚。

（2）外窗从双层中空窗户增加至被动房专用三层双腔窗户，K值达到1.0。

（3）窗户外挂，增加窗户与外墙之间的密封透气膜等。

图2 40号楼被动式超低能耗住宅平面图

图3 德国被动房PHI证书

表1 40号楼（9层）被动式超低能耗住宅材料设备成本增量对比分析

（4）增加高效热回收新风系统户式五位一体机，这是集采暖、通风、空调、新风、除霾五种功能为一体的被动房专用能源环境机组。

（5）大量无热桥措施。

2.3 隐性成本影响

被动式超低能耗住宅相对于常规住宅开发，其增量成本除了可测算出来的材料费和施工措施费等显性成本，还存在相当一部分隐性成本。这部分成本无法直观地测算出来，但却对住宅的相关指标、适用规范、建设周期、后期销售、二次装修等产生一定的影响，主要有以下5个方面。

2.3.1 保温层厚度增加，导致公摊增加，得房率减小

保温层厚度增加除了本身材料成本增加外，还会使住宅在套内面积不变的情况下，公摊面积增加，得房率下降。

如表2所示，以获得德国被动房PHI认证的40号楼为例，按照河北省现行住宅设计65%的节能标准[1]、住建部被动式超低能耗住宅标准、德国被动房PHI认证标准，三个标准分别对应不同保温层厚度，由此带来住宅得房率等相关指标的比较。由此可见，套内面积作为衡量室内舒适空间的标准，以一个单元套内面积218m2为例，由于保温层厚度的变化，被动式超低能耗住宅将减少住宅面积约11m2，得房率降低3个百分点，而PHI认证情况下，损失面积约15m2，得房率降低4个百分点；得房率降低，户型产权面积增加，总价增加，将对后期销售产生很大的不利影响。

表2 不同节能标准相关指标比较

2.3.2 吊顶式五位一体机影响层高，进而影响整体楼高

由于被动式超低能耗住宅不采用集中采暖和制冷设备，因此新风系统即五位一体机成为主要的能量来源。在住宅产品中，一般采用吊顶式机器，其安装及管道走向对住宅层高的影响，导致对整栋楼高度甚至整体小区面积造成影响。以40号楼为例：普通住宅层高2.90m，室内外高差0.30m，建筑总高度为26.4m，此高度在《建筑设计防火规范》（2014年版）（GB 50016—2014）中定义为多层住宅，无需设置消防登高场地；而被动式超低能耗住宅理想层高应为3.10m以上，室内外高差0.30m，建筑总高度为28.2m，此高度在《建筑设计防火规范》中定义为高层住宅，需设置消防登高场地。

本项目设计考虑下列3种情况：

（1）方案一：降低层高，控制建筑总高度为27m，成本较低，舒适度减少。

（2）方案二：层高3.10m以上，舒适度得到保证，但建筑总高超过27m，算作高层建筑，除了增加消防登高场地外，建筑内部各项设计均为高层设计，诸如疏散楼梯间由敞开楼梯间改为封闭楼梯间；建筑外墙外保温系统保温材料的燃烧性能由B2级升至B1级；建筑外墙上门、窗的耐火完整性由无要求改为不应低于0.50h；住宅公共部分多层无需设置火灾自动报警，高层则必须设置火灾自动报警；电负荷从二级升级为三级；消火栓的用水量设计从5l/s 升至10l/s等。这些都大大增加了建设成本。

（3）方案三：减少住宅层数，从9层降为8层，成本可控，但整体容积率降低约0.11，共减少住宅面积3 321m2。

鉴于项目容积率受限制，且其他成本增加较多，因此只能采取方案一，降低层高，减少舒适度，降低部分品质。

2.3.3 产品溢价减少，增加后期销售压力

在常规商品房开发中，为了后期的运营销售，特别注重产品开发的溢价点，一般多采用凸窗设计，增加空间延伸感；低密度产品采用客厅挑高，提高空间品质，也可为后期改造提供可能性。但本项目作为被动式超低能耗住宅，对建筑体形系数和热桥设计都有很高的要求，若采用凸窗，会使空间舒适感降低，产品溢价减少，因此不能采用。同时，超低能耗住宅对于外围护结构及内墙、保温、隔音等有严格的要求，不建议二次改造（特别是二次结构改造），因而挑高空间的设计就不合适，这一部分溢价也相应取消。

2.3.4 被动式超低能耗住宅对二次装修有严格的限制要求

为了控制过高的成本，本项目对交房标准进行了长时间的研究讨论，针对当地的消费水平、精装交房和毛坯交房的各自优缺点进行分析，特别是精装交房对客户的吸引力、施工质量、成本过高等系列疑虑，一度提出介乎两者之间的精细化毛坯交房标准，但最终权衡，为保证被动式超低能耗住宅的各项节能指标控制，采用精装交房。而精装交房的最大问题是若业主希望二次装修改造的话，将存在一些严格的限制要求，如在建筑各种材料交接处（如梁与砌体墙之间、门窗洞口周围、水、电管线穿外墙等位置）的密封透气膜、建筑保温等，在进行二次装修时均需严格保护不可破坏，这将直接影响业主个性化装修的需求。

2.3.5 被动式超低能耗住宅在施工过程中培训、检测增加的额外时间

被动式超低能耗住宅在施工中有严格的流程控制，施工前期有施工培训、准备周期，施工中有气密性检测流程、随时监控施工工艺流程，这些均会额外增加开发商的时间成本和财务成本。

被动式超低能耗住宅建设中所增加的隐性成本，对开发商的后期销售策略有很大影响。政府相关部门如果对这一部分能有一个更详尽的了解，在政策上的支持更多一些，将更加有利于被动式超低能耗住宅的推广建设。

3 现行被动式超低能耗住宅的政策支持

现阶段，国家层面已经意识到超低能耗住宅有利于节约能源、改善环境，各级政府对被动式超低能耗住宅的支持力度也越来越大，从中央到地方各级政府均有下发文件予以支持。

3.1 国家层面的政策

住建部在《建筑业发展“十三五”规划》[2]中提出：①推动北方采暖地区城镇新建居住建筑普遍执行节能75% 的强制性标准；②夏热冬冷、 夏热冬暖地区探索实行比现行标准更高的节能水平标准，积极开展超低能耗或近零能耗建筑示范；③大力发展绿色建筑，从使用材料、工艺等方面促进建筑的绿色建造、品质升级；④制定新建建筑全装修交付的鼓励政策，提高新建住宅全装修成品交付比例，为用户提供标准化、高品质服务；⑤持续推进既有居住建筑节能改造，不断强化节能管理，深入推进可再生能源建筑应用。

3.2 地方政策

3.2.1 北京相关政策

《北京市超低能耗建筑示范工程项目及奖励资金管理暂行办法》中规定：示范项目的奖励资金标准根据示范项目的确认时间进行确定。2017年10月8日之前确认的项目按照1 000元/m2进行奖励，且单个项目不超过3 000万元；2017年10月9日～2018年10月8日确认的项目按照800元/m2进行奖励，且单个项目不超过2 500万元；2018年10月9日～2019年10月8日确认的项目按照600元/m2进行奖励，且单个项目不超过2 000万元。

3.2.2 河北省相关政策

《河北省建筑节能专项资金管理暂行办法》中的资金补助标准为：低能耗建筑示范补助5元/m2，单个项目补助不超过50万元；超低能耗示范补助10元/m2，单个项目补助不超过80万元。

3.2.3 石家庄相关政策

根据《石家庄市建筑节能专项资金管理办法》，石家庄的资金补助标准为：对于超低能耗建筑示范项目，2017年建成的补贴300元/m2，且单个项目不超过500万元；2018～2019年建成的补贴200元/m2，且单个项目不超过300万元；2020年建成的补贴100元/m2，且单个项目不超过200万元。

3.2.4 定州市相关政策

定州市出台《提高住宅建筑节能标准发展被动式超低能耗绿色建筑的实施方案（试行）的通知》，推出一系列优惠政策。①市财政每年在城建资金中设立500万元建筑节能专项奖励资金，对建筑节能率达75%以上、耗热量指标10W/m2的新建居住建筑，按10元/m2奖励，且奖励总额不超过50万元；对达到被动式超低能耗绿色建筑的按20元/m2奖励，且奖励总额不超过100万元，同时土地出让底价每亩下浮20万元。②对开展被动式超低能耗绿色建筑的项目，免收城市建设配套费；其它政府性基金和地方性行政收费可按收费标准下限执行。③被动式超低能耗绿色建筑可免于保障房配建，同时，政府可优先购买其库存房用于保障性住房。④城乡建设和财政部门将优先推荐申报国家级、省级示范项目，并申请国家、省级财政补贴。此奖励机制仅适用于试点项目，有效期两年。

3.2.5 山东省相关政策

《山东省省级建筑节能与绿色建筑发展专项资金管理办法》中规定，被动式超低能耗绿色建筑示范按照增量成本（与新建节能建筑相比）的一定比例给予资金奖励。其中，示范方案批复后拨付50%，通过验收后再拨付50%。

3.2.6 青岛市相关政策

青岛在《关于组织申报2013年度青岛市绿色建筑及被动式建筑奖励资金的通知》中：①对被动式建筑示范工程给予200元/m2的奖励，且单个项目300万元封顶。②对于通过示范项目经验形成本市被动式建筑工程建设标准或适用性技术研究等技术成果的，分别给予50万元的额外奖励。③被动式建筑示范工程通过图纸专项审查后，拨付应奖励资金的30%；在工程项目竣工后，拨付应奖励金额的40%；待通过3年运行状态监测后，拨付剩余全部资金。

4 被动式超低能耗住宅的政策扶持建议

由各级政府出台的政策可以看出，现阶段的政策支持基本都是以财政补贴的形式为主。但是，通过对上述隐性成本的分析，笔者建议从控制指标及法规层面上，对被动式超低能耗住宅设计给予更具针对性的政策支持。

（1）对于被动式超低能耗住宅面积增加的问题，建议可以考虑保温层增加的厚度不计入容积率，或者被动式超低能耗住宅项目容积率可上浮至1.1倍等。

（2）建议将被动式超低能耗住宅项目的层高控制在3.1～3.2m；且消防控制高度按照层数控制，而不是按照现行的高度控制。这样能更好地解决层高问题与居住舒适性的问题。

（3）鉴于被动式超低能耗住宅在施工中额外时间的增加，建议对此类项目的报建、审批流程给予绿色通道，缩短前期手续时间，减少开发商的建设周期。

以上3条是针对隐性成本增加的解决建议，相信这样的政策扶持会更具有针对性和目的性，可以更好地促进被动式超低能耗住宅建设的发展和全面推广。