雾里看MOMA
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雾霾笼罩之下，人们都不得不考虑，哪儿才是安身之地？什么样的房子可抗PM2.5？我们现在住的房子到底是吸尘器还是空气净化器？……本期我们以moma为行业教案，重新思考并关注居住本质——什么样的房子是真正自然、和谐的好房子？恒温恒湿的房子应该怎么建造？什么样的房子不会过时？
节能的核心：高舒适度、低能耗
随着1月初以来在中国中东部持续出现的雾霾天气，PM2.5越来越成为公众关注的焦点。以北京为代表的多个城市的PM2.5爆表，让更多的人关注空气质量。各地雾霾天气的出现，既是对现代生产触碰自然底线的警告、对GDP至上思路的反驳，也是对城市规划的合理性、城市治理的有效性和可持续性的检验。这其中，违背气候环境的高能耗建筑使我们付出了巨大的经济和能源代价，同时增加了生态环境的污染，也在很大程度上使居者与自然环境人为地分离。
自20世纪70年代以来，建筑节能的技术路径已经形成广泛共识：被动设计、保温隔热、高效机电设备应用、能量回收、能源梯级利用、智能运行控制、可再生能源应用、鼓励行为节能等都是行之有效的节能措施。21世纪初，瑞士、德国、瑞典等国的研究设计机构陆续将欧洲国家的先进建筑技术系统介绍到中国。自2001年以来，国内一些开发企业应用低温辐射供暖供冷加置换式新风系统的建筑系统，在北京、南京、苏州、太原等城市陆续建造了数百万平方米高标准住宅，其中最早竣工的项目已投入使用超过十年。
当代集团首席节能执行官、当代节能置业股份有限公司总工程师陈音介绍，源于欧洲的低温辐射供暖供冷系统其核心设计理念有两个：第一，通过先进被动建筑设计和高性能建筑围护结构实现建筑的低能耗；第二，通过高效能源系统和新型辐射末端设备实现高舒适度人工环境，概括而言就是“高舒适度、低能耗”。
这种源于欧洲的技术是否适合中国大陆差异极大的气候特点、强调人工环境技术是否有利于建筑节能等问题一直存在争议，加上开发商在这类项目推广时，为了通俗易懂又用了“告别空调暖气”、“恒温恒湿”等广告语，更引起了一些业内专家的争论和异议。
陈音告诉记者，对居住环境的评价包含广泛的指标体系，其中室内环境质量是非常重要的方面。如室内的温湿度控制、功能空间的比例和尺度、功能分区的合理性、交通流线的流畅与节奏、主要功能房间与室外环境的关系、良好的日照朝向和景观朝向、城市主导风向以及组织室内良好的自然通风等。
据了解，MOMA住宅是基于人工环境技术设计的住宅建筑，采用先进暖通系统控制室内热舒适度。不同于一般的空调系统，楼板低温辐射方式将加热/冷却水管埋设在结构楼板中，以小温差辐射传热的方式调节室温。建筑的天花、地面皆为辐射源，室内温度场非常均匀，温度梯度小于0.5℃。由于在夏季制冷工况下工质温度必须高于露点温度，辐射温控系统通常都是和一套独立的新风处理系统同时工作，由新风系统调节空气湿度，保证室内卫生舒适条件并防止结露。这种热湿分离的空调系统能够高效率地处理各种不同的室内室外温湿度工况，降低运行能耗，而且可以保证在各种极端气候条件下室内的居住舒适度及空气品质。
大多数业内专家对MOMA建筑室内环境控制系统的优点没有异议，引起争议的焦点是此类型建筑的运行能耗与节能效果，特别是夏季运行工况下与分户分室安装空调机的比较。陈音表示，常规认为“把能源在需要的时候送到需要的地方”是最节能的温控方式，MOMA高端商品住宅采用的建筑系统更倾向于连续、稳定的室内热环境控制策略，而不去严格区分住宅的使用状态。
MOMA住宅案例分析
当代集团自2002年起，建造了超过100万平方米的高舒适、低能耗住宅。为了客观评价普通节能建筑和采用低能耗标准设计的住宅环境品质和实际能耗水平，本刊选取了同处MOMA居住社区，建筑形态、竣工时间、居民构成都很接近的两栋住宅楼做定期同步观测，并结合五年来的历史运行数据对比分析，对这两种类型的住宅建筑做出客观、定量的节能评价。
说明
本刊将MOMA住宅位于北京市东城区香河园路1号院1号楼与3号楼作为观测对象。1号楼于2003年竣工投入使用，符合50%住宅节能标准；3号楼是采用先进建筑系统的住宅，按照欧洲低能耗住宅标准设计，于2005年竣工交付。
MOMA住宅案例分析
当代集团自2002年起，建造了超过100万平方米的高舒适、低能耗住宅。为了客观评价普通节能建筑和采用低能耗标准设计的住宅环境品质和实际能耗水平，本刊选取了同处MOMA居住社区，建筑形态、竣工时间、居民构成都很接近的两栋住宅楼做定期同步观测，并结合五年来的历史运行数据对比分析，对这两种类型的住宅建筑做出客观、定量的节能评价。
说明
本刊将MOMA住宅位于北京市东城区香河园路1号院1号楼与3号楼作为观测对象。1号楼于2003年竣工投入使用，符合50%住宅节能标准；3号楼是采用先进建筑系统的住宅，按照欧洲低能耗住宅标准设计，于2005年竣工交付。
冬季能耗检测数据对比
对比监测时间为2012年2月9日18：00～2月23日16：00，共334-小时，约14天。监测数据包括：环境温度、湿度，室内温度、湿度，逐时负荷，总负荷等。
小结：
由于两栋住宅楼的冬季运行工况都是连续供暖，检测到的室内温度也很接近，3号楼的实际能耗较1号楼低63%，能源支出低44%，这主要得益于3号楼高标准的被动设计和高性能的护结构。虽然3号楼增加了新风机组（风机输配能效比约0.034）和辐射系统的循环水泵（水泵输配能效比为0.057）的能耗，但由此实现的室内卫生条件比较1号楼会有极大提高。
夏季工况分析
2011年夏季3号楼的温度调节及新风处理能耗与1号楼的空调能耗。
小结：
由于3号住宅楼采用了集中冷源供冷，连续控制室内夏季热环境的策略，从而实现了极高的居住舒适度。3号楼空调系统夏季运行时间达到3672小时，单位建筑面积平均冷负荷仅为12.51W/m2，如此低的冷负荷仍然得益于3号楼良好的保温隔热维护结构。而且3号楼的所有外窗都有外遮阳卷帘，夏季能够有效降低窗户的阳光辐射。同时由于3号楼采用楼板辐射连续供冷方式，建筑自身有很大的热惰性和温度稳定性，可以抵御短时大负荷冲击，这也降低73号楼的计算冷负荷。
高效建筑能源系统对节能的贡献
采用低温辐射供暖系统，其供水温度约为31℃，新风机组供水温度约为45℃。可采用定制工质参数的高效热泵机组来提供热量，制取31℃温水时热泵主机COP能达到6.9以上。如采用地源热泵系统，系统总效率能够达到4.0。按照北京市民用电价0.5元/kWh计算，相对燃气锅炉来说（北京市民用燃气价格2.05元/m3），地源热泵供暖既节能又省钱。
结论
通过对两栋楼的观测对比，可以看到低能耗建筑设计的巨大节能潜力。而且这样的建筑能耗已接近舒适需求的极限状态，不会由于居民经济条件改善而再提高建筑能耗水平。
先进建筑系统强调小温差辐射供暖供冷，在实现高舒适室内环境的同时，为利用热泵技术供暖供冷或利用工业废热、天然冷源提供了便利条件，可以大幅度提高能源利用效率。
由于结构楼板辐射供暖供冷的传热学、热力学特征，使得这种末端方式的调节计量较难实现，所以此类型建筑更适合于常年连续使用，需要稳定室内热环境的情况。需要强调的是，此类型建筑在春夏过渡季节同样可以充分利用自然通风等被动手段调节室温，实现室内舒适度，并非是一个完全与外界隔绝的密闭空间。
MOMA住宅技术解读
据统计，在住宅生活用能中，采暖空调耗能最大，占65%，生活热水占15%，电视照明约占14%，厨房饮食约占6%。通过建筑围护结构散失的能量和供暖制冷系统的能耗在整个建筑能耗中占大部分，因此目前建筑节能主要围绕被动式和主动式这两个方面展开。
被动式节能的技术是指不依赖于建筑设备，完全通过建筑自身的场地、空间、形式以及构件的设计来实现建筑节能的方式，它的核心主要是在于降低建筑自身对于能源的需求。主动式节能技术是指提高建筑设备系统的效率，如采暖、生活热水、照明等来降低建筑在使用中的能耗。MOMA住宅技术因地制宜，合理选择节能策略，采取被动节能优先、降低建筑能源需求、提升主动式能源系统利用效率的策略。
MOMA住宅被动式能源策略外墙保温系统
普通住宅外墙厚度20cm左右，多使用3～5cm普通聚苯板，无空气层。MOMA住宅外墙厚度30～40cm，使用7cm以上的挤塑聚苯板，可以采用空气层减弱热传导，并使用断桥处理降低连接金属构件的热损失。外窗系统、户门系统
MOMA的节能窗采用独特的研发设计系统，工厂化定制生产。窗框是塑钢型材，使用断桥隔热技术，双层中空Low-E玻璃，中空层间距12毫米，使用优质的密封条，特殊设计的五金件，具有隔音、降噪、保温、隔热等功能。
外遮阳系统
外遮阳完全嵌入外立面系统中；在太阳角度超过20度的情况下，能够有效也阻挡90～95%的直身寸光线；在太阳角度较低的情况下，也可以阻住T5%的光线；风稳定性高。MOMA住宅主动式节能策略
地源热泵系统
地源热泵利用水与地能进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源：冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖；夏季把室内热量“取”出来，释放到地下水、土壤或地表水中，供给室内冷却。
混凝土天棚辐射制冷采暖末端系统
该系统通过均匀埋设在混凝土楼板中的塑料管路中的水循环来进行低温辐射式采暖或制冷。以低温水为介质，以辐射方式工作，使室内自由温度最大限度地接近室内舒适温度范围。冬天没有空调暖气的燥热感，只有温暖舒适，辐射采暖效率高、温度均匀、不占用室内空间、不会破坏建筑外观。
置换式全新风系统
普通住宅使用空调，制冷加热空气内循环，空气质量低。MOMA住宅室内空气完全置换到室外，空气质量高。