被动式建筑，一座隐喻着未来的庇护所

“第一个被动式建筑建成已经三十年了，但它的窗户在今天看上去就像是新的一样。”xa0

被誉为“被动式建筑”（“Passive House”，即“被动式房屋/被动房”，又称“超低能耗建筑”）之父的Wolfgang Feist在回忆于1990年建造的第一个被动式建筑时展露出非常满意的笑容。

实际上，他和团队在三十年前曾遭到很多质疑，没有人相信他能成功，因为他们的目标是在第一个被动式建筑中将供暖需求降低至当时德国平均供暖需求量的90%——实践的结果证明，被动式建筑的设计经得起时间的考验。究其原因，还要归功于被动式建筑的五大设计原则——“保温隔热、无热桥、气密结构、高性能门窗、机械通风”让住户减少对传统暖气和空调系统的依赖，也降低了能源成本。Dr. Feist十分骄傲地告诉我们，过去三十多年中，被动式建筑的设计原则从未改变。

这种高效、环保、舒适的住宅，以最小的能源消耗来维持室内温度，并不需要“主动”消耗能量，在气候危机频发的当下，对人类住宅的设计越发显示出了指导性意义。在我们和Wolfgang Feist的对话中，他一面从设计原则出发解释了被动房的居住优势，如绝缘材料的保温和通风系统的舒适，另一方面也提出了一些被动房在应对未来气候挑战时可以保护人类的可能性。

据Dr.Feist回忆，自从第一个被动式建筑项目以来，过去几十年市场已经发生了很多变化。在第一个被动式建筑项目中，由于市场上并无符合其设计原则的建筑组建，他们不得不亲自开发房屋的组件，并在大学实验室里建造完成，例如，他们当初使用的通风系统就是在实验室中开发并建造的。

如今，被动式建筑的组件已经步入了工业化生产的阶段，并且价格适中，一般消费者都能承受得起。Dr.Feist认为，市场化非常重要，能够让世界各地的人们应用被动式建筑的技术，xa0“现在到处都在生产适合被动式建筑的窗户，特别是在中国，我所知的就有200多家被动式建筑的窗户生产商。”xa0他兴奋的说道。

窗户在室内温度和能源效率方面发挥着关键作用，因为门窗常常是房屋中的热量增加或减少的重要通道。被动式建筑通常采用三层玻璃窗户和隔热框架，以减少热量的损失。此外，窗户的位置也至关重要，合适的朝向可以充分利用自然光的热量。Dr.Feist表示，第一个被动式建筑的窗户至今未经过重大改动，未来的窗户生产也会继续遵循这样的原则，因此窗户制造商通常可以选择继续生产普通窗户，但他们也可以调整生产方法以制造符合被动房要求的窗户。

但被动式建筑在多年使用中也会产生损耗，Dr.Feist说，“第一个被动式建筑的通风系统已经持续运作了33年。明年，我们将不得不更换该系统，因为该系统正在老化，我们发现冷凝器出现了问题，所以我们明年会更换一个热泵。”Dr.Feist口中的通风系统是一种高效的热回收通风系统（HRV）或能量回收通风系统（ERV），由于高密封性可能会导致室内空气质量问题，为了解决这个问题，该系统能够确保室内有持续的新鲜空气供应，同时排除污浊的空气。

湿气是通风系统老化的主要原因之一。Dr.Feist和团队也在最初设计时便考虑到了湿度可能产生真菌和细菌等有害生物，因此使用了高质量的过滤器，避免湿气的堆积。这种建筑物理学的基本原理也是他们所以所一直坚持的理念。

Dr.Feist对中国的被动式建筑发展非常乐观，他表示，被动式建筑有很大机会在中国被广泛采用，目前，中国的被动式建筑正在通向可负担的、可再生能源的变革之路。

在中国的许多住宅中，普遍存在着夏季舒适但冬季供暖需求较高的情况，针对这点， Dr.Feist 认为被动式建筑可以有助于减少冬天对取暖的能源需求，“通过提高绝缘材料的质量、改进窗户和优化热回收系统等方式可以实现降低煤炭的使用，使得在寒冷条件下所需的能源大幅减少。” 因为在连续、高性能的隔热层中，天然的羊毛或纤维素等绝缘材料能够减少能量的传递，有助于确保被动式建筑内部在冬季仍旧保持温暖，在夏季则保持凉爽。

被动式建筑的创新迅速在中国崭露头角。值得注意的是，“中国是第一个建造12层、20层甚至更高的被动式高层建筑的地方。”如今，通过测量这些巨大住宅建筑的数据显示，“被动式建筑不仅在中国本土的气候条件下有效，而且鉴于中国复杂多元的气候条件，也暗示了被动式建筑在世界上的大多数地区也同样适用。” Dr.Feist如此说道。

中国南方气候湿度较高，但被动式建筑在这样的气候条件下同样有效。具体来说，气密结构可以通过防止大量水进入或空气中的蒸汽进入来保护建筑组件免受危险湿气的侵入，同时，无热桥设计也可以避免冷凝；另一方面，建筑材料例如混凝土、沙子和玻璃等通常是按地区生产的，xa0可以选择适合本地气候的被动式建筑组件，Dr.Feist 认为，“这实际上是一个巨大的优势，因为这种地区性的生产方式使得供应链更加稳定，因此，几乎在地球上的任何地方，都可以获得适合其本地所需的建筑材料去建造被动式建筑。”xa0事实上，被动式建筑已经在各种气候条件下都得到了应用，不仅适用于北极圈的严寒地区，也适用于炎热的热带气候。

无论建造新的建筑还是翻新现有的建筑都是一个需要数年甚至几十年才能完成的过程，在Dr.Feist看来，未来这一过程中建筑必将逐步减少对石油的依赖，以期将来能够实现化石燃料被可再生能源完全替代，“为了应对未来，无论在哪个领域，实现电动化都是必要的。”

在我们和Dr.Feist的对话中，他数次将新能源汽车的发展和被动式建筑的能源转型进程做类比。尽管建筑和汽车的生产之间存在巨大差异，鉴于地方企业通常负责建筑项目，而汽车通常由大型工厂生产，但两者朝着新能源的转型趋势是类似的。xa0“电动汽车与内燃机汽车相比，其总能源消耗仅为后者的四分之一，这就像被动式建筑和普通住宅的耗能差别。但相比起建筑，汽车的动力来源从化石燃料转变为电力是相对容易的。”他仍相信，随着可再生能源的发展，最终在未来也可以实现“翻新后的建筑和交通系统都拥有足够的电力，并且这些系统将会消耗相比以前更少的能源。”

Dr.Feist强调，能源转型的进程需要被加快，更需要全球间的合作。实际上，不同国家都有针对实现建筑低能耗的政策。Dr.Feist举例说，欧盟在几年前提出的零能耗建筑（ZEB，Net Zero Energy Building）就是通过采取节能措施减少能源使用，并同时生产能源，可以实现零能源平衡。考虑到化石燃料工业对环境的巨大影响，如果在未来20至30年内将对化石能源的需求几乎降至零，将能够符合国际政府间气候变化专门委员会（IPCC）的目标。“在全球范围内，我们需要联合起来解决我们过去创造的问题，只要我们愿意遵循科学研究和技术发展的成果，就可以在全球范围推行至应用。” Dr.Feist非常肯定地说道。

此外，在能源方面的讨论中，被动式建筑的建筑材料也是一个重要的议题，例如，自然生长的或回收后的纤维素能够用于提高建筑的绝缘性能。在一些北欧国家的推动下，欧洲越来越多的建筑开始使用木材产品，并且正在不断开拓新的市场。再加上他们已经具备了数十年的防火经验，所以能更成熟地应对危机。而对于中国等缺乏木材的地区而言，秸秆和竹子则具有重要意义。具体而言，竹子不但生长速度快，还可以吸收大气中的二氧化碳。Dr.Feist表示，如果将竹子用作建筑材料，相当于将竹子在建筑物中储存数十年，可以减少二氧化碳排放。