超低能耗建筑房屋——不了解你就OUT了！

liyaqin

超低能耗建筑房屋的目的是为我们保温、保湿、保证温度与湿度的稳定，不受屋外气候的影响。房屋具有很好的保温隔热性能，并通过被动收集来的热量来维持房屋本身的室内环境的指标。那么,在现在这个时点，在建筑节能事业飞速发展的今天，如果不了解被动房，你就真的OUT了！

一、“被动房”中“被动”怎么理解？

被动是相对主动而言。我们知道，在冬天要保证室内温暖舒适的效果，我国北方是采用集中供暖模式靠暖气片给所有房间输送热量；炎热的夏季，要得到凉爽的室内环境，就得靠空调制冷来实现。这些采暖制冷方式，以及当前流行的一些其他的暖通技术，比如地源热泵+天棚辐射组合技术、分户设置的地面采暖盘管技术等，都是“主动”的供暖制冷技术，都是需要有设备机组来实现的。

那么，如果不采取这些设备机组，仅仅靠建筑物本身的蓄热蓄冷防热保温的措施，同样的达到室内冬暖夏凉的效果，这类建筑就是“被动式建筑”，所采用的技术措施就是被动式技术。

被动式技术中的卓越的保温隔热性能和高效的热回收系统使得整个建筑几乎整年都不需要主动采取任何供暖或制冷措施，就能保证室内舒适。

二、被动房的概念是什么时候创立的？

关于被动房概念的缘起，这里有一个美丽的传说。据说早在上个世纪八十年代，瑞典隆德大学(Lund University)的阿达姆森教授(Bo Adamson)和德国的菲斯特博士(Wolfgang Feist)在考察中国的时候，发现我国以秦岭-淮河为分界线，以北地区冬季集中供暖，以南地区没有集中供暖的待遇。

话说当年这两位专家到我国考察，发现在长江流域的住宅，由于冬季没有集中供暖政策，这一带的人们冬季生活非常不舒适，就提出了一套能够适应夏热冬冷气候环境的舒适性建筑，利用建筑物优良的外围护条件，达到冬季没有集中供暖，居住在里面的人们也能感受到春天般的舒适。于是，两位专家回到欧洲之后就着手这类建筑的实践。

在1991世界上第一座被动房建筑终于在年德国的达姆施塔特建成，而且从建成至今的十几年里，一直按照设计的要求正常运行，取得了很好的效果。可以说，这一理念的建筑率先在德国实现了落地。后来，菲斯特博士还在德国达姆施塔特创建了被动房研究所，旨在将这类建筑推广到世界范围。

三、被动房的能效目标标准是什么？

（1）供暖需热量≤15kWh/(ma) ，或楼宇热负荷≤10 W/m

（2）有效制冷需求≤15 kWh/(ma)

（3）总一次能源需求≤120 kWh/(ma)

（4）楼宇气密性≤ 0.6 /h

（5）超温频率≤10 %

四、被动房除了节能还有哪些优势？
（1）舒适就像保温瓶的保温原理一样，被动式房屋高保温性能的外围护结构是室内保持了宜人的温度。不管是寒冷的冬季或炎热的夏季，被动式房屋都能保持室内恒温，不会产生温度起伏以及室内干燥。同时，高性能的新风系统还能在保证室温恒定的条件下，提供充足的新鲜空气，维持室内良好的空气质量。 （2）可持续被动式房屋从一开始能耗很低，这有助于减少天然气和是有等资源的消耗。它还能利用风能和太阳能等可再生能源：节能建筑的事半功倍，意味着仅需在建筑小部分外表面积上安装可再生能源装置就能经济可行得满足剩余能源需求。无论有没有利用可再生能源，被动式房屋高效的节能特性都彻底减少了CO2排放量。因此对气候保护也有重要贡献。 （3）创新性被动式房屋是现代化的建筑标准，为建筑师和工程师开拓了新视角。同样被动式房屋的快速发展也催生了对高效节能产品不断扩大的市场需求，因此许多企业也不断开发高效节能的先锋产品，积极推向市场，来迎合市场需求。这样一来，被动式房屋就推动了整个社会的经济发展和创新应用，同时对舒适度和节能的投资也提升了整个产业链的附加值。 （4）可靠性过去20年，已有成千上万栋被动式房屋被建造，而这些建筑在使用过程中表现出来的性能也十分优异。其中，有数百栋房屋受到了严格监测，其测试结果始终保持良好。 （5）弹性被动式房屋能保持宜居的室内温度达数周之久，在没有能源供应的冬天也能应对自如。因此在紧急状况下可作为避难所，这是其他建筑类型所不具备的。被动式房屋通过降低用电需求，也使得紧张的电力系统压力得以缓解。 （6）耐久性卓越的保温性能、无热桥设计及密闭的围护结构是被动式房屋节能的三大要素，成就了其良好的建筑物理特性，同样这也造就了被动式房屋固有的另一特性：长寿命 。 （7）简单被动式房屋不需要使用说明书。相反，适宜的室温、不漏风、充足的新鲜空气这些优点都是源于其优秀的设计，而这并不需要什么复杂的科学技术。被动式房屋，简单实用！ （8）特殊性被动式房屋并不是一部建筑规程。这一自愿性标准对人们的吸引力在于其带来的便捷与收益。建设经验、建筑组件和设计软件都是公开的，因此任何建筑都可以在不降低舒适度的情况下满足被动式标准，实现可持续性发展。无论其设计是普通还是特殊，被动式房屋本身就是一类特有的建筑。


五、被动房的主要设计因素构成
（1）高效新风系统首先，被动式建筑需要新风系统。该系统能在房间的气密性比较好的条件下，将屋外的空气通过过滤、加湿或者除湿输入房间，改善房间空气，同时保持房间的恒温。第二个重要的因素是气密性。对此，质量控制是一个重要元素。被动式建筑也需要用电，一个重要标准是：房间制冷和制热的年需求不能超过15瓦。15瓦是一个测算值，在这一测试过程中先判断能耗需求不超过15度，排除了太阳能等辅助设施，仅指建筑能耗需求是15度。 （2）好的保温性和紧凑性建筑围护结构的所有材料必须具有非常好的保温性能。 边沿，转角，连接处以及渗透处均需做特别的考虑和处理，来避免热桥的产生。 所有建筑围护结构里不透光的建筑材料必须具有很好的隔热性能，并且导热系数（U值，之前称k值）小于0,15 W/(mK) ， 也就是在每一度的温度变化下， 每平方米外立面最多会损失0，15瓦的热量。 （3）建筑朝向以及遮阳合适的建筑朝向和遮阳是被动式建筑优化利用太阳光和其他关键热能的前提条件。这条应用于小型的独栋建筑。 大型多层和其他紧凑性建筑也可以在不考虑朝向的情况下，实现被动式建筑。 （4）好的玻璃以及窗框窗户（玻璃加窗框）必须使用U值为0.80 W/(mK)， g值为50％（g值＝总能量通过率）这条适用与欧洲，对于中国可以使用U值为1,2W/(mK)的窗户。 （5）建筑气密性用不低于低50帕的压力对不可控制的缝隙导致的空气泄漏进行测试， 空气总泄漏量必须小于每小时建筑体积的0.6倍。 （6）被动式新风预热／预冷新风可以先通过地下热量器，即使在最冷的冬天天气，新风也可以先预热到摄氏5度以上。这是一个非常有意义的做法，但是不是必须的。 （7）通过高效的逆流热交换器来实现排出废气的热回增益经过热回增益后的舒适新风的首要作用是使建筑内有一个好的空气质量，第二个作用是节能。 被动式建筑至少有75％的热量是新风通过与废气进行热交换取得。


六、为什么说被动房是今后建筑行业发展的方向？
相关资料显示，我国每年竣工的建筑面积约占世界50%以上，目前我国既有建筑面积已达460多亿平方米，这些房屋存在大量的非节能建筑，既浪费资源，又污染环境。 “十二五”期间我国要实现节约能源6.7亿吨标准煤的目标。北方居住建筑的采暖能耗目前是2亿吨标准煤，如果从现在起北方新建建筑全部按被动房标准执行，同时将现有北方居住建筑进行改造，到2050年，有望给国家节省70亿吨标准煤，节能效果非常可观。