被动房与空调推广了解

被动房与空调推广了解

被动房在国内建筑节能领域还是一个较新的课题，在2013年11月举办的江苏省第六届绿色建筑论坛上，我们首次接触到这一概念。为学习收集最新理念和技术，我们组织园区相关管理部门以及区内主要建设、设计单位分别赴河北秦皇岛（寒冷地区）和浙江湖州（夏热冬冷地区）进行了实地考察，并对在园区的推广前景进行深入思考，现将相关情况整理如下，以供参考。

一、被动房的概念及技术要点

1、被动房的概念

被动房的概念产生于1988年，最早的研究与实践始于德国，是指不通过传统的采暖方式和主动的空调形式来实现舒适的冬季和夏季室内环境的建筑。比起能耗低但室内舒适度较差的传统建筑和室内足够舒适但能耗非常高的高端建筑，被动房的最大特点在于实现高品质居住环境下的低能耗。据测算，在严寒和寒冷地区，被动房屋冬季采暖能耗是普通节能建筑的1/10~1/4；若折算成国内标准，建筑节能率约为92%。（目前江苏省要求居住建筑节能率为50%,正在拟定65%的标准，预计今年颁布执行）

被动房通过采用先进节能设计理念和施工技术使建筑围护结构达到最优化，极大限度地提高建筑的保温、隔热和气密性能，并通过新风系统的高效热（冷）回收装置将室内废气中的热（冷）量回收利用，从而显著降低建筑的采暖和制冷需求。在此基础上，被动房还通过有效地利用自然通风、自然采光、太阳辐射等来实现舒适的室内温度、湿度和采光环境，最大限度降低对主动式机械采暖或制冷系统的

在舒适性指标方面，被动房具体要求如下表所示：

（2）设计标准

目前国内尚无被动房设计标准，因此沿用了德国的设计标准。而德国气候条件与我国华北地区类似，冬季室内外温差较大，约在30℃左右；为达到采暖能耗不超过15kwh/m2、总能耗不超过120kwh/m2的能耗指标，需要设定很高的设计标准，如外墙及屋面的传热系数要在0.15W/（m2•K）以下，外窗传热系数要在0.8 W/（m2•K）以下。具体如下表所示：

注：传热系数方面，德国的U值近似于我国采用的K值，可以互换。

1、被动房的主要技术措施

为达到被动房设计标准的要求，重点是在保温性、气密性、新风及热回收三个方面采取必要的技术措施：

（1）保温性

围护体系的保温性能是被动房设计和建造中最重要的技术措施。建筑外墙和屋面是围护体系主体，当围护结构的保温层达到一定厚度时，房屋通过外围护结构损失的能量达到最低。在冬季可以凭借房屋自然得热维持室内在20℃以上；在夏季足以抵抗太阳辐射传到室内。在已建成的被动房项目中，保温材料通常在200mm以上，防火等级

B1以上，方能确保外墙及屋面的传热系数达到0.15W/（m2·K）以下。

外窗的保温性能对玻璃和窗框提出了很高的要求，在江苏省住建厅新颁布的《居住建筑标准化外窗系统应用技术规程》中，对整窗（双层中空玻璃加断桥铝合金窗框）传热系数的要求是不超过

2.4W/(m2·K)，这与被动房外窗传热系数不超过0.8W/( m2·K)的要求相去甚远。为达到这一要求，被动房外窗通常采用3 层LOW-E玻璃，玻璃间充惰性气体（氩气或氪气），配合带保温夹层的窗框；外窗进行外挂式固定，窗框边缘嵌在外保温层内。

在围护结构的阻热性能明显提高以后，“热桥/冷桥注1”就成为影响围护体系保温效果的重要因素。在现有建筑节能设计中，热桥本身已经成为一个被关注的问题，但是远没有在被动房设计中那样尽可能的被避免。被动房要求外围护结构的保温层应连续完整，严禁出现结构性热桥。不仅对外墙联结锚栓有阻断桥处理，管道穿外墙部位做好保温填堵，甚至外挑阳台板都要做到热桥最小化。

（2）气密性

气密性能对于被动房非常重要，它的密闭性除了可以降低热量损

失以外，还可以控制室内环境的湿度和保护建筑结构；并能显著降低通过管网和辅助通道的声音传递，从而有效降噪。在被动房标准中有一条不做严格要求但是推荐采用的指标，就是在建筑的气密性测试中，要求在室内外50Pa压力差的情况下，每小时的空气渗透量不能超过建筑总容积的60％，在欧洲各国的现有建筑中，这一指标通常在200％-400％之间。

为实现气密性要求，一方面是构建连续完整的外围护结构气密层，10cm以上的混凝土层或PE薄膜等致密性较好的材料均可做为气密层，不同材料构成的气密层连接处必须妥善处理以保证气密层的完整性；另一方面要做好各种管道间隙的封堵。

（3）新风及热回收

当建筑的气密性能大大提高以后，适宜的通风换气方式对于被动房就尤为重要了，要保持室内空气的清洁与健康，必须要满足一定的新风量。在现有建筑中，开启窗户和门窗缝隙的渗透是实现建筑冬季换气的常用方式，但这样无疑会带来大量的热量损失。在被动房中，这一换气指标则完全通过机械通风的方式来完成，室内污浊的空气从厨房和卫生间的排风口排入风管中，新鲜空气则从起居室和卧室的送风口中进入房间；在排风和送风过程中，把建筑排风中的热量回收，用以预热室外的新鲜空气并送入室内是被动房关键技术之一。被动房使用的热交换器的热回收效率可以达到75％以上，能有效避免通风换气损失的热量；在新风的处理过程中，还可以过滤室外空气的尘土，控制空气的湿度，大幅提高空气质量，在雾霾较多的环境下更有优势。

一、实际案例分析

1、国内首批被动房示范项目——秦皇岛“在水一方”

（1）项目概况

秦皇岛“在水一方”住宅小区是住建部确定的首批中德被动式低能耗房屋示范项目，小区的C12、C13、C14、C15号楼四栋房屋作为首批按德国标准建造的被动式房屋示范，由德国能源署负责安排德国专家提供设计咨询、施工质量控制、竣工检测及能效认证的指导。这四栋示范工程总建筑面积2.8万m2，于2012年3月正式开工，2013年11月C13、C14、C15三栋示范工程完工并通过德国能源署和住建部科技中心联合组织的验收。项目同时也列入国家发改委煤炭、电力、建筑、建材行业低碳技术创新及产业化示范工程项目，并获得3000万元的国家补助资金。

（2）主要技术措施

项目设计中采用的主要节能技术措施及性能指标如下表所示：