建筑節(jié)能大師詳述被動房知識

1、被動房建設(shè)現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)大范圍鋪開。小編在此將先前總結(jié)的與被動房相關(guān)的知識貼出來分享于大家，希望更多的朋友了解和學習被動房。文章借鑒了被動房研究所、被動式發(fā)展聯(lián)盟等分享的知識，以及參考了網(wǎng)絡(luò)上流傳的分散的被動房科普文章，在此感謝熱心朋友們的貢獻。1“被動房”是什么意思？從學術(shù)的角度，目前人們對“被動房”或者“被動式建筑”比較流行的解釋是：不通過傳統(tǒng)的采暖方式和主動的空調(diào)形式來實現(xiàn)舒適的冬季和夏季室內(nèi)環(huán)境的建筑。實際上，“被動房”三個字是從德語“Passivhaus”直譯過來的，也有人將其翻譯為“被動式住宅”、“被動式建筑”以及“被動式房屋”。在世界上其他國家都有不同的翻譯，例如到了英國，意思很

2、接近，叫作“Passive house”；到了日本被翻譯為“無暖房住宅”；到了中國臺灣被翻譯為“被動式節(jié)能屋”?？梢哉f在德語語境里，“Passivhaus”是一個能生動體現(xiàn)這類建筑含義的詞語但是在漢語語境中，人們通常會把“被動”理解為消極的貶義詞。因此，“被動房”這一并不能體現(xiàn)積極向上和陽光含義的名稱，在國內(nèi)一直不為世人所理解。現(xiàn)在，各類推廣被動房發(fā)展的聯(lián)盟的人員一直在構(gòu)思，給這種超低能耗建筑取一個既能生動表示其實際含義和理念，也能接地氣的中文名稱?；蛟S，當這個比較恰當?shù)拿Q出世之后，將會有更多的人理解、支持、推廣和建設(shè)這種代表著建筑節(jié)能發(fā)展方向和理念的建筑物。在現(xiàn)在這個時點，只有非常專業(yè)的人

3、士才知道“被動房”的定義和理念，在建筑節(jié)能事業(yè)飛速發(fā)展的今天，如果不了解被動房，你就真的OUT了。在國內(nèi)，還有幾個相近的詞語，比如“被動房建筑”“被動式低能耗建筑”等，都是描述這一類節(jié)能理念的建筑，有這么多不同稱呼的原因是國內(nèi)一直沒有找到一個合適的統(tǒng)一的名稱?？梢哉f“被動房”、“被動式房屋”“被動式建筑”都是從“Passivhaus”直譯過來的，只不過漢語博大精深，有多種闡釋方式。而“被動房建筑”就有些用詞重復(fù)了?！氨粍邮降湍芎慕ㄖ笔侵袊就列略斓慕M合詞語，盡管字數(shù)較長，卻是最能將其節(jié)能含義體現(xiàn)出來的一個名稱。當然，中國現(xiàn)在已經(jīng)完工的很多“被動式低能耗建筑示范工程”卻未必就達到了德國“Pas

4、sivhaus”的終極目標。這類示范工程與本書中所說的“被動房”在應(yīng)用技術(shù)上存在細微差異，為了方便理解，在后續(xù)所有闡述被動式技術(shù)時，“被動房”和“被動式低能耗建筑”都統(tǒng)一用稱呼，即“被動房”。這是德國的一棟按照被動式設(shè)計思想建造的獨立小宅，可以理解為一棟小型的“被動式住宅”。2“被動房”中“被動”怎么理解？被動是相對主動而言。我們知道，在冬天要保證室內(nèi)溫暖舒適的效果，我國北方是采用集中供暖模式靠暖氣片給所有房間輸送熱量；炎熱的夏季，要得到?jīng)鏊氖覂?nèi)環(huán)境，就得靠空調(diào)制冷來實現(xiàn)。這些采暖制冷方式，以及當前流行的一些其他的暖通技術(shù)，比如地源熱泵+天棚輻射組合技術(shù)、分戶設(shè)置的地面采暖盤管技術(shù)等，都是“

5、主動”的供暖制冷技術(shù)，都是需要有設(shè)備機組來實現(xiàn)的。那么，如果不采取這些設(shè)備機組，僅僅靠建筑物本身的蓄熱蓄冷防熱保溫的措施，同樣的達到室內(nèi)冬暖夏涼的效果，這類建筑就是“被動式建筑”，所采用的技術(shù)措施就是被動式技術(shù)。被動式技術(shù)中的卓越的保溫隔熱性能和高效的熱回收系統(tǒng)使得整個建筑幾乎整年都不需要主動采取任何供暖或制冷措施，就能保證室內(nèi)舒適。這需要較高的初投資，而在使用和維護時只需要較低的投入，即達到了節(jié)能的目標。被動式安全裝置、被動式過濾裝置、被動式制冷以致被動式房屋，都是被動式原理的典型成功案例。當然，實際建成投入使用的“被動房”也并非嚴格意義的“被動”，或多或少的還是存在一些“主動”因素，因為“

6、被動房”也不是完全沒有能耗。被動式的應(yīng)用，更多強調(diào)的是一種設(shè)計理念，一種智能的設(shè)計，以最小限度的利用復(fù)雜系統(tǒng)和不可再生能源達成建筑節(jié)能目標。被動房建設(shè)代表著建筑節(jié)能發(fā)展的高端技術(shù)，是未來建筑發(fā)展的方向，主動選擇發(fā)展被動房建設(shè)和開拓被動房技術(shù)業(yè)務(wù)的，都將在建筑行業(yè)里處于不敗之地；而對建筑節(jié)能事業(yè)棄之不顧的任性企業(yè)，將會在激烈的競爭中出局。3被動房的概念是什么時候創(chuàng)立的？關(guān)于被動房概念的緣起，這里有一個美麗的傳說。據(jù)說早在上個世紀八十年代，瑞典隆德大學(Lund University)的阿達姆森教授(Bo Adamson)和德國的菲斯特博士(Wolfgang Feist)在考察中國的時候，發(fā)現(xiàn)我國

7、以秦嶺-淮河為分界線，以北地區(qū)冬季集中供暖，以南地區(qū)沒有集中供暖的待遇。其時，我國南方地區(qū)，例如按照氣候分區(qū)的夏熱冬暖地區(qū)，冬季不集中供暖也沒有什么問題，因為這個地區(qū)的冬季氣溫也沒那么低。只有長江流域，所謂的夏熱冬冷地區(qū)，在冬季的氣溫還是比較低的。一般室外氣溫低于5的時候，室內(nèi)若沒有取暖設(shè)備，住宅房子里感覺很不舒適的。而這個地區(qū)的居民，在冬季卻沒有我國北方居民那么幸運，享受到漫長冬季長久的室內(nèi)溫暖舒適的待遇了。好了，這里回到“被動房”的由來。話說當年這兩位專家到我國考察，發(fā)現(xiàn)在長江流域的住宅，由于冬季沒有集中供暖政策，這一帶的人們冬季生活非常不舒適，就提出了一套能夠適應(yīng)夏熱冬冷氣候環(huán)境的舒適性

8、建筑，利用建筑物優(yōu)良的外圍護條件，達到冬季沒有集中供暖，居住在里面的人們也能感受到春天般的舒適。于是，兩位專家回到歐洲之后就著手這類建筑的實踐。在1991世界上第一座被動房建筑終于在年德國的達姆施塔特建成，而且從建成至今的十幾年里，一直按照設(shè)計的要求正常運行，取得了很好的效果?？梢哉f，這一理念的建筑率先在德國實現(xiàn)了落地。后來，菲斯特博士還在德國達姆施塔特創(chuàng)建了被動房研究所，旨在將這類建筑推廣到世界范圍。如果傳說是真的，那么你會驚詫的發(fā)現(xiàn)，這一按照高節(jié)能標準設(shè)計建筑的理念，原來最初是為我國夏熱冬冷地區(qū)的氣候環(huán)境設(shè)想出來的啊！傳說歸于傳說，但是，事實至少是這樣的，1988年，瑞典隆德大學的阿達姆森

9、教授和德國的菲斯特博士首先提出這一概念，他們認為"被動房"建筑應(yīng)該是不用主動的采暖和空調(diào)系統(tǒng)就可以維持舒適室內(nèi)熱環(huán)境的建筑。1991年在德國的達姆施塔特建成了第一座被動房建筑并取得了成功，然后建立了研究機構(gòu)，并在世界范圍內(nèi)推廣被動式建筑建造技術(shù)。目前，在歐洲已經(jīng)有上萬座被動房建筑建成，并且被動房的理念已經(jīng)不再只局限于住宅建筑中，在一些公共建筑中，也逐漸開始采用被動房的標準進行建設(shè)。而我國的被動房建設(shè)浪潮剛剛卷起，2014年著名的綠色地產(chǎn)公司朗詩綠色地產(chǎn)公司安全按照德國被動房標準建造的“布魯克被動房”竣工，以及各類被動房產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟陸續(xù)成立，預(yù)示著我國發(fā)展超低能耗建筑的時代來臨了

10、。4被動房的能效目標標準是什么？被動房能效指標為：（1）供暖需熱量15kWh/(m²a) ，或樓宇熱負荷10 W/m²（2）有效制冷需求15 kWh/(m²a)（3）總一次能源需求120 kWh/(m²a)（4）樓宇氣密性 0.6 /h（5）超溫頻率10 %這里用一張簡單的圖片來展示被動房的能效目標。可以看出，被動房在相對于現(xiàn)在我國的節(jié)能建筑，更為節(jié)能。被動式房屋不僅僅是節(jié)能，還有很多優(yōu)勢：（1）舒適就像保溫瓶的保溫原理一樣，被動式房屋高保溫性能的外圍護結(jié)構(gòu)是室內(nèi)保持了宜人的溫度。不管是寒冷的冬季或炎熱的夏季，被動式房屋都能保持室內(nèi)恒溫，不會產(chǎn)生溫度起伏

11、以及室內(nèi)干燥。同時，高性能的新風系統(tǒng)還能在保證室溫恒定的條件下，提供充足的新鮮空氣，維持室內(nèi)良好的空氣質(zhì)量。（2）可持續(xù)被動式房屋從一開始能耗很低，這有助于減少天然氣和是有等資源的消耗。它還能利用風能和太陽能等可再生能源：節(jié)能建筑的事半功倍，意味著僅需在建筑小部分外表面積上安裝可再生能源裝置就能經(jīng)濟可行得滿足剩余能源需求。無論有沒有利用可再生能源，被動式房屋高效的節(jié)能特性都徹底減少了CO2排放量。因此對氣候保護也有重要貢獻。（3）創(chuàng)新性被動式房屋是現(xiàn)代化的建筑標準，為建筑師和工程師開拓了新視角。同樣被動式房屋的快速發(fā)展也催生了對高效節(jié)能產(chǎn)品不斷擴大的市場需求，因此許多企業(yè)也不斷開發(fā)高效節(jié)能的先

12、鋒產(chǎn)品，積極推向市場，來迎合市場需求。這樣一來，被動式房屋就推動了整個社會的經(jīng)濟發(fā)展和創(chuàng)新應(yīng)用，同時對舒適度和節(jié)能的投資也提升了整個產(chǎn)業(yè)鏈的附加值。（4）可靠性過去20年，已有成千上萬棟被動式房屋被建造，而這些建筑在使用過程中表現(xiàn)出來的性能也十分優(yōu)異。其中，有數(shù)百棟房屋受到了嚴格監(jiān)測，其測試結(jié)果始終保持良好。（5）彈性被動式房屋能保持宜居的室內(nèi)溫度達數(shù)周之久，在沒有能源供應(yīng)的冬天也能應(yīng)對自如。因此在緊急狀況下可作為避難所，這是其他建筑類型所不具備的。被動式房屋通過降低用電需求，也使得緊張的電力系統(tǒng)壓力得以緩解。（6）耐久性卓越的保溫性能、無熱橋設(shè)計及密閉的圍護結(jié)構(gòu)是被動式房屋節(jié)能的三大要素，成

13、就了其良好的建筑物理特性，同樣這也造就了被動式房屋固有的另一特性：長壽命 。（7）簡單被動式房屋不需要使用說明書。相反，適宜的室溫、不漏風、充足的新鮮空氣這些優(yōu)點都是源于其優(yōu)秀的設(shè)計，而這并不需要什么復(fù)雜的科學技術(shù)。被動式房屋，簡單實用?。?）特殊性被動式房屋并不是一部建筑規(guī)程。這一自愿性標準對人們的吸引力在于其帶來的便捷與收益。建設(shè)經(jīng)驗、建筑組件和設(shè)計軟件都是公開的，因此任何建筑都可以在不降低舒適度的情況下滿足被動式標準，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。無論其設(shè)計是普通還是特殊，被動式房屋本身就是一類特有的建筑。（9）經(jīng)濟可行性被動式建筑是高質(zhì)量建筑，需要精心規(guī)劃設(shè)計并運用性能優(yōu)良的建筑組件。因此，投資成

14、本也會稍高。然而，在后續(xù)使用中，被動式房屋的優(yōu)勢盡顯：極低的能耗費用也使它比周圍的傳統(tǒng)建筑更加經(jīng)濟。6被動房的主要設(shè)計因素構(gòu)成（1）高效新風系統(tǒng)首先，被動式建筑需要新風系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在房間的氣密性比較好的條件下，將屋外的空氣通過過濾、加濕或者除濕輸入房間，改善房間空氣，同時保持房間的恒溫。第二個重要的因素是氣密性。對此，質(zhì)量控制是一個重要元素。被動式建筑也需要用電，一個重要標準是：房間制冷和制熱的年需求不能超過15瓦。15瓦是一個測算值，在這一測試過程中先判斷能耗需求不超過15度，排除了太陽能等輔助設(shè)施，僅指建筑能耗需求是15度。（2）好的保溫性和緊湊性建筑圍護結(jié)構(gòu)的所有材料必須具有非常好的保

15、溫性能。 邊沿，轉(zhuǎn)角，連接處以及滲透處均需做特別的考慮和處理，來避免熱橋的產(chǎn)生。 所有建筑圍護結(jié)構(gòu)里不透光的建筑材料必須具有很好的隔熱性能，并且導(dǎo)熱系數(shù)（U值，之前稱k值）小于0,15 W/(m²K) ， 也就是在每一度的溫度變化下， 每平方米外立面最多會損失0，15瓦的熱量。（3）建筑朝向以及遮陽合適的建筑朝向和遮陽是被動式建筑優(yōu)化利用太陽光和其他關(guān)鍵熱能的前提條件。這條應(yīng)用于小型的獨棟建筑。 大型多層和其他緊湊性建筑也可以在不考慮朝向的情況下，實現(xiàn)被動式建筑。（4）好的玻璃以及窗框窗戶（玻璃加窗框）必須使用U值為0.80 W/(m²K)， g值為50（g值總能量通過率）

16、這條適用與歐洲，對于中國可以使用U值為1,2W/(m²K)的窗戶。（5）建筑氣密性用不低于低50帕的壓力對不可控制的縫隙導(dǎo)致的空氣泄漏進行測試， 空氣總泄漏量必須小于每小時建筑體積的0.6倍。（6）被動式新風預(yù)熱預(yù)冷新風可以先通過地下熱量器，即使在最冷的冬天天氣，新風也可以先預(yù)熱到攝氏5度以上。這是一個非常有意義的做法，但是不是必須的。（7）通過高效的逆流熱交換器來實現(xiàn)排出廢氣的熱回增益經(jīng)過熱回增益后的舒適新風的首要作用是使建筑內(nèi)有一個好的空氣質(zhì)量，第二個作用是節(jié)能。 被動式建筑至少有75的熱量是新風通過與廢氣進行熱交換取得。7為什么說被動房是房地產(chǎn)開發(fā)商的必由之路？首先是符合老百姓的切身利益，住在房子里不受霧霾影響，舒適;因房屋造價和附加值較高，開發(fā)商也可以獲得更大的利潤;對國家而言，也有了性能更優(yōu)越的產(chǎn)品應(yīng)用，采暖和公共費用支出會減少;對人類而言，可以促進減排溫室氣體、減少霧霾和城市熱島，把能源和資源留給后代。為此，中國的房屋建設(shè)必須從粗放式施工轉(zhuǎn)向精細施工。相關(guān)資料顯示，我國每年竣工的建筑面積約占世界50%以上，目前我國既有建筑面積已達460多億平方米，這些房屋存在大量的非