浅谈节能建筑新模式
--被动式超低能耗绿色建筑（上）
吴小浩18444010071 2017年3月19日
【前言】面对当前日益严重的雾霾、PM2.5、臭氧、能源危机、环境污染等，每一个中华儿女都日益期盼迅速改变环境，渴望碧水蓝天，呼吸新鲜空气，住上健康舒适的房子.被动式超低能耗绿色建筑，是建筑节能理念和各种技术产品的集大成者，是节能建筑的新模式，它开辟了节能建筑的新纪元.
一、认识被动房
被动房的概念产生于1988年，最早的研究与实践始于德国，按照欧盟委员会支持的欧洲被动房建筑促进项目（Promotion of EuropeanPassiveHouses)中对被动房建筑的定义，被动房建筑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.
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依赖.不用一次性能源（煤炭、石油、天然气）作为补充能量.被动房不仅节能，而且居住健康舒适，真正实现恒温、恒湿、恒氧、恒静的理想居住建筑.
二、被动房技术标准
当前我国的被动房项目是由德国能源署与住建部科技中心共同开展认证，主要技术标准包括技术指标和设计标准两个层次.其中，技术指标是被动房的判定依据，也是被动房的建设目标：而设计标准是为确保建成后的房屋满足技术指标的要求而设定的设计依据.具体如下：
1、技术指标
技术指标包括能耗指标和舒适性指标两个方面.
（1）能耗指标
能耗指标 被动房标准 节能65%标准供热能耗需求量 ≤15KW.h/(m2.a) ≤58.35KW.h/（m2.a)最大采暖负荷 ≤10W/m2 ≤32W/m2能耗的一次能源消耗总计：生活热水、家庭用电的年一次能 ≤120KW.h/(m2.a)源总消耗
注：对应的面积为能量参考面积，是在维护结构内的使用面积
被动房能效控制指标
按照这些标准，建筑的冬季采暖能耗可以被减少到欧洲现有同类型建筑的10%以内，建筑每年的总能耗可以减少到30%以内，C02的排放可以减少到50%以内.
（2）舒适性指标
在舒适性指标方面，被动房具体要求如下表所示：
项目 要求室内温度 20-26℃超温频率 ≤5%室内相对湿度 40-60%室内C02含量 ≤1000ppm室内噪音 卧室≤25dB，起居室≤30dB房屋气密性 n50≤0.6/h，即在室内外压差为50帕时，每小时的换气次数不得超过0.6次
2、设计指标
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屋面的传热系数要在0.15W/（m2K）以下，外窗传热系数要在0.8W/（m2*K）以下.具体如下表所示：
德国被动房屋与国内65%节能房屋设计标准比较
各项指标 德国被动房标准 国内65%节能节能标准屋面/外墙/地下室板传热系数|W/（m.k）] U=0.15 K=0.45~0.6传热系数W/[m.k] 外门窗 U-0.8 K=2.3-2.8气密性 n50x0.6/h室内温度 20℃~26℃ 18室内相对湿度 40%-60%室内二氧化碳含量 ≤1000ppm超温频率 5%体形系数 A/V<0.4 A/V<0.26卧<25dB 卧室<37d允诈噪声级 起居案<30dB 起居室<35dB废气热量回收率 75%温度差<3外围护结构内表面温度室内空气流速 平均室内空气流速 <0.15m/s 德国被动房屋能耗指标 能耗指标 被动房标准供热能耗需求量 ≤15KW.h/(m2.a)最大采暖负荷 ≤10W/m2制冷能耗需求量 ≤15KW.h/(m2.a)供热（制冷）生活热水、家庭用电的年一次能源 ≤120KW.h/（m2.a)总消耗 三、被动房的主要技术措施 为达到被动房设计标准的要求，主要是在保温性、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 （1）维护体系（外墙）的保温性 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/（m2K）以下. 外墙外保温 窗口上方保温构造 （2）外窗的保温性 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/（m2K)，这与被动房外窗传热系数不超过0.8W/（㎡2K）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，玻璃间充情性气体（氩气或氮气），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. 外挂式窗 三玻两腔外窗 （3）热桥的细部处理 在围护结构的阻热性能明显提高以后，“热桥/冷桥”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. 连接错栓阻断热桥处理 管道穿外墙保温填堵处理 注：热桥建筑围护结构中的一些部位，如果传热系数比相邻部位大、保温性能差，在室内外温差的作用下，会形成热流相对密集的区域.这些部位成为传热较多的桥梁，故称为热桥，有时又可称为冷桥.有热桥的部位，容易结露、沾灰，逐渐变黑，从而长菌发霉.
