1 被動(dòng)式房屋概述
被動(dòng)式房屋指采用各種節(jié)能技術(shù)構(gòu)造最佳的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境，極大限度地提高建筑保溫隔熱性能和氣密性，使建筑物對(duì)采暖和制冷需求降到最低。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)各種被動(dòng)式建筑手段，如自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射和室內(nèi)非供暖熱源得熱等來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適的熱濕環(huán)境和采光環(huán)境，最大限度降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴(lài)或完全取消這類(lèi)設(shè)施。
德國(guó)最早提出該概念，德國(guó)從1977年頒布第一部保溫法規(guī)到2012年進(jìn)一步修改建筑節(jié)能條例（EnEv），共經(jīng)歷了六個(gè)節(jié)能階段，建筑采暖能耗已由最初的200kWh/(m2a)下降到目前45kWh/(m2a)的水平。2011年德國(guó)提出了新的房屋節(jié)能目標(biāo)：自2019年1月1日起，將政府辦公建筑建成近零能耗房屋；自2021年1月1日起，將所有新建房屋建成近零能耗房屋。德國(guó)Rongen Architekte 建筑師事務(wù)所提供的德國(guó)被動(dòng)式房屋主要指標(biāo)見(jiàn)表1和表2。
表1 德國(guó)被動(dòng)式房屋主要指標(biāo)
表2 德國(guó)被動(dòng)房認(rèn)證指標(biāo)
2 被動(dòng)式房屋的核心技術(shù)
被動(dòng)式房屋誕生于德國(guó)，德國(guó)氣候與我國(guó)北方相似，屬于寒冷氣候區(qū)，采用主要高新節(jié)能技術(shù)包括無(wú)熱橋的高效外保溫系統(tǒng)、采用雙Low-e高性能保溫隔熱外窗、高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)、房屋良好氣密性、充分利用太陽(yáng)能和其它可再生能源以及智能化控制。
（1）無(wú)熱橋的高效外保溫系統(tǒng)
屋頂、外墻和地下室頂板的傳熱系數(shù)要滿足K≤0.15W/(m2.k)。非透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要用較厚的保溫材料完整包覆，不得出現(xiàn)由梁、板、柱等形成的結(jié)構(gòu)性熱橋，不得出現(xiàn)結(jié)露發(fā)霉現(xiàn)象。對(duì)于不可避免的由金屬連接件造成的熱橋要采取阻斷熱橋設(shè)施。這種構(gòu)造措施使得整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)起到冬季保溫、夏季隔熱的作用。
（2）采用雙Low-e高性能保溫隔熱外窗
外窗具有良好的采光、隔熱和保溫性能。外窗要滿足傳熱系數(shù)K≤0.8W/(m2.k)、玻璃的太陽(yáng)能總透射比g≥0.35、玻璃選擇性系數(shù)S≥1.25的性能要求。這種性能的窗可以對(duì)不同波長(zhǎng)的光線進(jìn)行選擇性透過(guò)。從而實(shí)現(xiàn)利用自然光滿足照明的同時(shí)，在夏季將造成冷負(fù)荷的光線隔絕在室外，在冬季將輻射到的玻璃近紅外線反射回室內(nèi)。同時(shí)其氣密性等級(jí)不應(yīng)低于8級(jí)、水密性等級(jí)不應(yīng)低于6級(jí)和抗風(fēng)壓性能等級(jí)不應(yīng)低于9級(jí)。
（3）高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)
被動(dòng)房配有通風(fēng)效率≥ 75%的熱回收新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)經(jīng)過(guò)濾等級(jí)不低于G45進(jìn)入室內(nèi)。空氣質(zhì)量要滿足CO2≤1000ppm的要求，并能全年自動(dòng)運(yùn)行。這樣的新風(fēng)系統(tǒng)在每次換氣時(shí)將能量損失控制到25%以?xún)?nèi)。
（4）房屋良好氣密性
房屋應(yīng)具有包繞整個(gè)采暖體積的、連續(xù)完整的氣密層；每一居住單元應(yīng)具有包繞整個(gè)采暖體積的、連續(xù)完整的氣密層。房屋的氣密性必須滿足在室內(nèi)外壓差為50Pa的條件下，每小時(shí)的換氣次數(shù)不超過(guò)0.6次。即滿足n50=0.6要求。為了使氣密能夠達(dá)到規(guī)定要求，需要采取一系列技術(shù)措施處理外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)。如門(mén)窗與外墻的連接；穿墻管道的密封處理；安裝開(kāi)關(guān)插座孔洞的密封等等。
（5）充分利用太陽(yáng)能和其它可再生能源
因地制宜，充分利用可再生能源可以使建筑減少對(duì)化石能源的依賴(lài)和對(duì)一次能源的消耗。
（6）智能化控制
住戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好設(shè)定室內(nèi)溫度和CO2濃度?？照{(diào)機(jī)根據(jù)室內(nèi)CO2濃度和室內(nèi)溫度自動(dòng)運(yùn)行。這種方式一方面保障了室內(nèi)的舒適度另一方面也避免了新風(fēng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)行，達(dá)到了節(jié)能的目的。
圖1 被動(dòng)房主要節(jié)能技術(shù)組圖
3 被動(dòng)式房屋在我國(guó)的推廣
德國(guó)被動(dòng)房建筑理念和方式不僅在北歐地區(qū)受到重視，在中國(guó)也已開(kāi)展了大量的研究、實(shí)踐和推廣工作。最早開(kāi)始于2008至2009年間由德國(guó)能源署和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能與科技司合作開(kāi)展的“中國(guó)被動(dòng)式低能耗建筑示范項(xiàng)目”的研究，陸續(xù)在秦皇島、哈爾濱、浙江長(zhǎng)興開(kāi)展了示范項(xiàng)目建設(shè)，截止目前已有近三十余項(xiàng)被動(dòng)房示范項(xiàng)目在全國(guó)各地實(shí)施，覆蓋了嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖的四個(gè)氣候區(qū)（90%以上的項(xiàng)目處于嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)）。
圖2 全國(guó)各地實(shí)施的被動(dòng)房示范項(xiàng)目
2014年起住房城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能與科技司聯(lián)合中國(guó)建筑節(jié)能協(xié)會(huì)在全國(guó)范圍開(kāi)展了全國(guó)被動(dòng)式超低能耗綠色建筑技術(shù)培訓(xùn)，2015年5月1日我國(guó)首部地方性被動(dòng)式居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)《河北省被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》正式實(shí)施，具體指標(biāo)如表3。
表3 河北省被動(dòng)式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)
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