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更舒适更节能的被动式建筑有何奥秘?

http://www.buildhr.com 2018年09月12日 09:49 发布:腾讯家居

  目前,建筑节能问题已成为全社会普遍关注的重要话题之一。专家指出,面对日益严重的能源危机和环境污染,与普通的标准房屋相比,被动式房屋能耗更低、碳排放更少。同时,在解决南方地区集中供暖、推动产业转型升级方面也将大有作为,是未来建筑节能减排的重要途径。

  什么是被动式房屋?

  被动式房屋(即PassiveHouse),也称为被动式超低能耗房屋、被动屋等,是一种全新的节能建筑概念,是指仅依靠建筑本身的构造设计,就能达到舒适的室内温度,满足冬暖夏凉的要求,不需要单独再安装供暖设施的建筑,即不需要“主动”提供能量的一种建筑。

  被动式房屋其内涵包括采用各种节能技术构造最佳的建筑围护结构,极大限度地提高保温隔热性能和气密性,使热传导损失最小化;通过技术手段尽可能实现室内舒适的热湿环境和采光环境;最大限度降低对主动式采暖和制冷系统的依赖,如充分利用室内生活热量和可再生能源,实现舒适的居住环境,从而大大降低对一次能源的消耗。被动式房屋不仅适用于住宅,还适用于办公建筑、学校、幼儿园、体育馆等。

  被动式房屋是一种高效节能的建筑和室内机电系统(采暖、制冷、通风和能源技术)最佳集成的结果,要求建筑物必须在热负荷、房屋气密性和能源消耗等方面符合特定的标准。

  传统“主动”房vs新型“被动”房

  传统“主动”房屋以电、煤、气等能源驱动暖气或空调等提供热或冷,且因未经特殊处理,会向屋外大量耗散,因此耗能严重。相反,新型“被动式”房屋一方面更多使用太阳能等清洁能源,降低对不可再生能源的依赖,另一方面大大提高房屋的隔热气密性,减少屋内外热量交换,大幅降低房屋总能耗。

  相对使用电、煤、气等“主动”采暖/制冷技术的房屋,被动式房屋主要依靠不耗能的“被动”保温技术来保持房屋内部适宜的居住温度,从而达到“被动”节能的目的。采用成熟的技术,兼容舒适、便宜、节能是这类房屋被推崇的原因。

  材料、结构和设备等技术要求高

  被动式建筑关键技术参数对建筑材料、结构和技术设备都提出了非常高的要求,其中控制性指标主要有两套,一套是能耗指标,一套是室内舒适度指标。它的采暖热需求、制冷热需求都控制在每年每平方米15千瓦时;总的一次能源消耗每年每平方米也要小于120千瓦时。

  被动式房屋关键技术要点包括高效的外保温系统、被动式建筑外窗、有高效热回收装置的新风系统、极佳的气密性和无热桥设计。

  低能耗:比普通建筑节能90%以上

  高性能的外保温、无热桥设计、气密性良好的外围护结构这三大特征,是影响被动房能耗的关键因素。被动式房屋与传统建筑相比能节约90%的能耗,较新型建筑也能节约超过75%的能耗。按照被动式房屋设计要求,每平方米建筑年采暖能耗不大于15千瓦时,大约是我们目前国内节能建筑采暖能耗的1/3。

  世界上第一幢被动式建筑是由德国设计改造的一幢普通三层居住建筑,这栋建筑在1991年经过节能改造以后投入使用,年终端耗能降低了约78%,实测结果除1992年因墙体升温等原因略高之外,其余各年均达到了被动式建筑设计标准参数指标,特别是采暖技术指标均低于每年每平方米15千瓦时。

  被动式房屋有最基本的要求,就是对能源利用达到了极致,对供热需热量、总一次能源需求、楼宇气密性、超温频率都有要求。首先要带有热回收装置的新风装置,且热回收效率要大于75%才能够实现冬天靠自然隔热就能使室内温度达到20℃以上。

  德国海德堡市2009年兴建的新城区Bahnstadt,全部以可再生能源为原料的热电厂供热供电,配以地热和生物质能,仅供热一项便可减排二氧化碳56%。实验表明,建筑面积为1万平方米的被动式节能房,与普通住宅相比,每年减排二氧化碳103.43吨,年节约标准煤42.59吨。

  Bahnstadt的各种被动房

  专家们算了一笔账,如果从现在开始全国新建居住建筑都按照65%节能标准建造,房屋能源消耗会从目前的2亿吨标准煤翻到2050年的4亿吨。假如都按照被动式房屋标准建造,到2050年新建居住建筑带来的能耗增量仅仅为3600万吨标准煤。

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