发展被动式超低能耗建筑的探讨

发展被动式低能耗建筑的探讨
摘要:被动房建造起源于德国。它是节能、舒适的建筑。目前欧美一些发达国家均将它作为建筑节能的发展方向。被动式超低能耗建筑重点是在保温性、气密性、新风及热回收三方面采取必要的技术措施。中国要按照本国的特点、不同气候条件、具体的自然条件和生活习惯,遵照中国自己的建筑指标体系进行规划、设计,不断扩大示范规模、加强技术开发、经过精细施工,建造当地最舒适、最节能的高品质建筑。
关键词:被动房、被动式超低能耗建筑、围护结构、气密性
触摸屏ic1.被动式超低能耗建筑的概念和优势
1.1被动式超低能耗建筑的概念
被动式房屋是20世纪80年代初瑞典隆德大学Bo Adamson教授和德国达姆施塔特房屋与环境研究所Wolfgang Feist博士提出的一种新理念。最早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。
德国被动房研究所是被动房研究和认证的权威机构,其对被动房的定义为“被动房是一个节能、舒适的建筑节能标准,比既有建筑节能90%以上,比新建建筑节能75%以上。利用高性能围护结构、太阳得热、热回收等技术,使建筑不再需要传统的供热系统,并通过通风系统供应持续的新风”。由此可见,被动式超低能耗建筑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要求。在此基础上,被动式超低能耗建筑还通过有效地利用自然风、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,最大限度摆脱对主动式机械采暖或制冷系统的依赖,[2]可以少用或不用采暖和制冷设施,它是一个把能耗降到极致的建筑。
1.2被动式超低能耗建筑的优势
被动式超低能耗建筑主要技术特征为:⑴保温隔热性能更高的非透明围护结构;⑵保温隔热性能和气密性能更高的外墙;⑶无热桥的设计与施工;⑷建筑整体的高气密性;⑸高效新风热回收系统;⑹充分利用可再生能源;⑺至少满足《绿建筑评价标准》(GB50378)一星级要求。[1]
被动式超低能耗建筑的优势主要表现在:
⑴更加节能。建筑物全年供暖供冷需求显著降低,严寒和寒冷地区建筑节能率达到90%以上,与现行国家节能设计标准相比,供暖能耗降低85%以上;
⑵更加舒适。建筑室内温湿度适宜;建筑内墙表面温度稳定均匀,与室内温差小,体感更舒适;具有良好的气密性和隔声效果`,室内环境更安静;
⑶更好空气品质。有组织的新风系统设计,提供室内足够的新鲜空气,同时可以通过空气净化技术提升室内空气品质;
平板显示⑷更高质量保证。无热桥,高气密性设计,采用高品质材料部品,精细化施工及建筑装修一体化,使建筑质量更高,寿命更长。[1]
由此可见,被动式超低能耗建筑比起耗能低但室内舒适度差的传统建筑和室内足够舒适但能耗非常高的高端建筑,它的最大特点在于实现高品质居住环境下的低能耗。水磨片
2.被动式超低能耗建筑的主要技术指标和措施
2.1技术指标
被动式超低能耗建筑技术指标应以建筑能耗值为导向,技术指标包括能耗指标、气密性指标及室内环境参数。
距离保护
2.1.1被动式超低能耗建筑能耗指标及气密性指标[1]
表1 能耗指标及气密性指标
Table 1. Energy Consumption Index and Airtightness Index
气候分区
严寒地区
寒冷地区
夏热冬冷地区
夏热冬暖地区
温和地区
管式反应器
耗能指标
年供暖需求kWh/(m2·a)
≤18
媒体播放
≤15
≤5
年供冷需求kWh/(m2·a)
≤3.5+2.0*WDH20+2.2*DDH28
年供暖、供冷和照明一次能源消耗量
≤60 kWh/(m2·a)(或7.4kgce/ m2·a)
气密性指标
换气次数
N50
≤0.6
注:
①表中m2为套内使用面积。套内使用面积应包括卧室、起居室(厅)、餐厅、厨房、卫生间、过厅、过道、储藏室、壁柜等使用面积的总和。
② WDH20为一年中室外湿球温度高于20℃时刻的湿球温度与20℃差值的累计值(单位:kKh)。
③ DDH28为一年中室外干球温度高于28℃时刻的干球温度与28℃差值的累计值(单位:kKh)。
④ N50即在室内外压差50Pa的条件下,每小时的换气次数。
2.1.2被动式超低能耗建筑室内环境参数[1]
表2 室内环境参数
Table 2. Indoor Environment Parameters
室内环境参数
冬季
夏季
温度(℃)
≥20
≤26
2.2技术措施
被动式超低能耗建筑重点是在保温性、气密性、新风及热回收三个方面采取必要的技术措施。
2.2.1保温性
围护结构的保温性能是被动式超低能耗建筑设计和建造中最重要的技术措施。建筑外墙和屋面是围护结构的主体,保温层必须达到一定厚度,并采取高效的保温材料,使房屋通过围护结构损失的能量达到最低。[2]
外窗的保温性能对玻璃和窗框提出了很高的要求。被动式超低能耗建筑外窗通常采用3层Low-E玻璃,玻璃间充惰性气体,配合带保温夹层的窗框。外窗进行外挂式固定为好,窗框边缘嵌在外保温层内。
在提高围护结构阻热性能时,还要注意处理好热桥/冷桥部位。它不仅传热较高,热桥的部位容易结露、沾灰、逐渐变黑,从而长菌发霉。施工时要求围护结构的保温层连续完整,严禁出现结构性热桥,对外墙联结锚栓要有阻断桥处理。管道穿外墙部位做好保温填堵,
达到热桥最小化。
2.2.2气密性
气密性对于被动式超低能耗建筑非常重要。它除了可以降低热量损失外,还可以控制室内环境的湿度和降低噪音。
为实现气密性要求,首先要构建连续完整的外围护结构气密层。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要处理好,以保证气密层的完整性;其次,要做好各种管道间隙的封堵,[2]墙体电线管路、开关插座错位安装,套管密封处理。
2.2.3新风及热回收
要保持室内空气的清洁与新鲜必须具备一定的新风量。被动式超低能耗建筑是通过机械通风的方式来完成的。室内的污浊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。这种热交换器的热回收效率可以达到75%以上。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。[2]

本文发布于:2024-09-21 22:14:03,感谢您对本站的认可!

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