被動房建設(shè)現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)大范圍鋪開。作者在此將先前總結(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(xué)習(xí)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(xiàn)
。首先把咱們國內(nèi)著名的布魯克被動房的視頻在此轉(zhuǎn)發(fā)出來
,希望能為你鋪墊一下最基礎(chǔ)的知識
。
從學(xué)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”?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?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?div id="jfovm50" class="index-wrap">;蛟S
,當(dāng)這個比較恰當(dāng)?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
。可以說“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
。“被動式低能耗建筑”是中國本土新造的組合詞語,盡管字?jǐn)?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(dāng)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(dá)到了德國“Passivhaus”的終極目標(biāo)
。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(xì)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(dú)立小宅,可以理解為一棟小型的“被動式住宅”
“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(dāng)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“主動”的供暖制冷技術(shù),都是需要有設(shè)備機(jī)組來實現(xiàn)的
。

那么,如果不采取這些設(shè)備機(jī)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(dá)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(hù)時只需要較低的投入
,即達(dá)到了節(jié)能的目標(biāo)。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(dāng)然 ,實際建成投入使用的“被動房”也并非嚴(yán)格意義的“被動”,或多或少的還是存在一些“主動”因素
,因為“被動房”也不是完全沒有能耗
。被動式的應(yīng)用,更多強(qiáng)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(dá)成建筑節(jié)能目標(biāo)。
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。

被動還是主動,生存的選擇 ?
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(jì)八十年代
,瑞典隆德大學(xué)(Lund University)的阿達(dá)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(yùn)
,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(dāng)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)境的舒適性建筑,利用建筑物優(yōu)良的外圍護(hù)條件,達(dá)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(dá)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(yùn)行,取得了很好的效果?div id="m50uktp" class="box-center"> ?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(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)的阿達(dá)姆森教授和德國的菲斯特博士首先提出這一概念,他們認(rèn)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(dá)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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
。
被動房的能效目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是什么?
被動房能效指標(biāo)為:
(1)供暖需熱量≤15kWh/(m²a) ,或樓宇熱負(fù)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(biāo)?div id="4qifd00" class="flower right">
?梢钥闯觯粍臃吭谙鄬τ诂F(xiàn)在我國的節(jié)能建筑
,更為節(jié)能
。

被動房除了節(jié)能還有哪些優(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(hù)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)生溫度起伏以及室內(nèi)干燥。
同時,高性能的新風(fēng)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(fēng)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(jì)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(hù)也有重要貢獻(xiàn)
。
(3)創(chuàng)新性
被動式房屋是現(xiàn)代化的建筑標(biāo)準(zhǔn),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(kuò)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(jì)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(yán)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(dá)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(hù)結(jié)構(gòu)是被動式房屋節(jié)能的三大要素,成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(fēng)、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(xué)技術(shù)。被動式房屋,簡單實用!
(8)特殊性
被動式房屋并不是一部建筑規(guī)程。這一自愿性標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)
,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(jì)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(yùn)用性能優(yōu)良的建筑組件。因此
,投資成本也會稍高
。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(fèi)用也使它比周圍的傳統(tǒng)建筑更加經(jīng)濟(jì)
。
(1)高效新風(fēng)系統(tǒng)
首先,被動式建筑需要新風(fēng)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(biāo)準(zhǔn)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(hù)結(jié)構(gòu)的所有材料必須具有非常好的保溫性能。 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(hù)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(dú)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)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(jìn)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(fēng)預(yù)熱/預(yù)冷
新風(fēng)可以先通過地下熱量器,即使在最冷的冬天天氣,新風(fēng)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(fēng)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(fēng)通過與廢氣進(jìn)行熱交換取得。

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(fèi)用支出會減少;對人類而言
,可以促進(jìn)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(xì)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(dá)460多億平方米,這些房屋存在大量的非節(jié)能建筑
,既浪費(fèi)資源
,又污染環(huán)境。
“十二五”期間我國要實現(xiàn)節(jié)約能源6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的目標(biāo) 。北方居住建筑的采暖能耗目前是2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤
,如果從現(xiàn)在起北方新建建筑全部按被動房標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,同時將現(xiàn)有北方居住建筑進(jìn)行改造
,到2050年
,有望給國家節(jié)省70億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,節(jié)能效果非?div id="m50uktp" class="box-center"> ?捎^
。
被動房建設(shè)有哪些技術(shù)規(guī)程或者指導(dǎo)文件?
目前德國被動房研究所、德國能源署以及中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心都頒布了關(guān)于被動房
、被動式低能耗建筑的指導(dǎo)手冊。河北省還出臺了我國第一部被動式低能耗設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
。
我國首部被動式建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的
根據(jù)河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《2012年度河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計第一批編制計劃》(冀建質(zhì)〔2012〕214號)要求,由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心和河北省建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位編制的《被動式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,經(jīng)組織審查
,批準(zhǔn)為河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
,編號為DB13(J)/T177—2015,自2015年5月1日起實施
。該標(biāo)準(zhǔn)是世界范圍內(nèi)繼瑞典《被動房低能耗住宅規(guī)范》后第二本有關(guān)被動式房屋的標(biāo)準(zhǔn)
。
該標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容包括:總則,術(shù)語和符號,被動式房屋的定義和規(guī)定
,被動式房屋的基本設(shè)計原則,被動式房屋的熱工和能耗計算規(guī)定
,熱工計算
,采暖負(fù)荷和能耗計算,冷負(fù)荷和空調(diào)能耗計算
,房屋總一次能源計算項目和計算方法