浅谈被动房

浅谈“被动房”
被动房，Passive House，它的概念产生于1988年，最早的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。

比起能耗低但室内舒适度较差的传统建筑和室内足够舒适但能耗非常高的高端建筑，被动房的最大特点在于实现高品质居住环境下的低能耗。

据测算，在严寒和寒冷地区，被动房屋冬季采暖能耗是普通节能建筑的1/10~1/4；若折算成国内标准，建筑节能率约为92%。

（目前江苏省要求居住建筑节能率为50%,正在拟定65%的标准，预计今年颁布执行）被动房通过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。

被动房是各种产品的集大成者，通过充分等可再生能源使采暖消耗的一次能源不能超过15千瓦·小时/平米的房屋。

如此低的能耗标准，是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源得以实现。

被动房也是国外倡导的一种全新节能建筑概念，也是我国推动建筑节能工作的重要契机和平台。

被动房不需要主动加热，它基本上是依靠被动收集来的热量来使房屋本身保持一个舒适的温度。

使用太阳、人体、家电及热回收装臵等带来的热能，不需要主动热源的供给。

被动房有四大要素，一是讲究朝向：被动式节能的房子在设计上会尽可能减少外墙面积，因此房屋南北朝向也很重要，这关系到能否更好地利用太阳能；东西向很少开窗，如果想大面积开窗，必须有相应的自然或人工遮阳设施（树木、百页、遮阳篷）。

二是墙体密封性强：被动房是不需要暖气设备的。

要保持室内温度，首先依靠很好的保温层和房子的密封性：尽量避开热桥，这从地下室开始到屋顶结束；为了对房子进行高效保温，还需要对门、窗进行特殊保温隔热处理。

三是通风性好：由于房子的密封性高，所以被动房的通风显得更为重要，以防止霉变。

但是通风会损失大部分能量，所以出现新一代的通风设备：新鲜空气被吸入首先进入主卧和起居等房间，污浊空气被从卫生间和厨房排出，同时通
过热循环交换器，使新风被旧风加热，尽可能减少通风热损失。

四是低水耗：为了减少水消耗，雨水被收集起来用于冲刷厕所、花园和冲洗其他。

水通过屋顶太阳能加热器被加热，如果热水需求较高，会补充天然气加热。

在这个消耗量上，传统房子一年需要天然气1500~2500升，而被动房只需150~250升。

与此同时，被动房的建设需要的技术要求是很高的。

主要技术手段有：通过优化建筑体型和朝向利用自然通风、自然采光；极大地提高围护结构保温隔热性能，实现无热桥的构造；采用高性能的被动房门窗；提高建筑气密性；采用高效热回收的新风系统；利用可再生能源满足辅助供热，生活热水和辅助照明。

主要质量保证措施有：开展被动式低能耗建筑专题技术培训和设计指导，杜绝边设计边施工；开展被动式低能耗建筑的施工培训，严格施工监理和过程质量控制；加强产品监控，选择高质量的与建筑同寿命的节能产品与配件；进行建筑整体的气密性测试，查找施工和产品质量漏洞；被动式低能耗建筑必须进行精装修，加强运营阶段的能耗监控及优化运营。

围护结构的设计以及关键节点部位的构造也是很关键的。

围护结构的设计：被动式房屋的围护结构在设计时就要满足不同于传统节能建筑的规定。

非透明外围护结构传热系数；透明围护结构必须遵从传热系数、玻璃的太阳能总透射比和玻璃的选择性系数的规定等。

关键节点部位的构造：在屋面和外墙保温层靠近室内的一侧宜设置防水隔气膜，在靠近室外的一侧宜设置防水透气膜；外窗宜紧贴结构墙外侧安装，外窗与墙体之间的缝隙应采用耐久性良好的密封材料密封、没有窗墙比要求等等。

照明和遮阳设计：不同于一般建筑，设计人员在进行被动式房屋设计时要进行采光设计，以充分利用自然光照明，达到降低照明用电的目的。

采光设计往往决定了窗户的面积。

同时遮阳的设计规定要求设计人员考虑到夏季和冬季的太阳能入射角度，以达到充分利用太阳能而又尽可能避免夏季太阳造成的冷负荷。

通风系统的设计：与普通建筑不同的是被动式房屋必须要采用高效热回收通风装置。

应遵守被动房对通风系统的布局、管路、新风量、热回收率、过滤等级方面的规定。

以及对空调系统的功能、室内气流组织、风速、送风温度、能效比、环保工质等一系列规定。

关键材料和性能：被动式房屋有良好的耐久性，其应用的材料和产品也必须满足较高水平的能和耐久性要求。

应严格遵守标准对关键性材料的性能做出了的明确规定。

性能指标要比其它标准中
的规定严格。

这些材料包括屋面和外墙用防水隔气层的防水隔气膜、外墙外保温系统的各种材料和产品、外围护门窗洞口的密封材料、屋顶金属扣板和窗台金属板的性能指标、地下室顶板天花板保温用岩棉板。

特别指出的是，考虑到我国目前节能建筑和建筑节能材料的市场现状，本标准规定了门窗用防水隔气膜和防水透气膜及外墙外保温系统必须由系统的供应商供应。

防火设计：被动式房屋通常有较厚的保温层。

一旦保温材料性能达不到要求，在火灾发生时会产生灾难性后果。

应严格遵守标准对防火设计构造材料性能、工法做出了详细的规定，其标准要严于国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016)的规定。

基本的出发点是，在施工电焊时不会引燃保温材料，房屋在使用过程中一旦发生火灾，不会产生致命毒烟，使火灾可控制在一定范围内。

被动式建筑的优势在国内受到重视。

全国各地都掀起了“被动房”的热潮。

总体而言，北方地区的黑龙江省等部分企业走在了我国该领域的前沿，无论是项目实践、产品技术创新还是自主科研，都取得了丰硕成果。

如早在2011年，黑龙江辰能房地产开发公司就开展了中德合作被动式——超低能耗合作项目实践——辰能•溪树庭院。

这是当时中国仅有的两个中德合作“被动式”节能建筑示范项目之一。

而河北省业已竣工的秦皇岛“在水一方”中德合作被动式超低能耗绿色建筑示范节能率高达92%，中德合作的河北省建筑科技研发中心科研楼被动式超低能耗绿色建筑示范节能率亦为90%。

经测算，“在水一方”8万多平方米被动式超低能耗绿色建筑示范项目与传统建筑相比，年节约标煤998吨，减少二氧化碳排放2595吨，节约采暖费195万元。

新疆乌鲁木齐市的“幸福堡”综合楼被动式建筑，也采用了中德合作技术，成为全疆乃至西北地区第一个以德国标准建造的被动式建筑的标杆。

“幸福堡”外墙保温层传热系数约为常规节能建筑的1/3，窗户的传热系数比常规节能建筑低50%以上，过滤排除空气时还可保留75%以上的热量。

此外，“幸福堡”还通过太阳能应用、新风余热回收、遮阳、立体绿化等节能措施，大幅降低建筑能耗，节能率达到85%以上，仅为常规公共建筑能耗的20%左右。

除了北方，地处江南的，由南京房企朗诗集团、德国被动房研究所、德国能源署合作，在浙江省长兴县联合建造的南京首栋被动房节能建筑已经建成。

这栋名叫“布鲁克”的绿色精品酒店，建筑面积约2.5万平方米，它根据长三角地
区冬冷夏热的气候特点，使用超厚的绝热材料和优质的门窗结构，通过住宅本身的构造达到高效的保温隔热性能，并利用太阳能和家电设备的散热为居室提供热源，极少或基本不使用“主动”能源。

基于被动式建筑开发的被动式建筑材料和能源环境系统在我国也取得了部分突破。

比如2012年国内窗企森鹰集团与德国“被动式节能屋研究所”合作，研制出一款符合被动式房屋用窗标准的产品。

该窗的窗框体采用超级保温复合框体，玻璃采用三玻两腔结构(双LOW-E、双暖边、充氩气)，使其具有超强的保温性能。

而国内知名企业清华同方推出的被动式建筑能源环境系统，采用热回收技术、低温空气源热泵技术和空气过滤等多功能空气处理技术，不仅实现了夏季制冷、冬季制热、提供生活热水等功能，还能有效控制室内温度，并可以全天候不间断输送新风，同时将空气流动所产生的灰尘、污染物降到最低；热回收效率达到75%以上。

上述材料与系统，已成功运用于中德合作的被动式建筑示范项目之中。

总的来说，被动房在未来会受到越来越多的重视，也会起到越来越重要的作用。