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什么是被动房?

什么是被动房?什么又是超低能耗建筑?相信大家感觉很抽像、詞汇又不能理解,今天让我为大家科普一下!它將成为未來主流建筑的新趋勢 。

被动式房屋及超低能耗建筑

这是建筑标准。被动式住宅被认为是当今设计和建筑行业中最严格、以能源为基础的标准,用于建筑的供暖和制冷能耗,比传统建筑低90%。被动式住宅的高性能建筑标准是国际公认的,有科学的基础和证明。

被动式房屋就是相对于主动而言,被动的“供给 – 暖/冷”。即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,也就是用非常小的能耗将室内调节到合适的温度,非常的环保。它适用于任何类型的建筑物,包括多户住宅、房屋、办公室、学校、幼儿园、超市等,亦可运用在新建筑和现有裝修及改建建筑上。

被动式住宅是一种应用建筑设计方法,以实现卓越的能源效率和优越的热舒适性的住宅。热负荷和冷负荷通过被动措施(如气密性、熱断桥设计、高保温性能)最保温性能化窗户,被动式太阳能,遮阳和消除热桥。由于被动式住宅建筑是密闭的,它需要平衡控制的通风和高质量的热交换,以随时提供新鲜空气。所有有关建筑物的耗能数据,都必须符合被动房屋设计(Passive House Planning Package – 简稱PHPP)所规范及量化。在建造过程中亦必须多次检查並通过抽气及耗能验测,才能获取由德国被动房研究所,所颁发的被动房认可证书。

被动房
真空保温瓶原理
被动房建筑的由来

英语 Passive house 或 building,德語:(Passiv-haus) 源自于德国,其中Passive是被动的意思,Haus指的就是房子或建筑物。“被动房” 建筑的概念是在德国上世纪80 年代低能耗建筑的基础上建立起来的,1988年瑞典隆德大学 (Lund University) 的阿达姆森教授 (Bo Adamson) 和德国的菲斯特博士 (Wolfgang Feist) 首先提出这一概念, 他们认为 “被动房” 建筑应该是不用主动的采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑。1991年在德国的达姆施塔特 (Darmstadt) 建成了第一座“被动房”建筑 (Passive House DarmstadtKranichstein), 在建成至今的十几年里, 一直按照设计的要求正常运行,取得了很好的效果。

世界上最大的被动办公楼energon于2002年建于德国的乌尔姆。按照达姆施塔特被动房机构公布的要求,建筑必须在年热能需求、热负荷、空气密度和基本能源需求等方面符合特定的标准,才能称为合格的“被动房”。

被动房建筑的技术与实践

保暖瓶原理是一个最简单说明被动房的例子,當烧水壶把水烧开后关火,之后把一半热水倒入真空保温瓶,在原有烧水壶的一半熱开水会保温持久一点,还是在真空保温瓶的一半熱开水会保温持久一点,答案当然是真空保温瓶。

烧水壶把水烧开,这就是主动提供热量,就正如现今的房了,热能都是从暖气系统所得 (不管风暖或地热)。在不消耗任何能量的前提下,真空保温瓶把烧开水持续保持一定热度,我们称之为“被动”保暖,这是简单说明被动房的概念。

五大原则
被动房建筑的技术
被动房的设计和建筑技术包含以下五大原则:
  1. 建筑外围护结构保温:

通俗地说,被动房外墙设计就相当于给房子穿了一套厚厚的羽绒服,当然还要加毛绒帽及羊毛靴,正如房子上盖及地基底下亦要包上厚厚保温层,将外墙所组成的建筑外围护结构所需的热量保持在室内,或将不需要的热量隔绝在室外。

  1. 高保温性能外窗:

天然光是房子不可或缺的一部份,但亦是使室內过热或过冷的主因,所以被动房的外窗窗框必须被很好地隔热保温和装配有三层玻璃,并在中空部分填充氩气或氪气,以避免热传递,不僅能減少熱量的損失,而且还能增加保温和舒適度。即使在寒冷的冰雪天气,室內测玻璃也能超过17°C。

  1. 高气密性:

高气密性是指不透风,不会有空气流失,被动房对气体流失有严格要求,周密考虑气密设计,所有节点和接口都要设计为气密,因如果密封不好,会产生冷热气体对流,从而造成热量流失,而气密好可提高室内空气质量,并降低未经控制的潮湿气流损害热围护的风险。通常在每个被动房气密外围护完成后,都要以「抽风及鼓气测试」测量气密性。

  1. 无热桥设计:

所谓热桥(thermal bridges)效应,即热传导的物理效应,不管木结构又或混凝土结构的建筑物,在楼层和墙角接合点因外墙与内墙由于建材的物料差异而导致之热传导性(如混凝土材料的导热性是普通砖块导热性的2至4倍),同时由于室内通风不畅,秋末冬初室内外温差较大,冷热空气的盈点接触,墙体保温层导热不均匀,产生热桥效应,造成房屋内墙结水珠、发霉甚至滴水(回锅水)。

因于热桥效应可造成热流失及因潮湿隐患而引发霉菌问题,所以被动房在建筑物突出部分的构件、角、连接处以及穿透处都必须十分小心仔细地设计和施工,只有这样才能避免热桥。对于一些无法避免的热桥,也必须将其尽可能最小化。

       5. 热回收通风:

由于气密结构,而窗户也不常用,所以热交换的机械通风系统将是重点,把新鲜空气持续提供到室内。这种系统也叫热回收系统,原理是把室内含湿度的空气回收及排出,但在排出同时将利用排出废气余热,加热到抽入的新鲜空气 (虽然交流,但机内管导并没有混合废气和新鲜空气)。对于冬季严寒或夏季潮湿的气候,使用热量回收通风系统,主动通风(逆流空气/空气热交换)提供了高质量的空气。

当然,被动房设计还有选址和建筑物周围环境要素的利用(如地形、太阳、风、雨、植物种植等),才能最大限度地节约能源和提高室内环境质量。

详情请参阅: https://elearning.passivehouse.com/mod/book/view.php?id=1039

被动房外墙保温
被动房密封检测