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1、北京住宅院:被動房不止是環保 建筑的節能體現在兩個方面,滿足舒適度要求的情況下 一降低圍護結構同外界的熱交換, 二盡可能的利用現有的綠色能源。 概念: 被動房在中國也有被翻譯為“無源房”,即在非極端寒冷的天氣,不用“有源的供暖和空調系統仍可擁有舒適的室內小氣候。在建筑通過圍護結構的熱損失和通風熱損失最小化的情況下,采用高效熱回收通風設施不僅給建筑提供足夠的新鮮空氣,還可以通過對新鮮空氣后加熱或后制冷來滿足制冷或采暖的需求。”(無源房屋,中國建筑工業出版社,2010)。在極端寒冷的天氣下,使用很少的輔助能源,通常消耗極少可再生能源滿足室內舒適性要求。“被動房”是各種保溫及節能技術產品的集大成者,2、通過充分利用可再生能源等使采暖消耗的一次能源不超過15千瓦小時/平米的房屋。如此低的能耗標準,是通過高隔熱隔音、密封性強的建筑外墻和盡可能的利用現有的可再生能源得以實現。 低能耗建筑和被動房最顯著的優點是高效的保溫隔熱性能。寒冷或嚴寒地區冬季采暖煤耗量局、夏季空調電耗高大部分是由于圍護結構與外界環境的熱交換造成的。因此被動式一低能耗建筑的節能重點是提高建筑圍護結構的熱工性能,降低傳熱系數,減少熱損失。此外高效的保溫措施還將提高建筑物的氣密性,降低能量損失,隔絕室外噪音,提高居住舒適度。 (1)、建筑外墻保溫 外墻保溫材料的種類很多,較適合的有膨脹聚苯板、礦棉、玻璃棉、泡沫玻璃、纖維素和木質保溫3、隔熱材料、真空保溫材料等。 屋頂和地面保溫 被動房對屋頂、地面及地下室的頂板的保溫要求很高。屋頂保溫要求保溫材料的厚度為24 30cm。保溫層上面需要加設防潮層。屋面保溫隔熱材料一般多分為兩類:一是板材型,如XPS板,EPS板,硬泡聚氨酯板(PU),巖棉板;二是現場澆注型材料,如現場噴涂硬泡聚氨酯整體防水屋面。地面保溫的厚度最小也有25 cm。 熱橋的處理 要使建筑保溫隔熱系統發揮良好的作用,除了保溫材料和厚度的選擇外,加強關鍵節點的設計與施工,避免熱橋非常重要。避免熱橋不僅對降低熱熱損失非常重要,而且也能防止潮濕隱患和由此引發的霉菌問題。如陽臺采用預安裝結構,可將熱橋最小化。實現無熱橋要求建4、筑物必須無疏漏地包裹在保溫層理,避免穿透保溫隔熱平面的構件,避免結構件外突的建筑部件。陽臺最好能處理成自承重移前的構件等。 氣密性 關鍵部位如窗洞口、空調支架與欄板、穿墻預埋件、屋頂連接處、建筑物陰陽角包角等應采用相應的密封材料和配件隔絕傳熱,確保保溫系統的完整性。 (2)節能窗戶 窗戶是建筑保溫、隔熱、隔音的薄弱環節。通過窗戶的熱損失占到建筑圍護結構熱損失的比重最大,約為3340%。因此窗戶是節能的重點。 通風技術和設備 被動房的氣密性非常高,為了避免開窗通風造成的熱損失,降低能源消耗,同時滿足空氣交 換衛生方面的要求,被動房通常采用帶熱回收的排氣和通風系統。機械通風系統可以確保室內水蒸汽排5、出室外,保持室內濕度適中,避免水蒸汽破壞建筑構件,產生結露;其次通風可以排出有害物質和異味,保證室內空氣質量。新風系統包括帶熱回收的分散式通風系統和帶熱回收的集中式通風系統。 熱回收裝置包括叉流板式熱交換器、逆流式熱交換器、轉輪式熱交換器,其熱交換效率都在75%以上。 (1)被動式采暖技術 被動式采暖技術就是通過建筑朝向、周圍環境布置、建筑材料選擇和建筑平、立面構造等多方面的設計,使建筑物在冬季能最大限度地利用太陽能采暖而夏季又不至于過熱。主要方式是是加大房間向陽立面的窗,如做成落地式大玻璃窗或增設高側窗,讓陽光直接進到室內加熱房間。采用這種被動式太陽能技術的前提是窗戶密封性較高,并配有保溫窗6、簾或保溫窗扇板防止夜間從窗戶向外的熱損失。 (2)主動式采暖技術和設備 與帶熱回收新風系統結合的采暖當被動房采暖熱負荷低于10W/m2,可以采用帶熱回收的通風系統進行采暖。從廚衛區域(浴室、廁所、廚房)中抽出的廢氣要先流經熱交換器,在這里,廢氣近90%的熱量會被吸 收掉并傳導給新風,然后廢氣被排除。新風通過進風口進入室內,經過過濾器,然后到達熱交換器進行預熱送入到房間。 在有些情況下,新風在到達熱交換器前還要經過一段長距離的“地熱交換器”,即安裝在底下1.52m左右的管網,新風便可以吸收地下存儲的熱量。通過地熱交換器預熱后,外面空氣溫度可由-15。C升至05。C,這樣不僅可以防止熱交換器進氣風7、扇的截流閥或開關控制結霜,也可大大提高冬天通風排氣設備的效率。在有些工程申通風系統還裝有電除霜保護加熱系統和后加熱器( post heater)以保證熱交換的穩定性,避免熱交換器結冰。 利用可再生能源的采暖系統可再生能源采暖系統包括太陽能采暖系統和淺層地能熱泵采暖系統。歐洲很多采用地源熱泵技術輔助太陽能系統為低能耗建筑供熱或被動房輔助供熱。地源熱泵的末端采暖系統通常是輻射式采暖系統如地板輻射采暖系統或樓板埋管系統。 遮陽技術 歐洲被動式一低能耗建筑通過合理選擇建筑朝向,處理好建筑立面,進行被動式的遮陽或自遮陽。如通過建筑構件本身,特別是窗戶部分的縮緊形成陰影區,形成自遮陽:或是利用建筑互相造影8、形成建筑互遮陽。 建筑外遮陽可以是固定的建筑遮陽結構,如遮陽板、屋檐等:也可以是活動式的,如百葉、活動擋板等。除了外遮陽,還有導光遮陽系統和可切換式玻璃同樣能優化利用日光和降低制冷負荷。 被動房案例 日本出現了第一棟通過正式認證的被動房。它位于東京的西南方向、距其50英里的鐮倉市的鄉間。這棟叫做“階梯房”的鄉間別墅,不僅節省能耗,并且,它的“階梯”造型,打破了被動房的呆板形象,而且,還有助于建立起友好親密的鄰里關系。 這所被動房和日本傳統的建筑相去甚遠。通常傳統日本建筑會使用較薄的墻面以及單一塊面的窗戶。而在這所房子里,使用的則是較厚的墻面以及三層式玻璃。三層玻璃是被動房最常用的一種形式,它起著“保暖外殼”的作用。作為建筑外殼的墻面和玻璃,是建造一個被動房非常重要的因素,如果外殼的質量不過關,就無法保持室內的氣溫。這樣的外殼可以保證有最少的接縫,因此不容易發生空氣泄漏和熱量的流失。 整棟房屋采暖通風的核心是HRV,即廢熱回收系統。通過這個系統可以源源不斷地供應過濾后的新鮮空氣,以及為室內地板下的加熱系統提供能源,此外還設計了一個火爐可供生火。考慮到日本的氣候環境,這種 被動房將節省大量的能源消耗。