建筑設(shè)計(jì)中被動(dòng)房的應(yīng)用(5頁).doc

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建筑設(shè)計(jì)中被動(dòng)房的應(yīng)用(5頁).doc

1、北京住宅院:被動(dòng)房不止是環(huán)保建筑的節(jié)能體現(xiàn)在兩個(gè)方面,滿足舒適度要求的情況下一降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)同外界的熱交換, 二盡可能的利用現(xiàn)有的綠色能源。概念: 被動(dòng)房在中國(guó)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(diào)系統(tǒng)仍可擁有舒適的室內(nèi)小氣候。在建筑通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和通風(fēng)熱損失最小化的情況下,采用高效熱回收通風(fēng)設(shè)施不僅給建筑提供足夠的新鮮空氣,還可以通過對(duì)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(guó)建筑工業(yè)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(nèi)舒適性要求。“被動(dòng)房”是各種保溫及節(jié)能技術(shù)產(chǎn)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(shí)/平米的房屋。如此低的能耗標(biāo)準(zhǔn),是通過高隔熱隔音、密封性強(qiáng)的建筑外墻和盡可能的利用現(xiàn)有的可再生能源得以實(shí)現(xiàn)。低能耗建筑和被動(dòng)房最顯著的優(yōu)點(diǎn)是高效的保溫隔熱性能。寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)冬季采暖煤耗量局、夏季空調(diào)電耗高大部分是由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的熱交換造成的。因此被動(dòng)式一低能耗建筑的節(jié)能重點(diǎn)是提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,降低傳熱系數(shù),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(zhì)保溫

3、隔熱材料、真空保溫材料等。屋頂和地面保溫被動(dòng)房對(duì)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(shè)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(xiàn)場(chǎng)澆注型材料,如現(xiàn)場(chǎng)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(tǒng)發(fā)揮良好的作用,除了保溫材料和厚度的選擇外,加強(qiáng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工,避免熱橋非常重要。避免熱橋不僅對(duì)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(fā)的霉菌問題。如陽臺(tái)采用預(yù)安裝結(jié)構(gòu),可將熱橋最小化。實(shí)現(xiàn)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(gòu)件,避免結(jié)構(gòu)件外突的建筑部件。陽臺(tái)最好能處理成自承重移前的構(gòu)件等。氣密性關(guān)鍵部位如窗洞口、空調(diào)支架與欄板、穿墻預(yù)埋件、屋頂連接處、建筑物陰陽角包角等應(yīng)采用相應(yīng)的密封材料和配件隔絕傳熱,確保保溫系統(tǒng)的完整性。 (2)節(jié)能窗戶窗戶是建筑保溫、隔熱、隔音的薄弱環(huán)節(jié)。通過窗戶的熱損失占到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失的比重最大,約為3340%。因此窗戶是節(jié)能的重點(diǎn)。通風(fēng)技術(shù)和設(shè)備被動(dòng)房的氣密性非常高,為了避免開窗通風(fēng)造成的熱損失,降低能源消耗,同時(shí)滿足空氣交換衛(wèi)生方面的要求,被動(dòng)房通常采用帶熱回收的排氣和通風(fēng)系統(tǒng)。機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)可以確保室內(nèi)水蒸汽排

5、出室外,保持室內(nèi)濕度適中,避免水蒸汽破壞建筑構(gòu)件,產(chǎn)生結(jié)露;其次通風(fēng)可以排出有害物質(zhì)和異味,保證室內(nèi)空氣質(zhì)量。新風(fēng)系統(tǒng)包括帶熱回收的分散式通風(fēng)系統(tǒng)和帶熱回收的集中式通風(fēng)系統(tǒng)。熱回收裝置包括叉流板式熱交換器、逆流式熱交換器、轉(zhuǎn)輪式熱交換器,其熱交換效率都在75%以上。 (1)被動(dòng)式采暖技術(shù) 被動(dòng)式采暖技術(shù)就是通過建筑朝向、周圍環(huán)境布置、建筑材料選擇和建筑平、立面構(gòu)造等多方面的設(shè)計(jì),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(shè)高側(cè)窗,讓陽光直接進(jìn)到室內(nèi)加熱房間。采用這種被動(dòng)式太陽能技術(shù)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(dòng)式采暖技術(shù)和設(shè)備與帶熱回收新風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合的采暖當(dāng)被動(dòng)房采暖熱負(fù)荷低于10W/m2,可以采用帶熱回收的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行采暖。從廚衛(wèi)區(qū)域(浴室、廁所、廚房)中抽出的廢氣要先流經(jīng)熱交換器,在這里,廢氣近90%的熱量會(huì)被吸收掉并傳導(dǎo)給新風(fēng),然后廢氣被排除。新風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi),經(jīng)過過濾器,然后到達(dá)熱交換器進(jìn)行預(yù)熱送入到房間。在有些情況下,新風(fēng)在到達(dá)熱交換器前還要經(jīng)過一段長(zhǎng)距離的“地?zé)峤粨Q器”,即安裝在底下1.52m左右的管網(wǎng),新風(fēng)便可以吸收地下存儲(chǔ)的熱量。通過地?zé)峤粨Q器預(yù)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(jìn)氣風(fēng)

7、扇的截流閥或開關(guān)控制結(jié)霜,也可大大提高冬天通風(fēng)排氣設(shè)備的效率。在有些工程申通風(fēng)系統(tǒng)還裝有電除霜保護(hù)加熱系統(tǒng)和后加熱器( post heater)以保證熱交換的穩(wěn)定性,避免熱交換器結(jié)冰。利用可再生能源的采暖系統(tǒng)可再生能源采暖系統(tǒng)包括太陽能采暖系統(tǒng)和淺層地能熱泵采暖系統(tǒng)。歐洲很多采用地源熱泵技術(shù)輔助太陽能系統(tǒng)為低能耗建筑供熱或被動(dòng)房輔助供熱。地源熱泵的末端采暖系統(tǒng)通常是輻射式采暖系統(tǒng)如地板輻射采暖系統(tǒng)或樓板埋管系統(tǒng)。遮陽技術(shù) 歐洲被動(dòng)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(jìn)行被動(dòng)式的遮陽或自遮陽。如通過建筑構(gòu)件本身,特別是窗戶部分的縮緊形成陰影區(qū),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(jié)構(gòu),如遮陽板、屋檐等:也可以是活動(dòng)式的,如百葉、活動(dòng)擋板等。除了外遮陽,還有導(dǎo)光遮陽系統(tǒng)和可切換式玻璃同樣能優(yōu)化利用日光和降低制冷負(fù)荷。被動(dòng)房案例日本出現(xiàn)了第一棟通過正式認(rèn)證的被動(dòng)房。它位于東京的西南方向、距其50英里的鐮倉市的鄉(xiāng)間。這棟叫做“階梯房”的鄉(xiāng)間別墅,不僅節(jié)省能耗,并且,它的“階梯”造型,打破了被動(dòng)房的呆板形象,而且,還有助于建立起友好親密的鄰里關(guān)系。這所被動(dòng)房和日本傳統(tǒng)的建筑相去甚遠(yuǎn)。通常傳統(tǒng)日本建筑會(huì)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(dòng)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(gè)被動(dòng)房非常重要的因素,如果外殼的質(zhì)量不過關(guān),就無法保持室內(nèi)的氣溫。這樣的外殼可以保證有最少的接縫,因此不容易發(fā)生空氣泄漏和熱量的流失。整棟房屋采暖通風(fēng)的核心是HRV,即廢熱回收系統(tǒng)。通過這個(gè)系統(tǒng)可以源源不斷地供應(yīng)過濾后的新鮮空氣,以及為室內(nèi)地板下的加熱系統(tǒng)提供能源,此外還設(shè)計(jì)了一個(gè)火爐可供生火。考慮到日本的氣候環(huán)境,這種被動(dòng)房將節(jié)省大量的能源消耗。

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