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白話「被動(dòng)房」2018-12-26 11:18來源:研習(xí)綠色建筑的留德咩
Winter is coming, 讓我們給房子穿上羽絨服可好? 本文將從以下幾個(gè)方面展開 被動(dòng)房的發(fā)展歷程 被動(dòng)房的概念 被動(dòng)房的閃光點(diǎn) 建造被動(dòng)房的必要性 被動(dòng)房的節(jié)能原理 被動(dòng)房的設(shè)計(jì)原則 “被動(dòng)房” 這個(gè)概念是在德國(guó)上世紀(jì)80 年代出現(xiàn)的低能耗建筑理念的基礎(chǔ)上建立起來的。由1988年瑞典隆德大學(xué) (Lund University) 的阿達(dá)姆森教授 (Bo Adamson) 和德國(guó)的菲斯特博士 (Wolfgang Feist) 最先提出這一概念, 他們認(rèn)為被動(dòng)房應(yīng)該是不用主動(dòng)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(guó)的達(dá)姆施塔特 (Darmstadt) 建成了第一座被動(dòng)房 (Passive House Darmstadt Kranichstein), 在建成至今的十幾年里, 一直按照設(shè)計(jì)的要求正常運(yùn)行,取得了很好的效果。
近二十年,隨著節(jié)能環(huán)保理念深入人心,被動(dòng)房也得到了快速的發(fā)展。2010年6月18日, 歐盟出臺(tái)了《建筑能效2010指令》(EPBD2010),該指令規(guī)定,成員國(guó)從2020年12月31日起,所有的新建建筑都是近零能耗建筑;2018年12月31日起,政府使用或擁有的新建建筑均為零能耗建筑。 為了實(shí)現(xiàn)歐盟的能效提升目標(biāo),各成員國(guó)都積極推進(jìn)超低能耗建筑(近零能耗建筑)的發(fā)展。 被動(dòng)房的推廣成為歐盟進(jìn)一步挖掘建筑節(jié)能潛力,擺脫對(duì)化石能源依賴的有力措施之一。 ▲大開窗可以增加采光及得熱 ▲被動(dòng)房一般都會(huì)運(yùn)用太陽能發(fā)電技術(shù),降低對(duì)電網(wǎng)能源需求 更重要的是 被動(dòng)房不只有帥氣的外表 內(nèi)在美也是相當(dāng)?shù)某霰娕叮?/span> 那么,究竟什么是被動(dòng)房呢? 首先,何為“被動(dòng)”? 舉個(gè)例子,我們用燒水壺把水燒開,這就是主動(dòng)提供熱量,之后我們把熱水倒入保溫瓶,在不消耗任何能量的前提下,水還可以持續(xù)保持一定熱度,我們稱之為“被動(dòng)”保暖。 ▲浙江長(zhǎng)興被動(dòng)房:中國(guó)夏熱冬冷地區(qū)第一座按德國(guó)被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的被動(dòng)式建筑 房子也一樣,普通房子在冬天要想保持室內(nèi)溫度舒適,必須依賴空調(diào)或暖氣系統(tǒng),主動(dòng)為房屋提供熱量,這樣自然就要消耗大量電能或者其他熱能,我們稱之為主動(dòng)供暖。與此相對(duì),“被動(dòng)房”不需要暖氣等主動(dòng)供熱系統(tǒng),只需要外層維護(hù)結(jié)構(gòu)及室內(nèi)熱能回收系統(tǒng)就可以使室內(nèi)溫度持續(xù)保持在一定區(qū)間內(nèi),自然就降低了能源消耗。 ▲ 2010上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū)內(nèi)的被動(dòng)房“漢堡之家” 被動(dòng)房是真正同時(shí)滿足了節(jié)能、舒適和經(jīng)濟(jì)適用為一體標(biāo)準(zhǔn)的建筑。具體指采用各種節(jié)能技術(shù)構(gòu)造最佳的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境,極大限度地提高建筑保溫隔熱性能和氣密性,使建筑物對(duì)采暖和制冷需求降到最低。在此基礎(chǔ)上,通過各種“被動(dòng)”式建筑手段,如自然通風(fēng)、自然采光、太陽能輻射和室內(nèi)非供暖熱源得熱等來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適的熱濕環(huán)境和采光環(huán)境,最大限度降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴或完全取消這類設(shè)施。 首先,其很大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)便是節(jié)能,它所需的單位平方米采暖和制冷能耗與傳統(tǒng)建筑相比節(jié)能高達(dá)90%,舉個(gè)例子,目前我國(guó)北方的平均取暖能耗為15千克標(biāo)準(zhǔn)煤/每平米每年。 如果每個(gè)家庭住在100平方米的房子里,每年僅供暖則要消耗1500千克標(biāo)準(zhǔn)煤,換算成廢物排放,每個(gè)家庭每年大約要排放3.9噸二氧化碳,36公斤二氧化硫,10.5公斤氮氧化物。在這里不得不說,生活在南方的同學(xué),確實(shí)為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。 而住在同等面積的被動(dòng)房之中,每年則僅需要150千克標(biāo)準(zhǔn)煤,降幅達(dá)到90%,不僅為環(huán)保事業(yè)做貢獻(xiàn),更重要的是自己的電費(fèi),暖氣費(fèi)也減少了一大截。 其次,被動(dòng)房是可以提高生活品質(zhì),通過新風(fēng)系統(tǒng),可以使室內(nèi)保持恒溫,恒濕,還可以對(duì)空氣進(jìn)行凈化,減少室內(nèi)PM2.5濃度,使我們生活在一個(gè)健康,舒適的環(huán)境中。 ▲ 我們舍得“黑金”就這樣被燒掉么? 根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院日前發(fā)布的《2013—2017年中國(guó)智能建筑行業(yè)市場(chǎng)前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示,我國(guó)建筑能耗已經(jīng)占到社會(huì)總能耗的33%,在能源總消費(fèi)量中所占比例近三成,可以折算成11億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,且隨著城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)建筑能耗比例將上升至35%左右,將超過交通行業(yè)的能源消耗。 ▲ 各產(chǎn)業(yè)能源消耗比例
聽到“尾號(hào)限行”,大家可能憤憤不平,如果建筑行業(yè)不朝著綠色節(jié)能的方向發(fā)展下去,接下來可能就是自家房子“單雙日限住”啦。
而與之相對(duì)的,降低建筑能耗,提升建筑舒適度的超低能耗被動(dòng)式房屋能源消耗僅是常規(guī)建筑的10%,這不是讓建筑能耗跌出社會(huì)能源消耗榜首,并與聯(lián)想手機(jī)歸到其他一類么。 那在建造被動(dòng)房時(shí)究竟是用了哪些技術(shù),使其能源消耗如此低呢? 1. 通俗地講,就像我們冬天保暖需要穿羽絨服一樣,被動(dòng)房的設(shè)計(jì)就相當(dāng)于給房子穿了一套厚厚的羽絨服—— 被動(dòng)房專用窗和由被高度隔熱的屋面、樓底板及外墻所組成的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)將所需的熱量保持在室內(nèi),或?qū)⒉恍枰臒崃扛艚^在室外。 ▲ 被動(dòng)房所需的三層玻璃 ▲ 外墻保溫隔熱系統(tǒng)構(gòu)造 2. 被動(dòng)房有效地利用太陽得熱、室內(nèi)熱源得熱以及熱量回收。在較溫暖的季節(jié),被動(dòng)房則利用被動(dòng)制冷技術(shù)例如遮陽系統(tǒng)來保持室內(nèi)涼爽宜人。 3. 新風(fēng)系統(tǒng)提供持續(xù)不斷的新風(fēng),保持安靜及適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速,確保室內(nèi)空氣的高品質(zhì)而不帶有令人感到不舒適的吹風(fēng)感。另外,高效的熱回收裝置使室內(nèi)空氣中帶有的熱量被回收利用。 總的來講,就是在設(shè)計(jì)時(shí)必須履行5大原則: 1. 無熱橋設(shè)計(jì) 2. 高性能窗戶 3. 帶熱回收的新風(fēng)系統(tǒng) 4. 高質(zhì)量保溫 5. 極佳的氣密結(jié)構(gòu) ▲ 被動(dòng)房設(shè)計(jì)原則 至于如何運(yùn)用這些原則建造出滿足標(biāo)準(zhǔn)的被動(dòng)房,我將在接下來的文章中逐個(gè)逐次解釋,敬請(qǐng)期待。 本文作者為被動(dòng)房認(rèn)證咨詢師,中德環(huán)境與能源促進(jìn)中心理事,綠色建筑研習(xí)社第12期PHI學(xué)員,碩士就讀于柏林工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)工程專業(yè),專業(yè)方向?yàn)榈湍芎慕ㄖ?,綠色建筑。目前在德國(guó)能源署建筑能效部進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí),為中德之間的項(xiàng)目合作提供支持。 |