“十四五”规划中明确提出了“推动形成绿色生产生活方式,加快改善生态环境”发展绿色地产,尤其是发展绿色建筑、降低建筑能耗,成为房地产行业转型升级的必选项,这或许将引发被动房从试点到逐步被推广
被动房,是通过充分利用可再生能源使所有消耗的一次性能源总和不超过120千瓦·小时/(平米.年)的房屋。
低能耗标准,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”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。
现在很多地产企业出于各种目的开始接触被动房,但对于被动房的认知却比较少,今天就跟大家讲一讲被动房相关知识
题纲
01 什么是被动房
02 被动房的设计要点
03 被动房的成本情况
04 国内被动房案例
01
什么是被动房
1. 被动房的由来
“被动房”是一种高度节能、高舒适的建筑。通过自然采光、太阳能辐射等被动式节能措施与建筑外围护结构保温隔热节能技术相结合建成的建筑。在显著提高室内环境舒适度的同时,大幅度降低建筑能耗。真正的健康、舒适、节能!
“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”的建筑方式不受楼宇类型的限制,包括办公楼宇、住房、校舍、体育馆以及工业用房。因此普通建筑可以通过改建达到“被动房”的标准要求,具有广泛的实践意义。共计有6000多栋被动房在德国、奥地利、瑞士和意大利投入使用。而“汉堡之家”将成为中国境内首座获得认证的“被动房”。
汉堡之家是中国境内首座获得认证的“被动房”,是上海世博会德国汉堡市城市最佳实践区案例馆。“汉堡之家”每平米一年消耗相当于50度电的能量,仅相当于普通办公楼的1/4。它在屋顶上安装的光能利用设备可以提供建筑所需电能的90%,而地源热泵装置则为整个建筑的制冷和供暖供给能量
2. 什么样的建筑是被动房
被动房通俗点讲就是生态住宅,从概念上讲,它是基于被动式技术而设计和建造的节能建筑物。它不需要使用传统建筑的空调和暖气设备,依靠自身优越的保温性能及气密性,从建筑技术层面利用太阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式,来实现恒温、恒湿、恒氧、隔离雾霾。
简单而言,这种房子不装空调、不安装暖气,四季的室温都能保持室内相对温度20~26摄氏度,还能比普通住房节省90%以上的能源。
那达到什么标准的房子才是被动房呢?
① 采暖能源需求不可以超过15kWh/ m2 a 这个极限值。如果超过,在中欧气候地区,利用新风补热就不大可能满足建筑物的剩余采暖需求。
② 建筑物外围护结构气密性(n50≤0.6h-1)。
③ 一次能源需求。除了采暖热能,还包括了建筑物内的全部能耗(热水、电),以及这些能源的制备“方式”。一次能源需求不允许超过120kWh/ m2 a
国内目前被动式超低能耗建筑是以康居认证为标准,所有建筑材料都需要经过康居认证,网上可以查到康居认证产品选用目录
3. 被动房如何做到节能的
地面保温隔热
是在整平的地基上铺上一层挤塑聚苯板保温,然后进行钢筋混凝土垫层施工
墙体保温
也只是在墙体装饰前增加一层岩棉或玻璃棉等保温材料做的保温层
被动式门窗
断桥铝中空玻璃保温门窗,一般为三层的玻璃,性能更好的有四层玻璃
屋面保温
装饰前增加一层岩棉或玻璃棉等保温材料做的保温层
新风系统
在室外新鲜空气进入室内前,首先经过埋于地面冰冻线以下的进气管,利用大地的热量将其预热至5℃,然后通过新风换气机吸收室内浑浊气体80%的热量!尽可能的保证进入室内的空气温度适于人们生活
在一些特别严寒或炎热的地区安装太阳能空调微调室内温度,并且提供生活热水
02
被动房的设计要点
被动房需要依靠自身优越的保温性能及气密性,从建筑技术层面利用太阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式,来实现恒温、恒湿、恒氧、隔离雾霾,因而对设计的要求非常高
其中有五点是需要特别关注的:保温、门窗、无热桥、气密性、机械通风
1. 保温
首先,要注重建筑的外围结构;
其次,要强调室内空气质量与人体舒适度是否合适;
最后,所设计的建筑项目必须经过PHPP软件的验证,通过认证后在施工阶段,需要高质量的施工水平。
2. 被动式门窗
被动房主要采用三玻保温窗,从外向里数,第二和第五个面有low-e涂层,玻璃采用暖边间隔条,玻璃尽量伸入窗框2-3cm,而普通窗户仅为1.5cm,玻璃内填充如氩气等惰性气体,用来降低窗体的导热性。
三玻两腔的被动式窗户,可以获得更多的能量,同时减少能量损失;性能优于普通双层玻璃四倍;优越的隔音效果;三道密封,气密性极强
3. 无热桥
如果某个细部节点处的热桥效应为零或者甚至是负值,这就是我们所说的“无热桥结构设计”。计算热桥时按照建筑结构的外部尺寸计算,由此计算出的标准热损失一定大于实际热损失
常见的热桥主要出现在:
① 处在外墙周边的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁,钢筋混凝土或钢框架梁、柱。
② 钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋。
③ 金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等
4. 气密性
被动式低能耗建筑设计人员通常需在建筑平面图中标出包裹空气调节(采暖/制冷)空间的气密层,它可以是包裹一栋楼,也可以是包裹部分楼层,明确气密空间和非气密空间的界限,从而提前规划和设计可能穿越气密层,导致气密层渗漏的管线、结构或构件,尽可能减少事后补救的措施
5. 最大采光面
被动房通过合理的建筑设计,使其在冷的时候采光和得热得到最大化,并且在热的时候有遮阳的措施,减少制冷的能量消耗
6. 带有热交换系统的新风系统
为了避免能量损失,建筑物要有良好的密封性,若室内潮湿的空气不能及时的排出室外,依然会造成室内发霉及冷凝现象。换句话说:密封性越好,通风性就越重要
在被动房中,新风系统起到排出湿气、异味的作用 , 还可以过滤掉空气中的花粉和粉尘 ; 最重要的是给室内带来纯净的新鲜空气
带有热交换系统的新风系统,引入和排出空气通过具有热交换回收装置的控制器来完成,因此是更节能环保的通风系统,该设备运行和维护相对简单。
被动房新风系统的标准,交换率>75%
在传统的建筑中,采暖和中央空调是保持室内舒适度的核心。然而被动房因为特殊的结构和密闭性,使得新风系统在被动房中重要性显著提升。区别于其他应用领域市场,新风系统在被动式房屋中扮演着重要角色。新风系统最为关键的是及时掌握温差并调控室内不同区域的温度,实现按需供给新风。为了保持空气的新鲜、洁净,被动房都会设置新风系统,自动调节室内的二氧化碳浓度,根据季节对室内环境进行恒温调节
03
被动房的成本情况
首先说个结论,被动房建造成本高于传统建筑
但就全周期来说是需要算个大帐的,建造阶段成本是增加的,但由于被动房的特点,从长远来看,从建筑全生命周期的投资和运营成本的总和来看,被动房成本要远远低于传统建筑。在被动房的使用寿命中,能源成本的降低足以补偿最初的额外投资
我们这里主要说下建造的成本增量
被动式建筑不可或缺的一点就是具有良好保温隔热性质的外围护结构,简单来说,墙得厚一点,玻璃得好一点,同时对于材料的质量要求很高,这也造成被动房的建造成本高于传统房屋
不同地区的被动房成本有所差异,被动式建筑的附加成本约1000元/m2,比如说传统房屋建造成本如果是2500元/m2,相对应的被动房大概要3500元/m2左右
04
国内被动房案例
1. 朗诗布鲁克
朗诗地产建造,宾馆类型,夏热冬冷气候区,是朗诗和PHI合作的成果。布鲁克据说是来自于朗诗老总和PHI在欧洲布鲁克斯见面时的灵感
2. 乌鲁木齐幸福堡
新疆院主持设计,7790平方米,商业与居住的综合,建成后测试结果很好
3. 青岛中德生态园被动房技术体验中心
中德生态园项目建筑面积1.3万平方米,地上9千平方米,是李克强总理和默克尔总理见证的中德被动房合作重点项目,由中国建筑科学研究院与德国ROA事务所合作,是目前国内最具示范效应的被动房项目之一。个人认为,是目前定位最高端、技术最完整,建筑设计与技术结合的最好的示范项目。
4. 山东城建学院被动式学校/山东省其他示范项目
山东城建学院被动式教学楼总建筑面积3万平方米左右,中国建筑科学研究院与山东同圆合作设计,是目前中国最大的公共建筑被动式超低能耗建筑示范
05
结语
被动房被视为新一代建筑,在欧洲已经发展了几十年;而在我国,还只是刚刚开始。
“十四五”规划中明确提出了“推动形成绿色生产生活方式,加快改善生态环境”发展绿色地产,尤其是发展绿色建筑、降低建筑能耗,成为房地产行业转型升级的必选项,这或许将引发被动房从试点到逐步被推广
文章来源:有得管理分享汇(UDUC_management),本文已获授权。
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