被动式建筑(网上内容整理).doc

被动式建筑(Passivhaus, Passive House)概念在德国已经有20年的历史了。世界第一幢被动式标准的建筑是位于德国中南部城市达姆施塔特市(Damrstadt) Kranichstein城区的一幢普通的三层高居住建筑，1991年经过节能改造以后投入使用，年终端耗能(Endenergie)降低了约78%，从年能耗略高于160千瓦时每年每平米(kWh/m2a)(按照德国热保护条例95标准建造)降到1992年以后的年均约35千瓦时每年每平米。实测结果除1992年因墙体升温等原因略高之外，其余各年均达到了被动式建筑设计标准参数。 建筑节能与气候保护的紧密关系更加确立了其在能源战略中重要地位，被动式建筑概念也随之开始走红，并在德国开始大面积推广。值得一提的是位于德国海德堡市(Heidelberg)火车总站南侧的新城区Bahnstadt、总面积达到116公顷。这个城市发展项目将全部采用被动式建筑标准建设，2009年开始地面施工，项目开发期为15到20年，目前是欧洲乃至世界最大的被动式建筑群。其口号为“核心社区、能源高效、自然绿色”。我个人有幸参与一个由德国教育科研部(BMBF)资助的大型中德科研项目(2008-2013)，并透过实践经验观察到德国的建筑节能众多案例，同时也注意到中国建筑节能的喜人进步。被动式建筑是一个理念，关键还是看我们怎么做，所以我把这个题目叫做“被动式建筑中的主动式生活”。前面的话：写这篇系列杂文An active life in a passive house 被动式建筑中的主动式生活完全来自于个人兴趣爱好。希望通过我在这个领域工作经历、科研成果和个人见解能带给大家一个建筑节能的不同视角。其目的是：理性探讨、进步；求知同行、互勉。其形式是系列杂文，也是希望通过较为轻松的形式讲述一个正在逐渐走进每个家庭的生活现实。说实话，第一次接触到被动式建筑这个概念的时候觉得有些异样，颇有丈二和尚摸不到头的感觉，之后参加了德国教育科研部在中国乌鲁木齐市的科研项目和几次国际会议，更是众说纷纭。大家集中纠结于被动式这三个字上。最常听到的说法是：被动式建筑就是被动方式利用太阳能，这个说法也基本为专业人士所赞同。但是细究，问题就来了：什么是被动利用太阳能？什么是主动利用太阳能？屋顶架设太阳能板(发热或发电)并为建筑供能算是主动还是被动？时下各种保温窗户(甚至被动式窗)是否属于主动利用太阳能？带着这些问题，我曾经查阅了资料并于2009年两次走访了在德国达姆施塔特(Darmstadt)市的被动式建筑研究所(Passivhaus-Institut)。众所周知，被动式建筑在德国的气候条件下需要达到一定的技术要求，最常见几项技术参数指标如：供暖需热量* 15 kWh/ma(终端能源Endenergie)，压力测试换气次数 n50 0,6 h-1，一次能源(Primrenergie)需求量* (包括热水供应和家电用电等全部需能量) 120 kWh/ma等(*供暖居住面积)(注：在以后文章里将陆续介绍终端能源与一次能源的区别)。另外，被动式建筑对建筑构件要求也非常高，包括高性能外隔热保温材料和隔热保温窗户，避免热桥，建筑“外壳”气密性能，配备高效热回收设备的新风系统等等。但无论如何请记住：参数应用是在德国的气候条件下，切记，切记。(资料来源PHI)被动式建筑的核心定义是：最大程度减少热损失，以致无须一个独立的供热设备。如果建筑最大热负荷小于10 W/m2(居住面积)，热需求将全部由新风系统加热的新鲜空气来满足。如果加热的新风是可以满足要求的唯一热源，则称该建筑为被动式建筑。即被动式建筑不再需要主动式供热系统(包括空调设备)。这个概念，或者说是一个理念，而其核心部分是最大程度减小热损失，并同时要求充分利用当地太阳辐射入室(非主动式利用太阳能)，以达到供暖需热量小于等于15 kWh/ma。而这部分需热量(15 kWh/ma)将由外部设备来满足，且对是否必须使用可再生能源覆盖并无硬性规定。这里，有必要强调一下建筑节能的三部曲：在现有技术条件下，一、降低能耗，最大程度减小热损失；二、最大程度提高能源转换和使用效率(主要针对供热设备)；三、剩余需能量用可再生能源逐步覆盖或至完全替代。如果要系统性提高建筑整体效率，这个三部曲的顺序不能任意颠倒。理解这点，可以用一个非常极端的例子：一幢建筑不采取任何节能措施，全部采用地热等可再生能源供能，那么这幢建筑就不能称作节能建筑，因为它造成了不必要的资源浪费。我的个人观点是：无论在科研、还是在实践中，我们不要一味地追求主动与被动的界定，而且特别应该避免无条件的应用技术标准(前面曾提到的在德国的气候条件下的技术参数)以及大面积低效利用可再生能源、特别是太阳能。被动式理念，和其他节能建筑概念一样，首先应该特别强调的是用低价格的技术手段最大程度的降低建筑热损失(当然包括夏天的冷损失)。这样，被动式这个名字便不再是纠结和争论的核心了。虽然被动式不是品牌，但是它却具有了一定了品牌效应。被动式是一个理念，是一个建筑节能方案，它也必将成为未来德国建筑领域的法定设计标准。我希望，通过了解被动式建筑，和大家一起走近并走进节能建筑。绿尚公司在中国主要致力于被动屋理念的建造和推广,能否简单介绍一下什么是被动式建筑？1988年,当时还在德国建筑师研究所的Feist博士首次提出了“被动式建筑”的概念。这一理念的提出，是不需要外加空调设备的情况下，保持建筑内冬天和夏天舒适的室温。被动式建筑概念的核心标准包括：1 能耗需求标准是15千瓦小时每年每平方，即保持室内温度在22-26的恒温区间内，制热和取暖需求为每年每平方消耗不多于15度电。2 采暖(制冷)、生活热水和家庭用电的年一次能源消耗120 kWh/(m2.a)3 气密性: n50 0.6 / h被动屋建筑主要由哪些因素构成？首先，被动式建筑需要新风系统。该系统能在房间的气密性比较好的条件下，将屋外的空气通过过滤、加湿或者除湿输入房间，改善房间空气，同时保持房间的恒温。第二个重要的因素是气密性。对此，质量控制是一个重要元素。被动式建筑也需要用电，一个重要标准是：房间制冷和制热的年需求不能超过15瓦。15瓦是一个测算值，在这一测试过程中先判断能耗需求不超过15度，排除了太阳能等辅助设施，仅指建筑能耗需求是15度。好的保温性和紧凑性建筑围护结构的所有材料必须具有非常好的保温性能。 边沿，转角，连接处以及渗透处均需做特别的考虑和处理，来避免热桥的产生。 所有建筑围护结构里不透光的建筑材料必须具有很好的隔热性能，并且导热系数（U值，之前称k值）小于0,15 W/(mK) ， 也就是在每一度的温度变化下， 每平方米外立面最多会损失0，15瓦的热量。建筑朝向以及遮阳合适的建筑朝向和遮阳是被动式建筑优化利用太阳光和其他关键热能的前提条件。这条应用于小型的独栋建筑。 大型多层和其他紧凑性建筑也可以在不考虑朝向的情况下，实现被动式建筑。好的玻璃以及窗框窗户（玻璃加窗框）必须使用U值为0,80 W/(mK)， g值为50（g值总能量通过率）这条适用与欧洲，对于中国可以使用U值为1,2W/(mK)的窗户。建筑气密性用高低50帕的压力对不可控制的缝隙导致的空气泄漏进行测试， 空气总泄漏量必须小于每小时建筑体积的0,6。被动式新风预热预冷新风可以先通过地下热量器，即使在最冷的冬天天气，新风也可以先预热到摄氏5度以上。这是一个非常有意义的做法，但是不是必须的。通过高效的逆流热交换器来实现排出废气的热回增益经过热回增益后的舒适新风的首要作用是使建筑内有一个好的空气质量，第二个作用是节能。 被动式建筑至少有75的热量是新风通过与废气进行热交换取得。利用部分可再生能源产生热水使用太阳能热水或者地源热泵来产生热水节能的家用电器高效节能的冰箱， 炉灶， 冷冻柜， 灯， 洗衣机等家用电器是被动式建筑的必要组成部分。被动式建筑在欧洲国家能够顺利推广，主要是源于政策上的帮助，还是业主自身的意愿？欧洲在推广初期，鉴于建造被动式建筑比普通建筑成本更高，做成被动式建筑的样板房或者师范工程的家庭，政府给他们提供将近两万欧元的资金支持。现在被动式建筑的建材都量化生产，价格也逐渐下降，政府给每户家庭的支持资金也下降到四千欧元左右。目前，德国的被动式建筑材料相比普通建筑增加的成本，相比很高的节省的能耗开支已经可以一个平衡，从长远的角度看，被动式建筑的建筑成本将比普通的建筑的建筑成本要低。所以政府决定，2018年以后，所有的建筑都以被动式建筑模式建造，同时取消补助政策。能否具体介绍一下绿尚在长三角地区的被动式建筑项目情况？从2009年起德国基金会成立了一个研发项目，分别选取东京、拉斯维加斯、叶卡捷琳堡、上海、迪拜这五个不同气候区域环境，进行被动式建筑的设计。该项目是由隆恩设计师事务所与德国被动式研究所合作设计研发。上海的被动式建筑有三层车库，裙楼是综合商业使用场地，包括商场、电影院、游泳馆等功能。往上共有23层住宅，顶层有两个带空中花园的空中阁楼套房。该项目体现了如何在中国长三角地区的气候环境条件下实现被动式建筑，为以后在中国实现被动式建筑奠定了理论基础。自2011年12月起，我们开始在江苏常州设计建造中国首栋被德国被动式研究所认证的被动式建筑“未来之家”。 该项目将具有展示中心，会议中心，交流中心和体验中心等多种功能，建筑面积大约2万1千平方米。该项目将于2012年5月18日在江苏常州武进区创研港举行发布会。该项目将完全采用在中国生产的建材，来实现被动式建筑的标准。该项目的建成将成为被动式建筑在中国的进一步推广树立典范和设计，施工以及材料应用的标准。 您觉得在中国建成被动式建筑有何重要意义？如果中国有一个建成的被动式建筑项目，人们就会知道什么是被动式建筑，可以知道“被动屋”不仅舒适度，而且建筑成本完全不如人们想象的那样高昂。目前中国各地的房价已经很高，很多中国人愿意花巨资买房，自然也希望买到优质的商品，“被动屋”就有很好的示范效果。可否就绿尚目前的运营现状和相关经验，给以后要进驻中国开展可持续项目的德国建筑公司提出一些建议？我们公司目前有20名左右员工。除行政人员和财务人员外，中德工程师各占一半。在公司内部来说，通常在德国设计师事务所有过工作经历的中国设计师，比较接受欧洲干净、清爽的设计理念，合作配合非常默契。德国设计师事务所要在中国推广自身的理念，首先需要有一个诚实可靠的合作伙伴，有互相认同和共同发展的意愿。而目前中国政府对节能要求越来越重视。我们认为这个观念在中国将有很好的前景。1. 全球被动式建筑研发项目全球被动式建筑项目为德国基金会投资的研发项目。该项目针对全球5个不同气候区域：美国拉斯维加斯，俄罗斯叶卡婕琳堡，阿联酋迪拜，日本东京和中国上海如何实现被动式建筑进行研发。经过与德国被动式研究所的共同研发，确立了在全球各个不同气候环境下被动式建筑的设计、选材及施工标准，为被动式建筑的全球化推广奠定了理论基础。2. 常州科教城常州科教城及国际创新基地是国内领先的科技园区，是常州市产学研合作、科技创新的最重要平台。因此科教城的景观设计便成为吸引国内外企业投资、打造一流园区的重要因素。常州科教城天润大道的景观设计方案项目，由绿尚建筑节能科技公司负责，采取了把整个园区打造成天然森林和以人为本的理念，自然的体现人文与景观的和谐一体，并且结合当地人文特点，给景观的设计赋予了当地的文化色彩。其中首栋被认证的被动式建筑项目“未来之家”将成为一大亮点。3. 南通中德低碳节能产业示范园通过德国环境与适应性建筑协会，南通中德低碳节能产业示范园将德国节能技术以及被动式建筑设计理念引入南通，将建成为被动式建筑的酒店，公寓，办公楼的综合体。示范园充分体现了被动式建筑的灵活性，与南通当地的气候自然环境紧密结合，并符合每个用户的个体需求，不仅节约能源、环保，同时还达到了可持续发展的目标。超低能耗建筑的概念作者: yikang521 点击率: 1513虽然原帖是说得武汉当地的节能设计原则，但是我认为可以从他的设计要求来推断其他地方的要求。有特点的就要因地制宜，但是共性还是有的。1、节能建筑设计应贯彻“因地制宜”的设计原则这里所指的“地”主要是指建筑物所在地的气候待征。武汉属典型的夏热冬冷地区，其气候特征，主要表现为夏季闷热，冬季湿冷。因此，武汉地区的节能建筑，必须适应武汉地区的气候特征，既不能照搬严寒地区的建筑型式，也不能照搬夏热冬暖及海洋性气候地区的建筑型式，更不能照搬四季如春的温和气候地区的建筑型式。建筑物尽量采用南北朝向布置。否则，须加强建筑围护结构的保温隔热性能而需增大建筑成本。建筑群之间和建筑物室内，夏季要有良好的自然通风，建筑群不应采用周边式布局型式。低层建筑应置于夏季主导风向的迎风面(南向)；多屋建筑置于中间；高层建筑布置在最后面（北向），否则，高层建筑的底层应局部架空并组织好建筑群间的自然通风。按相关设计标准的规定，尽量加大建筑物之间的间距，尽量减少建筑群间的硬化地面，推广植草砖地面，提高绿地率，加强由落叶乔木、常绿灌木及地面植被组成的空间立体绿化体系，以便由树冠和地面植被阻档、吸收大部分的太阳直射辐射，减小地面对建筑物的反射辐射，降低区域的夏季环境温度，减轻区域的热岛现象。应控制建筑物的体形系数不超过节能设计设标准的规定。即尽量减少外墙的凸凹面和架空楼板，不应设置外墙洞口处无窗户的凸（飘）窗，坡屋顶宜设置结构平顶棚或降低坡度，应采用封闭式楼梯间等。当体形系数超过标准的规定时，应加强围护结构的热工性能，计算建筑物的采暖空调能耗并不得超过标准的规定。不应设置大窗户，窗户大小以满足采光要求为限。门窗玻璃应采用普通透明玻璃或淡色低辐射镀膜玻璃的中空玻璃，居住建筑和办公建筑不应采用可见光透光率低的深色镀膜玻璃或着色玻璃。门窗型材应采用塑料型材、断热彩钢及断热铝合金型材，不得采用非断热铝合金及彩钢型材。还要求外门外窗具有良好的气密性、水密性、不小于30分贝的隔声性能和不小于2.5kPa的抗风压性能。屋顶和外墙既要保温又要隔热，其保温隔热性能应符合建筑节能设计标准的规定，还要防止保温层渗水、内部结露和发霉。屋顶和外墙，不能采用单一的轻质材料和空心砌块材料（保温好，隔热很差），最适合采用厚实材料加轻质材料的复合构造做法。屋顶和外墙的外表面，宜采用浅色饰面层，不宜采用黑色、深绿、深红等深色饰面层，否则应加大屋顶和外墙保温隔热层的厚度，计算其夏季的内表面计算温度并不超过36.9，宜低于35。加强分户墙和楼地面的保温性能，使其符合建筑节能设计标准的规定。居室及办公室楼地面面层的吸热指数还应符合民用建筑热工设计规范的规定。设有集中采暖、空调的节能建筑，应选用高效、低能耗的设备与系统，不得采用直接电热式采暖设备和装置，应设置分室温度控制装置，住宅建筑必须设置分户热（冷）量计量设施。除上述9点之外，节能建筑还应具备设计规范所要求的隔声性能等适用性能、安全性能、耐久性能和环境性能。2、建筑外围护结构的热工设计应贯彻超前性原则现行建筑节能设计标准对建筑外围护结构热工性能的规定性指标，水平较低，仅仅是实现现阶段节能50目标的需要，距离舒适性建筑的要求甚远，与发达国家的差距很大。随着我国经济的发展，建筑节能设计标准将分阶段予以修改，建筑外围护结构的热工性能会逐步提高。由于建筑的使用年限长，到时按新标准再对既有建筑实施节能改造是很困难的，因此应贯彻超前性原则，特别是夏季酷热地区，建筑外围护结构（屋顶、外墙、外门外窗）的热工性能指标应突破节能设计标准规定的最低要求，予以