超洁净被动式低能耗建筑,引领中国建筑节能未来发展方向
ehousestar
ehousestar Lv.2
2013年04月27日 09:36:20
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本帖最后由 ehousestar 于 2013-4-27 09:38 编辑 2013年1月是中国近年来最寒冷的一个寒冬腊月,1月15-18日,在秦皇岛-13.7—-2.8℃的室外温度环境下,建设部科技发展促进中心会同相关建筑工程质量检测单位,对秦皇岛五兴房地产公司“在水一方”小区的被动式低能耗住宅,实施了包括室温、湿度、二氧化碳含量、噪声、室内风速、新风机热回收率等指标的三天现场测试,在未采用太阳能电池、地热等任何采暖措施条件下,主要指标都达到了预期要求,其中,室内最低气温

本帖最后由 ehousestar 于 2013-4-27 09:38 编辑

20131月是中国近年来最寒冷的一个寒冬腊月,1月15-18日,在秦皇岛-13.7-2.8℃的室外温度环境下,建设部科技发展促进中心会同相关建筑工程质量检测单位,对秦皇岛五兴房地产公司“在水一方”小区的被动式低能耗住宅,实施了包括室温、湿度、二氧化碳含量、噪声、室内风速、新风机热回收率等指标的三天现场测试,在未采用太阳能电池、地热等任何采暖措施条件下,主要指标都达到了预期要求,其中,室内最低气温16.4最高气温20.6气密性指标:在室内外50Pa压差条件下,五个房间的每小时换气次数分别为0.230.530.410.340.41,接着,德国能源署建筑节能专家又对其中两个房间实施二次复核检测,测试结果分别为0.210.26,明显低于德国被动式建筑标准中的气密性限定指标要求(N50≦0.6),德国能源署建筑节能专家认定该建筑达到德国“被动式房屋”标准,予以签字认可。
这座被动式住宅的最大特点是高保温隔热性能性与高气密,冬天室内外热源提供的热量可以更持久地保留在室内,室内居住人员以及电灯、电冰箱等常用电器所散发的热量,足够弥补甚至多于每天通过建筑围护结构传热所散失的热量。
同时又通过新风热回收系统保证高气密性条件下有足够新鲜空气换气性能。据试住该建筑一冬天的住户反映,该建筑室内不但温度舒适,空气新鲜,更令人惊喜的是其超洁净性。近年来,华北地区冬天阴霾天气越来越严重,一般住宅每天都要用抹布擦桌子、用墩布擦地,否则,一天就落一层灰尘。而该被动式住宅,即使一周擦一次,也觉不出灰尘,对没时间每天打扫房间的上班族来说,这是该被动式住宅的更大亮点。
被动式住宅的超洁净性能主要取决于房屋的高气密性,同时又得益于该建筑新风机热回收系统的良好新风过滤装置,能把空气中的大部分可吸入颗粒物过滤下来。负责该住宅新风热回收系统试验设计的清华同方公司专家,还准备将该建筑热回收装置中的新风过滤装置更换成能过滤PM2.5颗粒型的,届时,该被动式建筑试验住宅的超洁净性将再提高一个台阶。
尽管取得如此成效,主持该被动式住宅项目设计的技术人员并不满足,他们更期待该建筑能经受今年夏季炎热酷暑的考验。尽管秦皇岛地处沿海,夏季最高温度也高达33-34℃,如果该建筑的整个夏季空调制冷能耗能控制在15KWh/m2a以下,就完全达到了德国被动式住宅标准的夏季能耗限制指标规定。
依国内某建筑能耗模拟软件的模拟计算,建筑围护结构保温层达到一定厚度后,继续增加保温层厚度对降低冬季采暖能耗贡献不大,但对降低夏季建筑空调制冷能耗却可能有害,据其专家解释,建筑围护结构的高气密性与高保温性能也会导致室内外热源散发的热量无法及时散失室外。该被动式低能耗建筑的外墙外保温层厚达270mm,气密性又极好,冬天是比传统建筑温暖许多,那夏天会不会也比传统建筑更热呢?

其实,对住宅类建筑来说,夏季对室内环境影响最大的热源是太阳辐射,而不是室内人体与电器,太阳辐射对住宅室内环境所造成的热影响远大于室内热源的热影响。
我们曾应建设部科技发展促进中心之邀,用BEED建筑热工节能设计计算软件对“在水一方”被动式住宅的节能设计方案作过几次建筑热工与建筑能耗模拟计算,最终方案不但建筑能耗模拟数据满足德国被动式标准,建筑围护结构隔热计算,即建筑围护结构内表面最高温度,也比《民用建筑热工规范》50176-93及国内各类建筑节能标准低3℃。这样,在炎热的夏季,该被动式建筑就可以凭借 其高隔热与高气密性围护结构,尽可能减少太阳辐照等夏季炎热气候条件对室内环境所造成的热影响(类似电冰箱里的保温层一样),进而就可以充分发挥其室内钢筋混凝土围护结构的良好蓄冷吸热性能,在室内外热源尚未将室内钢筋混凝土结构材料烘热以前,通过新风热回收系统提供的新风,将室内钢混结构墙体蓄积的热量及时排到室外,只要秦皇岛夏季夜晚最低温度低于23-24℃,或者在连续几个桑拿天之间,有一两天比较凉爽,就可以通过新风热回收装置将钢筋混凝土结构蓄积的热量及时排散出去,这样就可以使夏季室内外热源对室内环境所造成的热影响减小得尽可能低。这样,在夏季桑拿天来临时,即使不开空调,室内也会凉爽舒适,从而就可以 不用或者尽可能少地使用空调。

为什么要设计建造这样的节能建筑?有什么意义?具体 建造成本又怎么样?
德国被动式建筑要求:冬季采暖与夏季空调制冷能源需求都不能超过15KWh/m2a,折合标准煤,只相当1.85kg/ m2a,这是一个什么概念,以国内建筑节能搞得较好的北京地区节能建筑为例,即使实现65%的节能标准,冬季采暖能耗折算成标准煤仍高达20 kg/ m2a以上,这相当于德国被动式建筑能耗10倍以上。换句话说,如果北京建筑都达到被动式建筑标准,每年冬天采暖用煤(天然气)量只相当目前标准节能建筑用煤量的1/10,如果北京、天津与整个河北地区建筑都达到被动式建筑标准,每年冬季对京津冀地区PM2.5污染颗粒排放贡献最大的燃煤污染就可大大减少。
夏季制冷也是一样,因为中国夏季空调制冷所采用的电力80%都 来自火力发电,如果夏季空调能耗能降低到目前的四分之一以下,夏季也可以大大减少燃煤发电所产生的PM2.5颗粒污染。
所以,如果中国建筑能全面推广被动式建筑节能技术标准,无论对节能减排,还是对治理目前越来越严重的城市阴霾天气,都将做出举足轻重的重要贡献。

那么,该被动式住宅的建造成本是否很高呢?据秦皇岛五兴房地产公司总经理王臻测算,该被动式住宅的直接建造成本只增加600/m2,就是说,该被动式住宅无论建造成本还是运行成本,都大大低于国内某些主要通过太能电池发电或者地源热泵实现“节能”的所谓零能耗建筑。而更关键的是其室内超洁净性能,冬天不但能令业主在室内呼吸到新鲜空气,而且还不需要主人天天清扫,这对目前正深受阴霾天气困扰的中国城市居民来说,既是一个令人振奋的消息,也是一个令人憧憬的美好希望与梦想。

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