被動(dòng)式房屋簡史

1、“被動(dòng)房” 是建筑節(jié)能理念和各種技術(shù)產(chǎn)品的集大成者， 通過充分利用太陽能、 地?zé)崮艿瓤?再生能源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)的建筑外墻和可再生能源得以實(shí)現(xiàn)。技術(shù)參數(shù)被動(dòng)式建筑概念的核心標(biāo)準(zhǔn)包括：1. 能耗需求標(biāo)準(zhǔn)是15千瓦小時(shí)每年每平方，即保持室內(nèi)溫度在22-26 C的恒溫區(qū)間內(nèi)， 制熱和取暖需求為每年每平方消耗不多于 15度電。2. 采暖（制冷）、生活熱水和家庭用電的年一次能源消耗W120 kWh/（m2.a）3. 氣密性：n50< 0.6 / h所有熱橋的熱橋損失系數(shù) <0.01W/（mK）對應(yīng)的面積為能量參考

2、面積，是在維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的使用面積發(fā)展歷史“被動(dòng)房”的概念始于 1996年，最早的被動(dòng)房'建于 1999年，每戶為 90平方米的三居 室， （青島）被動(dòng)房 主體為木質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種房屋建筑成本僅比普通房屋高 7% ，但運(yùn)行成本非常低，利用太陽能 供熱、供電可自給自足， 2004年全年一戶的供暖、供水、供電僅為114 歐元。世界上最大的被動(dòng)辦公樓 energon 于 2002 年建于德國的烏爾姆。按照達(dá)姆施塔特被動(dòng)房機(jī) 構(gòu)公布的要求， 建筑必須在年熱能需求、 熱負(fù)荷、 空氣密度和基本能源需求等方面符合特定 的標(biāo)準(zhǔn)，才能稱為合格的“被動(dòng)房”?！氨粍?dòng)房”的建筑方式不受樓宇類型的限制，包括辦公樓宇、住

3、房、校舍、體育館以及工業(yè) 用房。因此普通建筑可以通過改建達(dá)到“被動(dòng)房”的標(biāo)準(zhǔn)要求，具有廣泛的實(shí)踐意義。目前共計(jì)有 6000 多棟被動(dòng)房在德國、奧地利、瑞士和意大利投入使用。而“漢堡之家”將成為 中國境內(nèi)首座獲得認(rèn)證的“被動(dòng)房”。2009 年 6 月，德國能源署在“德中同行沈陽站”的活動(dòng)中，大力宣傳了“被動(dòng)房”理 念。 （金土地）法規(guī)支持德國能源節(jié)約法（EnEV）于2002年2月生效，它取代了以往的供暖保護(hù)法和供暖 設(shè)備法 ，制定了新建建筑的能耗新標(biāo)準(zhǔn)， 規(guī)范了鍋爐等供暖設(shè)備的節(jié)能技術(shù)指標(biāo)和建筑材 料的保暖性能等。按照新法規(guī)，建筑的允許能耗要比 2002 年前的能耗水平下降 30%左右。2006

4、 年，德國再次推出了更為科學(xué)的 ENEC2006 節(jié)能新規(guī)范，開始從整體考慮建筑外部的 能源輸入值。實(shí)際上，2002年2月德國實(shí)行的新建筑節(jié)能規(guī)范EnEV2002，已體現(xiàn)了德國最新建筑節(jié)能技術(shù)研究成果， 它不但控制建筑某一方面的能量消耗， 對建筑的整體耗能及建材生產(chǎn)過程中耗 能量已放在一起考慮。實(shí)際操作中， 一是對建筑能耗量化，采用建筑能耗證書系統(tǒng)；二是新 建住宅必須出具“采暖能耗量”和“住宅能耗核心值”，這兩項(xiàng)是建筑物耗能的主要數(shù)值。 此外，還需出具一系列的證明，包括建筑每年所需的能量，制成建筑能耗計(jì)算表。新法規(guī)規(guī)定， 2006 年底前，在 1978 年 10 月 1 日前安裝的約 200

5、萬個(gè)采暖鍋爐必須報(bào)廢， 由新型節(jié)能鍋爐取代。 在政府的推動(dòng)下， 天然氣和太陽能等清潔能源、 可再生能源近年來在 住宅供暖市場上得到越來越普遍的應(yīng)用。2006 年新的節(jié)能規(guī)范則屬于一體化的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，涉及空調(diào)、通風(fēng)、采光各個(gè)方面，主要強(qiáng) 調(diào)改善建筑的整體能源利用效率。 （新能源開發(fā)）在節(jié)能建筑推廣過程中， 難點(diǎn)并不在于技術(shù)或者產(chǎn)品， 投資問題往往是最令人頭疼的。 為推動(dòng)舊房改造工程， 德國政府設(shè)立專門的基金， 如 KfW 基金， 對改造工程提供資金上的優(yōu)惠。 到目前為止， 德國共投入近百億歐元低息貸款用于舊房改造工作。 國家銀行系統(tǒng)還對符合節(jié) 能標(biāo)準(zhǔn)的新建建筑提供低息貸款， 以幫助先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)

6、用。 同時(shí)政府還利用稅收政策推 動(dòng)建筑節(jié)能，適當(dāng)提高汽油和建筑采暖用油的稅率，以鼓勵(lì)新電源技術(shù)的研發(fā)。 消費(fèi)者在德國購買住宅時(shí)，建筑開發(fā)商必須出具一份“能源消耗證明”。 該證明清楚地列出 了該住宅每年的能耗，提高了建筑的能耗透明度。自1995 年開始，德國法律就要求新建筑必須說明其能耗狀況。隨著新的建筑節(jié)能法規(guī) (EnEV 2002) 的實(shí)施，需要說明的主要能耗指 標(biāo)范圍也隨之?dāng)U大。漢堡之家1/4。中國境內(nèi)首座獲得認(rèn)證的“被動(dòng)房” 漢堡之家是中國境內(nèi)首座獲得認(rèn)證的 “被動(dòng)房” ，是上海世博會(huì)德國漢堡市城市最佳實(shí)踐區(qū) 案例館?！皾h堡之家”每平米一年消耗相當(dāng)于 50 度電的能量，僅相當(dāng)于普通辦公樓

7、的 它在屋頂上安裝的光能利用設(shè)備可以提供建筑所需電能的90%，而地源熱泵裝置則為整個(gè)建筑的制冷和供暖供給能量。10%，由于上海的光照條件優(yōu)于在德國，“被動(dòng)房”消耗的外部能源一般只有普通房屋的 德國，所以“漢堡之家”所需的外部能源可能更少。“漢堡之家” 的墻體用磚表面上看與一般紅磚無異， 但隔熱保溫性能極好。 窗戶采用 3 層特 制玻璃， 木質(zhì)窗架中有特別的隔熱材料， 保溫和氣密性好， 如此設(shè)計(jì)降低了冬季和夏季的采 暖、制冷能耗。此外，陽光、人體或室內(nèi)電器等熱源能滿足屋內(nèi)大部分熱需求，中央通風(fēng)設(shè) 備可以為所有房間提供經(jīng)過加熱或冷卻的除濕新風(fēng)?？紤]到上海地區(qū)冬冷夏熱的氣候特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員將玻璃幕墻安

8、裝在 “漢堡之家”北面， 西面 和南面則安裝特制的窗戶，能根據(jù)陽光的照射情況自動(dòng)開關(guān)，從而更好地隔熱。 漢堡之家 是以位于漢堡“港口新城”沙門碼頭的“被動(dòng)房” H2O 大樓為原型所建。采用了“被動(dòng)房 屋”的節(jié)能建筑原則，即不需要外部能源的房屋。 “我感到十分榮幸，這次漢堡以這樣一棟 代表性建筑參與 2010 年的上海世博會(huì)。 漢堡之家是一座體現(xiàn)了最高環(huán)保技術(shù)水平的創(chuàng)新建 筑，同時(shí)也為生態(tài)建筑樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)?！睗h堡發(fā)展和環(huán)保部部長Anja Hajduk 女士說。太陽能設(shè)備供電5月 1 日，這座體現(xiàn)頂級(jí)節(jié)能技術(shù)水平的建筑及其內(nèi)部的展示空間將正式對外開放。參觀者 可以切身體驗(yàn)到節(jié)能環(huán)保的商住兩用的建

9、筑方式。太陽能的啟動(dòng)，在初期使用外部能源后便能可以提供建筑運(yùn)行和使用所需電能的 80% 這使得 “被動(dòng)房屋” 不僅能提供良好的室據(jù)漢堡駐上海聯(lián)絡(luò)處副主任潘樺介紹， 漢堡之家建筑外形極富北德地區(qū)風(fēng)格， 這種紅色磚墻 是北德特有的。 當(dāng)然，并不是紅色磚墻就代表著被動(dòng)屋。 潘樺女士解釋說： 被動(dòng)屋是結(jié)合各 種建筑節(jié)能技術(shù)為一體的范例， 簡而言之， 被動(dòng)屋的概念是指在建造房屋之后不再主動(dòng)向外 要求能源。 除了建造時(shí)的能源需要， 設(shè)備調(diào)試， 實(shí)現(xiàn)能源的自給自足。漢堡之家的屋頂裝有 450 平米的光伏發(fā)電設(shè)備， 左右； 再加上具有良好保溫和氣密性的外墻結(jié)構(gòu)， 內(nèi)舒適度，還將大幅度降低能源需求。地下水泵取暖

10、制冷“被動(dòng)房屋” 內(nèi)沒有空調(diào)， 但通過幾種技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼， 其中很重要的一部分是地 下水泵，它位于 35 米的地下，其中管道把地下水循環(huán)利用，用于采暖和制冷。同時(shí)，建筑 的通風(fēng)裝置也與熱循環(huán)系統(tǒng)相連， 漢堡之家采用了一臺(tái)德國運(yùn)來的具有熱回收、 制冷和除濕 功能的通風(fēng)裝置，其熱回收功率和制冷在 80%到 90%，最大限度減少了能量損失。潘樺表示， “被動(dòng)房”并非只是概念，還有嚴(yán)格的量化標(biāo)準(zhǔn)，如“被動(dòng)房屋”對能源的需求 是每年不超過 50 千瓦時(shí)每平方米， 采暖需求則是每年每平方米1 5千瓦時(shí)以下。 相比之下同等規(guī)模建筑每年的能源需求至少要 300 千瓦時(shí)每平方米。 除了電力供應(yīng)自己資助，

11、 漢堡之家 原本還打算把多余的電能返還給電網(wǎng)。德國達(dá)姆施塔特被動(dòng)房0.1W/(m2 K)左右。德國達(dá)姆施塔特建成的第一座“被動(dòng)房”建筑中，外墻采用 275mm 的 EPS 聚苯保溫板，其 傳熱系數(shù)為0.14W/(m2 -K);屋面采用了 445mm的巖棉保溫，其傳熱系數(shù)達(dá)到 0.1W/(m2 -K)。 在其他已建成的“被動(dòng)房”項(xiàng)目中，外墻和屋面的傳熱系數(shù)通常都在。這個(gè)小區(qū)充分利用可 提高住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)Bo01 住宅示范區(qū)地處北歐的瑞典在馬爾默市建設(shè)了聞名于世的“ Bo01 住宅示范區(qū)” 再生能源， 大幅度地降低了碳排放量。 其采取的主要技術(shù)措施包括： 能降耗效果，增加保溫隔熱層厚度; 增加外

12、窗遮陽設(shè)備; 利用自然通風(fēng)和新風(fēng)系統(tǒng)，置換室 內(nèi)空氣;建設(shè) 2 兆瓦風(fēng)力發(fā)電站，可滿足小區(qū)99%的用電需求;安裝 120 平方米的太陽能光伏電池系統(tǒng)， 1400 平方米的太陽能板，可滿足小區(qū) 1%的用電需求;利用地源熱泵解決冬 季供熱、夏季制冷問題，可滿足小區(qū) 85%的供熱需求、 1 00%的供冷需求。被動(dòng)式住宅的通 用技術(shù)在這里集成整合，發(fā)揮得淋漓盡致。 (有限公司)加拿大木結(jié)構(gòu)案例：木結(jié)構(gòu)被動(dòng)房項(xiàng)目建筑物需要有精密的建筑設(shè)計(jì)、極好的氣 通過全面提升建筑技術(shù)， 才能夠達(dá)到嚴(yán)格的 15kWH(m2a) ?！氨粍?dòng)房” 概念源于歐洲， 是一種以性能為基礎(chǔ)的建筑標(biāo)準(zhǔn)， 該標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)在于顯著減少建 筑

13、物用于維持室內(nèi)恒溫而主動(dòng)制冷 /熱的能耗。相同規(guī)格下的木結(jié)構(gòu)被動(dòng)房比普通的木結(jié)構(gòu) 房屋要節(jié)能 90%以上，并且如果在房子上安裝了可再生能源設(shè)施，如太陽能光伏板，被動(dòng) 房甚至能夠成為 “零能耗” 的建筑， 即房子的能量供給全由自身生產(chǎn)， 同時(shí)達(dá)到 “零碳排” 。 眾所周知， 木材是一種天然的隔熱材料， 實(shí)驗(yàn)證明， 木結(jié)構(gòu)墻體比普通混凝土墻體在相同厚 度的情況下保溫能力要高 7 倍左右。被動(dòng)房與普通的北美木結(jié)構(gòu)建筑采用的是同一種結(jié)構(gòu)體 系，只是保溫、隔音、氣密等方面做得更為出色。 密性、 超強(qiáng)的保溫性以及熱回收通風(fēng)系統(tǒng)等等， “被動(dòng)房”標(biāo)準(zhǔn)制冷與采暖年平均能耗小于該項(xiàng)目也成為 Durfeld Co

14、nstructors 建筑公司轉(zhuǎn)向綠Austria Passive House 奧地利作為在此領(lǐng)域的科技領(lǐng)先國，通過 2010溫哥華冬奧會(huì)的平臺(tái)，在加拿大卑詩省惠斯 勒度假村建造了第一棟被動(dòng)房“奧地利被動(dòng)房”，向世界展示了這項(xiàng)綠色建筑技術(shù)。隨 即， Durfeld Constructors 建筑公司作為奧地利被動(dòng)房項(xiàng)目的加拿大合作方，就此開啟了被動(dòng) 房在加拿大以及北美地區(qū)的建造與推廣， 色節(jié)能建筑領(lǐng)域的里程碑。 考慮到被動(dòng)房的經(jīng)濟(jì)可行性， 房子的墻體、 屋頂以及樓板都會(huì)通 過工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼搭的方式進(jìn)行建造?！安屎绫粍?dòng)房” 項(xiàng)目是加拿大第一個(gè)自產(chǎn)自建的被動(dòng)房項(xiàng)目。 在這個(gè)項(xiàng)目中， 各種結(jié)構(gòu)部件

15、 都在距離項(xiàng)目工地幾百公里的工廠里事先制作完成， 僅僅用了 4 天半的時(shí)間就完成了二層木 結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝。房子采用了2X 10(英寸)規(guī)格的墻體，是常規(guī)北美輕木結(jié)構(gòu)墻體的2倍，這樣就能在墻體內(nèi)填充更多的保溫材料，完成后的墻體 R 值約為 50，而常規(guī)加拿大建筑對 R 值的要求僅為 20。房子還采用了三層玻璃的窗戶，以保證它的保溫性。在這個(gè)項(xiàng)目中， CLT 交差層積材木板 (Cross Laminated Timber) 替代了常規(guī)的木框架擱柵，這種新型的工程木 產(chǎn)品具有更優(yōu)的剛性和強(qiáng)度及更好的防火性能， 正越來越多地被用于 4 層以上的木結(jié)構(gòu)建筑 中。最后， 彩虹被動(dòng)房將安裝地緣熱泵， 它會(huì)事先加熱將要進(jìn)入房子的新鮮空氣。 如果在夏 天，空氣同樣也會(huì)經(jīng)過預(yù)冷再進(jìn)入房間。整個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年12月竣工。R