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被动式房屋原理、设计原则与案例简析

被动式房屋原理、设计原则与案例简析 北京华泽赫尔科技有限公司
2016-01-03
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导读:被动式房屋原理、设计要求、原则 被动式节能屋(德语:Passivhaus)又可译为被动式房屋,是基于


被动式房屋原理、设计要求、原则

被动式节能屋(德语:Passivhaus)又可译为被动式房屋,是基于被动式设计而建造的节能建筑物。被动房屋的基本原则就是能效。杰出的保温墙体、创新的门窗技术、高效的建筑通风、电器节能都是解决能效的基础。

被动式低能耗建筑的基本要求




被动式房屋基本原理及作用



被动式房屋的效益与作用

1.全面提升建筑室内环境

1)良好的温湿度环境;

2)足够的新风。

2.全面降低采暖空调能耗

供暖需热量≤15kW·h/(m²a) 或楼宇热负荷≤10W/m&s up2;

有效制冷需求≤15kW·h/(m²a)

总一次能源需求≤120kW·h/(m²a)

3.全面提升建筑质量


楼宇气密性n50≤0.6/h

4.促进节能产业升级


被动式房屋的设计要求

1.被动式低能耗建筑用自身的得热满足冬季采暖的需求;

被动式低能耗建筑保证室内空气质量的高品质



2.用一次能源做限定性指标


追求的是建筑物总一次能源的降低克服了此消彼长的问题。


1)不能因为遮阳降低制冷能耗而提高了照明能耗。

2)不能因为降低了冬季的采暖能耗提高了夏季的空调能 耗。

3)不能因为使用地源热泵反而提高了一次能源的需求。

追求的建筑用能总体的降低不是单一方面的降低:遮阳如果降低了自然采光不能满足要求从而增加了能耗。禁用双层窗(双层皮争论)。

3.室内环境要求

室内环境一年四季宜处舒适状态,应同时满足如下规定:

室内温度20~ 26℃

室内相对湿度在40~60%

超温频率≤5%

室内二氧化碳含量≤1000ppm

室内围护结构内表面温度温差不得超过3℃

门窗室内一侧无结露现象。

4.噪音限值

通过管网和辅助通道传递声音限值,应满足如下规定:

机房≤ 35dB

功能房≤ 30dB

起居室≤ 20dB


5.气密性要求

被动式低能耗房屋的气密性必须满足N50≤0.6,即在室内外压差50Pa的条件下,每小时的换气次数不得超过0.6次。


6.热回收率要求

冬季通风换气时必须对排出空气进行热回收,热回收率宜满足下式要求Rh≥75%

被动式房屋的设计原则

1.紧凑型设计

房屋体型宜紧凑,体型系数宜≤0.4

2.无热桥设计


1)外围护结构的保温屋应连续完整,严禁出现结构性热桥。

2)外墙宜采用外墙外保温系统,应有对外墙外保温系统性联结锚栓有阻断桥处理。

屋顶做法


3.满足自然通风的要求

1)外窗的可开启面积不小于总面积的四分之一。

2)房屋的平面布局宜有利于形成穿堂风。

3)单元内除厨房外,所有房间的室内门与地板之间的距离不得小于2cm。

4.充分利用自然采光

房屋采光应满足《建筑采光设计标准》GB/T50033的规定。起居室与书房自然照明宜满足书写、阅读的要求。


5.充分利用太阳能

1)房屋的主朝向宜为南向。

2)应利用房屋的太阳光充足建筑表面安装太阳能热水器。

3)地下库等地下设施宜利用太阳光导系统满足日间照明要求。

德国被动房的特征

1)强调建筑物首先要满足建筑热工的要求,严禁结露发霉,然后才是对建筑能物能耗的要求。

2)提出对建筑物舒适度要求。它要求室内相对湿度在是40-60%,温度控制在18~ 26℃,并且超温频率10%,并且新风量必要满足人体需求

3)强调充分利用自然通风。被动式房屋在室外气候条件在舒适范围内,尽可能不启动设备对室内调节而利用自然通风。

4)充分利用自然采光。被动式房屋对窗墙比没有限制,但对通过窗进入到室内的太阳光得热(Total energy transmittance)有所限制,规定不得小于0.5。而我国标准中采用的遮阳系数限值。

5)判定建筑是否符合节能建筑的方法是通过能耗模拟计算出一次能源并最终通过建筑实际的一次能源消耗量判定其是否为节能建筑。

6.建筑整体气密层规定


1)房屋应有包绕整个采暖体积的气密性外围护结构,这层外围护结构中应有连续完整的气密层。

2)10cm以上的混凝土层,PE薄膜等致密性较好的材料的材料均可做为气密层,不同材料构成的气密层连接处必须妥善处理以保证气密层的完整性。

3)严禁使用双层窗和大孔砌块。

被动式房屋建造的经验要点

经验之一:中国可以建造出来被动房,施工质量是制约因素:


N50≤0.6(N50指室内外压差50帕的状态下房屋每小时换气次数小于0.6次)成为能否实现被动式房屋最终效果的最关键因素。

经验之二:选择正确的材料与产品以及构造成为开发商的必然选择;


1.从图便宜到首先挑选正确的材料与产品。

2.能与建筑同寿命的外墙外保温(B1)体系得到应用。

3.窗台板和女儿墙盖板成了必然选择。

4.基础与散水放弃传统做法,采用更为合理的构造。

经验之三:设计施工培训和德国专家的指导使中国人自己完成被动式房屋的建造成为可能。

经验之四:绝大多数材料中国可以自已解决。



K≤0.8

窗口的密封材料只能从德国进口。


窗的内部密封强度大于外部密封;

内侧为防水隔气膜,外则为防水透气膜;

耐老化与建筑同寿命。


高性能门窗密封材料基本缺失,国内完全可以生产K≤0.8 的LOW-E玻璃,国内能生产出型材的厂商少之又少。


被动房屋与国内65%单体建筑节能房屋投资比较




被动房屋与65%节能房屋投资比较多投入:627.8元/㎡;

其他节省的投资:

1.热计量表相关费用:3818.3元/户,折合约38.2元/㎡;

2.用户节约空调机费用:20000元,折合200元/㎡ ;

3.节约管道井面积1.35㎡,按照售价7000元 按照两户计算折合47.3元/㎡;

以上合计节约资金285.5元/㎡ 。


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