浅谈被动房课件.pptx

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1、国家现状,在演讲中，关于食品安全、雾霾等生活环境，马云在呼吁“我想我们所有的愤怒不是恶行，我们愤怒的是对恶劣行为的冷漠。有一部电影里的一句台词很好，我们的生命不属于我们，我们跟世界上所有的生命息息相关，昨天和现在无论你任何一场善行和恶行，都会决定我们的未来。所以这是我要想讲的呼吁大家这是一场真正的危机，而行动一定是每个个人，而不是期待别人。” 危机不可怕，可怕的是无环保意识而麻木不仁。只要我们生活在当前环境下的每个人都能意识到环境保护的重要性，都能以身作则，去呵护这个环境。 摆脱自然环境的侵害，搭建舒适的微环境发展被动房是建筑业最佳出路。被动房是在目前恶劣的环境下将人们隔离开的最好手段。,1,

2、.,浅谈被动房,2,.,目 录,3,.,被动房概念由来,实际上，今天我们所推广的被动式超低能耗建筑也是欧洲专家受到我国陕北窑洞、闽西土楼的理念影响，采用新技术和方法来完善和提高建筑性能，经过多年潜心钻研逐步发展起来而提出的概念。,有人说，第一个真正功能性意义的被动房不是房屋，而是一艘极地考察船： Fridtjof Nansen (1893),陕北窑洞是因地制宜，利用自然的被动房。,闽西土楼更是迁徙的中原人的智慧式被动房。,4,.,被动房概念由来,1980年代: 德国建筑物理学家Feist博士创建了被动式建筑理念（Passivhaus / 被动房）1991年: 在德国Darmstadt市Kran

3、ichstein区建成了第一个被动式住宅建筑2000年: 在德国建成首个“ 被动房”小区建筑类型: 适用不同的建筑类型建筑数量:全球已建成约5万个被动房标准的建筑（100万各类建筑获得德国被动房研究所颁发的证书），涵盖欧、美、亚洲45个国家。发展趋势：早在2007年德国的法兰克福就立法要求所有新建建筑都必须符合被动式房屋标准。已经有越来越多的国家和地区把被动房当做未来建筑的发展方向。,西班牙”向日葵住宅“,5,.,被动房概念由来,被动式房屋（德语：Passivhaus），是基于被动式设计而建造的节能建筑物。“被动式设计”是由英文Passive Design翻译而来，就是应用自然界的阳光、风力、

4、气温、湿度的自然原理,尽量不依赖常规能源的消耗,以规划、设计、环境配置的建筑手法来改善和创造舒适的居住环境。仅通过建筑的新风系统供暖及制冷，并且只需要DIN （德国标准化协会） 1946规定的新风量就可以满足ISO 7730中热舒适度的要求，基本不需要额外加装采暖、制冷设备。 被动式建筑并不是一种能耗标准，而是一种兼顾效能和最佳舒适度的解决方案。,满足标准：室内温度2026C围合房间各面的表面温度不低于室内温度3C空气相对湿度：30%70%空气速度：室内空气流速小于0.15m/s,6,.,被动房的由来,50% 的能源消耗来自建筑的建造和使用中国每年新增20亿平方米建筑，占到世界总量的50%中国

5、460亿平方米既有建筑中，95%为非节能建筑，既浪费资源，又污染环境。党的十八大报告指出，建设生态文明是关乎民族未来的长远大计，节能减排是社会发展的主旋律。被动房能耗是我国现行建筑节能标准1/3以下，被列为“十二五”期间建设领域节能低碳发展的重要内容。,我国各种能源储采比与世界比较,7,.,被动房价值体现-舒适,宝宝睡觉蹬被子不担心,被动式低能耗建筑，回家就是享受的开始！,冬暖夏凉，四季如春告别黄梅天，冬天不干燥噪音隔离，静享安谧湿度可调可控，抑制病霉菌滋生,冬天：室外-6 ，室内20 左右,衣物净爽不发霉黄梅天气在窗外,灰尘难进门主妇少费心,夏日厨房也享受,8,.,被动房价值体现-健康,远离

6、环境污染，被动式低能耗建筑让家变成健康的堡垒！,高气密性，有效阻隔室外污染高效PM2.5过滤，拒绝雾霾新鲜空气，CO2浓度控制室内甲醛、VOC污染源控制,被动式低能耗建筑犹如一件精心制作的宇航服，可以有效的隔绝恶劣的外部环境，给您和家人以精心的呵护！,9,.,被动房价值体现-经济,超低能耗，让高昂电费成为过去式,被动式低能耗建筑125平米的房间，供暖工况所需补充的少量能源，仅相当于8根蜡烛燃烧的热值,年取暖制冷耗电量不超3000度，按上海电价计，年使用费用约2000元10000平米公建项目，全年可节电约90万度，折合电费约100万元。,省着用，不如用着省！,100平米住宅，全年365天舒适,1

7、0,.,被动房价值体现-环保,大幅度减少石化能源的使用，降低碳排放，减少对环境的破坏和压力！,如果将中国的建筑都使用被动式低能耗建筑技术，一年可节约9亿吨耗。相当于全国煤开采量的三分之一，相当于德国两年的能耗总和。,11,.,国外被动房欣赏,德国乌尔姆的Energon,2002年建于德国乌尔姆的Energon是目前世界上最大的被动式办公楼。该建筑于2002年10月竣工，建筑面积约为5412m2，建筑体积约为32223m3。建筑外立面采用了预制木结构，其中50%为玻璃，光照过强时百叶窗会自动降下；屋面天窗设有自动百叶窗系统，中午光照过强时，会自动闭合。窗户百叶窗自动升降，上部进光，下部闭合。木质

8、外墙由里向外为厚木板、矿棉保温层、厚木板、防水层、砂浆层组成。楼板由28厘米砼楼板组成，从下向上约10厘米处为预埋管道（通水）通到地下（100米），通过地热和地冷调节水和空气的温度。该建筑底板采用20cm厚的保温材料，外立面保温厚度为35cm，屋面保温厚度为50cm。,12,.,国外被动房欣赏,德国Ravensburg艺术博物馆,该艺术博物馆位于德国历史名城Ravensburg市，并于2012年竣工，总建筑面积为1288 m。 该建筑外围护结构由钢筋混凝土、24cm矿物岩棉以及红砖构成(U值为0.14 W/(mK)，屋顶采用了30cm厚的矿物岩棉、红砖构造(U值为0.13 W/(mK)，使得整

9、个建筑色调一致。门窗采用了三腔low-e玻璃门窗。整个建筑气密性测试为n50= 0.30/h。在建筑设备方面，装配了带热交换器的通风系统、并通过地下热交换器和吸气式热泵等设备对整个建筑进行制冷和供暖，一次能源需求仅为122 kWh/(ma)。,13,.,国外被动房欣赏,德国Ravensburg艺术博物馆,14,.,这栋住宅是由Cadaval & Solo-Morales事务所设计的向日葵住宅，它位于西班牙与法国边境上的一个渔夫小村庄，在Cabo de Creus野生自然与El Port de la Selva城市之间，毗邻地中海与Costa Brava坚硬的岩石。这栋住宅的结构非常独特，它由1

10、0个立方体块构成，能观赏到不同角度的风景，面朝大海，春暖花开。,国外被动房欣赏,西班牙“向日葵住宅”,15,.,国外被动房欣赏,西班牙“向日葵住宅”,16,.,国内被动房发展,2009年住房城乡建设部科技发展促进中心和德国能源署决定开展“中国被动式低能耗示范建筑项目”合作，迄今为止已经有7个年头了。被动式房屋得到了长足发展，在中国经历了从无到有、从很少有人理解到能被普通老百姓接受、从个别的试点建筑到成规模化的住区开发、从只有居住建筑到各种建筑类型、从北方地区的试点到已在全国各气候区开展试点建设、从无标准依据到被动式低能耗居住建筑节能设计标准 DB13(J)/T1772015（河北省）已于201

11、5年5月日起实施等一系列的重大变化。是世界范围内继瑞典被动房低能耗住宅规范后的第二个有关被动房的标准，它标志着我国被动式建筑的发展趋于规范化、标准化，是我国被动房发展过程中新的里程碑。 住建部科技促进中心张小玲女士提供的我国被动房统计数据。数据表明，到2015年8月为止，全国列入官方项目计划的被动房项目已经有40多个。,17,.,国内被动房发展,标准的主要技术内容包括：总则，术语和符号，室内外空气计算参数，基本规定，热工设计，采暖、制冷和房屋总一次能源计算，通风和空调系统设计，关键材料和产品性能，施工、测试、工程认定及运行管理以及附录和条文说明。与普通建筑节能标准相比，存在4个方面的不同。1、

12、节能目标与措施同时限定。 标准不仅从节能措施上提出了更加严格的指标和要求，更重要的是对建筑总一次能源消耗和各分项能耗都给出了明确的限制指标。只有建筑通过这些节能措施，最终达到了建筑能耗指标，才能被认定为被动房。2、明确建筑能耗、空调负荷、能耗需求的算法。 标准不仅以最终能耗来评定建筑节能效果，同时明确了建筑能耗、空调负荷、能耗需求的计算方法，这将使能耗、负荷等计算有据可依，也使被动房各项能耗的计算方法更加严谨。3、对新风系统提出较高要求。 目前的居住建筑节能标准虽然对房间的换气次数做出了明确要求，但设计中仅依靠自然通风来满足新风需求，新风的品质及新风量无法调控，这在供暖和制冷季节非常不利于建筑

13、节能。在标准中不仅对被动房内的新风系统做出了要求，而且还对新风系统的热回收效率、系统运行模式作出规定。4、对设计、施工、测试、运行提出明确要求。 被动式低能耗居住建筑节能设计标准不仅对被动房的节能设计作出规定，对施工、测试、运行管理也做出了明确要求。将节能设计标准和验收测试技术要求整合为一体，同时突出了运行管理阶段被动房及设备的日常维护和用户自身的行为节能。,被动式建筑节能标准与普通建筑节能标准区别,18,.,汉堡之家,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

14、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。,19,.,乌鲁木齐“幸福堡”,20,.,浙江长兴布鲁克酒店,21,.,青岛中德生态园,22,.,青岛中德生态园被动房技术体验中心项目是中德生态园与德国荣恩建筑事务所、德国被动房研究所及中国建筑科学研究院合作建造的亚洲最大的被动房项目。占地面积约4843，总建筑面积约13000，其中地上面积约8200，地下面积约4900。,青岛中德生态园,23,.,青岛中德生态园,阳台/挑台热桥处理采用德国Isokorb产品,24,.,被动房基本要求,良好的外保温高质量透明维护结构无热桥设计良好气密性热回收新风系统,

15、以上五个方面必须协调处理，缺一不可。,围护结构保温隔热性能良好,高效的产能、输送、散热系统,气密性以及合理的新风系统设计,有效的夏季遮阳,充分利用阳光辐射得热,被动房特点,25,.,被动房基本要求,被动房建筑原理：保温性能良好的维护结构+高能效的技术设备,屋顶保温层25 40 cm,传热系数不大于 0,1 W/mK外墙保温 20 30 cm,传热系数不大于 0,15 W/mK窗户采用三玻两中空结构,传热系数不大于 0,8 W/mK遮阳系统保证气密性，鼓风门测试值(n50 0,6 h-1)无热桥结构设计及施工以及高能效设备带热回收的新风系统,热回收率75%，电耗不超过0,45 Wh/m剩余部分,

16、 尽量利用可再生能源提供,26,.,被动房基本要求,被动房体形系数,由图可看出建筑物越是疏散孤立及造型复杂对外围护结构、保温等带来不利因素越多，所以建筑物的紧凑性、外立面构造简约性对被动房起到决定意义。,27,.,被动房基本要求,被动房朝向及遮阳,根据太阳高度角设计遮阳方案遮阳设计方案与如下因素有关层高太阳高度角,建筑物朝向向南冬季充分利用阳光辐射得热夏季采取遮阳措施,建筑物主立面能够朝南（25）并且冬季不会有太多遮挡是最好的，这样能够更加充分利用阳光。,夏季隔热遮阳事项： 如不采取特别的遮阳措施，南向主里面窗墙比不应超过25%30%； 西侧或东侧立面容易超温，窗户面积选择不要超过室内采光需要

17、的最小规定面积（房间地面面积的10%，按照各地方规定）。,28,.,被动房基本要求,被动房维护结构,维护结构：保温材料+窗户+气密层,设计和施工中应保证保温层和气密层的完整性设计图纸中应用连续的红线明确标示出保温层和气密层保温层传热系统应符合要求外墙：U 0.15 W/mK 屋面：U 0.10 W/mK 窗户：U 0.8 W/mK 气密性测试：n50 0.6 h-1,29,.,被动房基本要求,被动房围护结构保温系统,保温性能(厚度)、燃烧等级、价格之间的平衡？,应绝对防止在保温层内出现4mm以上的缝隙，避免形成气流通道而造成对流热损失。,注意保温层的连续性，不得有空洞或空腔。,30,.,被动房

18、基本要求,被动房围护结构保温系统,无热桥锚固件,31,.,女儿墙节点：保温材料全包裹，阻断了热桥；压顶采用铝合金盖板保护。,外墙保温断面图,被动房基本要求,被动房围护结构保温系统,32,.,被动房基本要求,被动房围护结构窗,左图是传热损失和通风散热损失造成的能量损失与太阳能得热、内部得热和剩余补充供暖需求构成能量平衡。太阳能得热越多，供暖越少。,从图可看出窗的重要性，面积比占12%却造成了被动房50%的能量损失。另一方面，也只有依靠窗户才能有效被动利用太阳能得热。应严格审核窗墙比,窗户面积大小与能量平衡有什么影响？希望南窗面积大还是小？费用有多高？其他朝向窗户面积希望有多少？,33,.,被动房

19、基本要求,被动房围护结构保温玻璃,Low-E玻璃（又称低辐射镀膜玻璃）是Low Emissivity Glass的简称，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。普通玻璃的表面辐射率e在0.84左右，在线Low-E玻璃的表面辐射率一般在0.25以下。能将80%以上的远红外辐射反射会去，所以Low-e玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。,在线Low-e玻璃硬度大，不易划伤，故称硬镀膜；离线Low-e玻璃具有更低的遮阳系数和传热系数。,气体导热系数：氩气氪气氙气,34,.,被动房基本要求,被动房围护结构保温玻璃,保温玻璃：检查玻璃的能源准则： g.1.6W/(.k)UgUg：玻璃传热系数

20、g：太阳得热系数 不允许以牺牲窗户传热系数为代价而将g值降得太低。,火焰辨别Low-e玻璃三玻保温窗的“low-e”镀膜一般在第2和第5个面上。,采用铝合金间隔条的双玻保温窗不适合用于被动房，需采用暖边间隔条。三玻适合铝合金间隔条吗？,35,.,被动房基本要求,被动房围护结构窗,适用于被动房窗户的准则：对于标准尺寸窗户1.23m*1.48m,窗户的传热系数Uw0.8w/（.k）,内侧玻璃边缘部分最低温度13c，否则出现结露霉变。,36,.,被动房基本要求,被动房围护结构窗的安装位置,37,.,被动房基本要求,被动房围护结构窗的安装位置,窗户的安装热桥要求：Uw，安装状态0.85W/(.k）,可

21、否斜切保温层，提高窗口视线？,38,.,被动房基本要求,被动房围护结构门,门扇的变形量不允许超过23mm，才能保证门扇四边能够贴近密封条。,耐踩踏、形状稳定的门槛档口，高度H15mm。,门的安装热桥要求：Uw，安装状态0.8W/(.k）,门扇锁点的多少对门扇稳定性的影响？,气密性非常重要：四边有密封条，侧边和上面有两道密封，门槛处至少有一道密封。,39,.,被动房基本要求,为什么要重视气密性,避免建筑损坏：防止结露产生的建筑损坏提高能效：降低通风热损失居住质量和舒适度:避免穿堂风保证热舒适度，避免“冷空气团”出现保证围护结构保温性能保证隔音效果,建筑外墙气密性差，导致冷空气渗入和室内空气渗出，

22、一个普通的四口之家, 每天通过呼吸, 洗衣, 及其他生活用水蒸发到空气中的水蒸汽约8-10L 。通过损坏的气密层渗入的水蒸汽, 在较冷的一侧凝结并存留在保温材料中。使保温材料损坏。,被动房气密性,40,.,被动房基本要求,被动房气密性,气密性处理节点,41,.,被动房基本要求,被动房气密性,42,.,被动房基本要求,热桥是指围护结构中传热能力比较强，热流比较密集，能量损失明显高于附近区域的部位。热桥效应通常是由于如下原因导致。贯穿保温层（如悬挑阳台）建筑材料的交界（如外墙钢筋混凝土结构与加气混凝土砌块交界处）或建筑构件厚度不一致建筑构件几何结构（如墙角）热桥部位是供暖和制冷期内热/冷损失最为突

23、出的部位。被动房不应出现热桥,被动房热桥,43,.,被动房基本要求,被动房热桥,44,.,被动房基本要求,被动房热桥,45,.,被动房基本要求,被动房热桥,46,.,无热桥结构设计原则：宽铅笔原则。（1）避免原则：只要可能就不要中断保温的围护结构；（2）穿透原则：如果穿透不可避免，则在保温层内穿透材料的热阻应该尽可能高。比如受力支架采用玻璃纤维加强的塑料，而不是钢材；（3）节点原则：建筑构件连接处的保温层必须无空缺地全面积搭接，比如窗户节点；（4）几何原则：边角应尽可能选择钝角。,被动房基本要求,被动房热桥,47,.,被动式房屋通风的基本原理：把厨房或浴室潮湿浑浊的空气抽离（排风），再把新鲜空

24、气送人生活区域（送风）。走廊可以实现自动通风。冬季寒冷时节，温度较高的废气所含的热量会传递到从室外进入的新鲜空气中，夏季炎热时，则反向运作。除去潮湿和异味的同时，还可过滤空气中的花粉、粉尘和PM2.5。新风量一般为每人每小时30m3为了避免温度过高，粉尘燃烧产生异味，新风加热的最高温度限制为50，最大热负荷为10W/m2。热回收效率75%以上,被动房基本要求,被动房新风系统,48,.,气密性：新风系统箱内和向外泄露流量不允许超过额定排气流量的3%；防噪声：当量空间吸声面积为4时，设备间声压35dB（A）；居室声压25dB（A);功能间（厨卫）声压30dB（A)。室内空气清洁度：注意设计足够尺寸

25、的过滤器；新风过滤器：过滤等级F7；乏气过滤器：过滤等级至少G4。新风吸风口尽可能高于地面3m，不要靠近污染源防止吸风口和排风口短路（串味）排风不可以吹刷建筑构件，否则冬季有结露的危险。,被动房基本要求,被动房新风系统,49,.,新风设备怎么选？,被动房基本要求,被动房新风系统,50,.,夏热冬冷地区热回收效率对全年能耗影响,夏热冬冷地区通风湿度比对建筑负荷影响,寒冷地区热回收效率对全年能耗影响,寒冷地区通风湿度比对建筑负荷影响,高效显热+潜热回收新风机和除湿手段对长三角地区被动房能耗控制至关重要,被动房基本要求,被动房新风系统-暖通,51,.,被动房基本要求,PHI认证,被动式房屋认证,组件

26、,个人,新建被动式房屋认证,老旧建筑被动式改造认证,不透明维护结构（结构及保温）,被动式房屋认证师资格认证,被动式房屋设计师/咨询师认证,透明维护结构（玻璃/窗户/门）,机械系统（新风/热泵/小型设备）,被动式房屋技术员认证,被动房PHI认证,PHI全称德国被动式房屋研究所，Passive House Institute。该研究所是由“被动式房屋之父”之称的Wolfgang Feist博士领导。PHI在被动式房屋的发展过程扮演了极其重要的角色，经历近二十年的发展，PHI已成为了国际公认的、最顶尖的被动式房屋研究机构。为了保障建筑质量，PHI已形成了一套严格的被动式房屋认证标准体系，并分别针对建

27、筑、组件、个人设置了三组认证。,52,.,2015年10月在温哥华被动房会议上颁布的新被动房等级标准,位于德国南部巴伐利亚州考夫博伊伦市“能源之家”，是世界上第一个获得PHI“超能被动房”认证的被动式建筑。“能源之家”是世界上最环保的建筑之一，它的年采暖能耗仅为8千瓦时/平方米，其屋顶还安装有一个250平方米的太阳能光伏系统。 “能源之家”年产电量为103千瓦时/平方米，而建筑本身年能耗仅为21千瓦时/平方米，且全部为可持续能源发电。,被动房等级标准,被动房基本要求,53,.,已验收的示范工程进行成本效益了解。基本情况如下：在寒冷地区的增量成本可控制在1000元/m2左右；在严寒地区的增量成本在1500-2000元/m2；南方地区（夏热冬暖或夏热冬冷地区）的增量成本在1500元/m2左右。,被动房成本,被动房基本要求,54,.,浅谈被动房,外墙、屋面保温厚度多少？新风设备怎么选择？门窗怎么选择？如何得到更好的舒适度？一系列的问题，我们在工程设计、施工管理过程中需要时刻有着“良好的外保温、高质量透明维护结构、无热桥设计、良好气密性、热回收新风系统”五个方面问题意识，从而相互协调的探索着，为人们提供一个舒适、安全健康、环保、性价比高的居住环境。,总结,55,.,谢谢大家！,56,.,