淺談被動式住宅

摘 要：通過對被動式住宅的分析，探討被動式住宅的技術設計，使住宅不再主動向外需求能源，營造良好的、低碳的住宅室內空間。

關鍵詞：被動式住宅；設計標準；采暖能耗；技術措施

秦皇島在水一方小區位于河北省的北部，背靠燕山山脈，面向蔚藍的大海，這里是北方的寒冷地區，臨近秦皇島山海關就是東北地界。寒冷的冬季到來了，北方進入采暖期，這時候你會不會想到秦皇島在水一方小區還有不需要采暖就可以溫暖過冬的樓房？在這里，我要帶你一起體驗一下在水一方的被動式住宅。本文將借助數據，為大家介紹相關事例。

什么是被動式住宅呢？概括的說被動房屋的名稱是由德文PASSIVHAUS翻譯而來。被動房屋極大地提高建筑保溫隔熱性和氣密性，不再主動向外需求能源，室內人們生活中所產生的熱量（如電器、燈具、烹飪、洗滌等）及太陽向室內傳遞的熱量就可基本滿足冬季室內溫度，并通過熱（冷）回收裝置將室內廢氣中的熱（冷）量回收，從而顯著地降低能源需求，實現室內舒適的居住環境，是能量效益最佳房屋。利用自然的力量實現舒適溫度環境的“被動式住宅”越來越受到關注。即使在冬夜也能保暖等，許多頗具挑戰性的嘗試正在展開。隨著測量設備及評估軟件的進步，如今已經可以定量掌握效果，高精度設計被動式住宅的條件已經具備。

被動式住宅看上去設計難度似乎比較大。不過，如果正確掌握進行設計時的基本思路，便可實現舒適的溫度環境。

1984年被動式住宅設計建設的先驅者之一、神戶藝術工科大學教授小玉 一郎，他設計建筑了私宅“筑波之家”，并因此而備受關注。該住宅在設計上，白天充分利用陽光進行蓄熱，夜間利用通風進行蓄冷等，不用依靠機械設備進行制冷及供暖。

自那之后已經過了28年時間。小玉教授強調道：“現在的設計基本思路與當時完全相同。不過，建筑材料的隔熱性能已經明顯提高，溫熱環境測量設備及預測工具也有了很大進步。如果能夠充分利用這些優勢，應該能夠實現精度更高的設計。”

1 被動房屋主要設計標準（與65%設計標準比較）

注：秦皇島氣象資料：采暖室外計算溫度-8.2℃，冬季空調室外計算溫度-10.7℃；夏季空調室外計算溫度30.2℃，相對濕度47%-80%。

2 被動房屋與65%房屋采暖能耗比較

3 如何達到這些技術指標設計

首先，被動房屋圍護結構保溫隔熱措施：

260厚的聚苯板如同厚厚的棉衣穿在建筑的屋面外墻等外側，被動房專用保溫外窗窗框：維卡82系列塑鋼節能型材；玻璃：①鋼化中空玻璃（5+16Ar+5+12Ar+5）mm；②鋼化LOW-E中空真空玻璃（5+15A+5+0.15V+5）mm，傳熱系數：K=0.9W/（m2.k）；被動房專用保溫密封入戶門：傳熱系數：K=0.8-1.0W/（m2.k）。

其次。被動房屋防熱橋措施：種植露臺的樓板與主體結構斷開；種植露臺樓板靠挑梁支撐；設備電氣管線傳外墻或者屋面也都有精細的處理：設備電氣管線穿屋頂穿外墻部位做法上都加上了厚厚的聚苯板，不讓寒氣有絲毫的機會進入建筑內部。

再有，被動房屋圍護結構氣密性：專業密封膠封堵抗裂網斜鋪抗裂砂漿填滿。

最次，被動房屋冷熱水風一體化系統：新風換氣熱回收系統。

被動房屋新風換氣熱回收率大于75%，損失的25%熱量由建筑內（太陽輻射熱、電氣、人體散熱）自身產生的熱量大部分都能滿足。在不能滿足室內溫度的情況下，空氣源熱泵會自動啟動補充熱量。

被動房屋空氣系統專用機

外形尺寸：

室內機：903*660*1800

室外機：900*397*547

制冷量：2718 W

輸入功率：1053.1 W

制熱量：3380 W

輸入功率：1008 W

風機功率：90W

整機能效比（COP）2.8；制熱+熱回收能效比（COP）5.5；熱回收率大于75%。

在冬季-10°C環境下，制熱能效比（COP）最小為2.4（相當于一次能耗為0.8）；夏季利用制冷余熱可制熱水（水箱容積：150L）。與傳統供暖方式相比，該系統節能潛力巨大。

4 被動房屋節能效果

按秦皇島地區五個月采暖期計算，被動式房屋總建筑面積27076m2，與節能65%傳統供熱方式比較的節能效果如下：

節約標煤321噸/年；減少二氧化碳排放866.7噸/年；節約采暖費約45.3萬元/年。

通過在水一方被動式住房設計摸索，我們得到了被動式房屋重要原則：

（1）外墻極好的保溫措施；（2）體積緊湊，良好的A/V比；（3）無熱橋設計；（4）極佳的氣密性；（5）高效的熱回收；（6）節電的樓宇設備；（7）冬季極大的利用太陽能。

值得說明的是在水一方項目是住房與城鄉建設部2011年科學技術項目，同時還是低能耗建筑示范項目，也是國際科技合作項目（中德合作）。整個小區里面采用了高層建筑太陽能熱水一體化；中水利用（自建日處理2000m3中水站；雨水收集系統；地下車庫光導照明；太陽能路燈等技術。這些技術措施都走在全國地產行業的前端。

以上僅是設計過程中總結的點滴體會，篇幅所限，僅談及皮毛。但被動式住宅在我國尚處于探索階段，尚有許多不完善的技術需要專業人士繼續研究，日趨完善。