張文靜
摘 要:本文為了有效地分析新風對采用被動房技術的居住建筑能耗的影響,按照被動房技術相關參數以及標準進行了對比模型,同時對某居住建筑不同新風量時其冷熱負荷及通風空調系統能耗進行了模擬計算,以期能夠更好地實現良好的能源效益,降低能耗。
關鍵詞:新風;負荷及能耗模擬;建筑能耗
1 被動房相關概述
被動房主要指的是一年供暖耗熱量小于15kW·h/m2,并且一年總能耗小于120kW·h/m2的建筑,而這一概念是由歐洲一些從事建筑設計以及研究的學者所提出的。在應用被動房技術的過程中,為了更好地滿足其年供暖耗熱量以及年總能耗指標,在建設過程中,被動房圍護結構一定要進行較為合理的設計,必須要保證具備較為良好的氣密性以及保溫隔熱性能,因為,只有具備了較為良好的氣密性能就能在很大程度上減少因為室內外空氣滲透所造成的冷熱量損失;保溫隔熱性能則能在很大程度上減少因為室內外溫所造成的冷熱負荷[1]。但是,在這一過程中,室內外空氣在交換過程中就需要一定的機械系統才能實現,另外,為了滿足人們需求,還需要保證具備一定的新風量,而新風處理過程中,其無論是輸配還是組織都會消耗一定的能量,再加上被動房本身圍護結構需要具備較為良好的保溫隔熱性能,最終就會大大提升新風系統能耗所占比例。
2 新風對采用被動房技術的居住建筑能耗的影響
2.1 圍護結構保溫隔熱性能對暖通空調系統能耗所造成的影響
在應用被動房技術的過程中,被動房圍護結構保溫隔熱性能對暖通空調系統能耗會造成影響,為了更好地對其進行分析,本文也對德國被動房技術標準和我國居住建筑節能設計標準對圍護結構傳熱系數限制規定進行了分析:德國被動房技術標準主要體現在在屋面傳熱系數、外墻傳熱系數、非供暖地下室頂板傳熱系數、外門傳熱系數以及外窗傳熱系數上,而這些被動房技術標準分別是0.15W/(m2·k)、0.15W/(m2·k)、0.15W/(m2·k)、0.80W/(m2·k)、0.80W/(m2·k);而我國國內居住建筑節能設計標準則分別是0.20~0.45W/(m2·k)、0.25~0.60W/(m2·k)、0.35~0.60W/(m2·k)、1.50~2.00W/(m2·k)、1.50~2.80W/(m2·k)。另外,被動房技術標準要求對建筑冷橋進行適當的處理。被動房圍護結構如果具備較為良好的保溫隔熱性能,在冬季就能在很大程度上降低因為圍護結構熱傳導所造成您的熱負荷,但是,在實際設計過程中,對于一些夏季夜間以及過度季節的地區,在對其進行設計的時候則需要結合實際情況來進行分析[2]。所以說,在對保溫隔熱性能對建筑能耗所造成的影響,在對其進行處理的過程中,一定要按照不同地區氣候條件進行合理的設計和分析。
2.2 室內氣密性對暖通空調系統能耗所造成的影響
在應用被動房技術進行居住建筑設計的過程中,其對于房屋氣密性有著較高的要求,在德國其對于被動房房屋氣密性要求是N50≦0.6小時-1,也就是說室內外壓差50Pa下門窗縫隙滲透新風換氣次數不能超過0.6小時-1,而我國居住建筑標準要求則是外窗和外門應該要具備較為良好的氣密性能,而不同氣候分區建筑圍護結構氣密性等級則需要大于GBT7106-2008《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》標準中的相應等級,在這一標準中,其分機指標大多是在壓差為10Pa的相應滲透量作為具體的參照指標,課時對于室內整體氣密性我們并沒有對其進行要求。通過對比我們能夠明顯的發現,在對滲透所造成的冷熱負荷這一方面的控制來看,被動房存在較為顯著的優勢。
2.3 室內新風量對暖通空調系統能耗所造成的影響
在對居住建筑進行設計的過程中,為了能夠更好地滿足居住人們對于室內健康和舒適性這一要求,還需要室內具備一定的新風量,在歐洲各個國家中,在對新風量進行設計的時候,其指標大都在0.4~0.9-1,而我國也參照相關規定,設計出了GB50736-2012《民用及拿住供暖通風與空氣調節設計規范》,而其中對于居住建筑新風系統也有著相應的規定[3]。就目前來看,我國國內人均居住面積大概在30㎡左右,而室內設計人均最小新風量通常情況下是30m?/人·h;而國外有些國家對于室內環境要求則存在不同,有些房間局部區域新風量甚至能夠達到90m?/人·h。我國在居住建筑設計過程中,在新風換氣過程中大多是采用窗戶和門窗縫隙滲透換氣的方式,但是,在對被動房進行設計的過程中,就一定要通過機械通風才能有效地實現換氣這一目的,應用機械通風方式就可以將室內污濁的空氣從衛生間以及廚房排風口排入到相應的風管當中,這個時候新鮮的空氣又會從臥室送風口進入房間。在這一過程中,其本身就會對室內CO2濃度進行監測,以此來對新風補給量進行控制,這樣就能在一定程度上降低新風供給設備能耗。
3 結語
綜上所述,新風對采用被動房技術的居住建筑能耗有著一定的影響,應用被動房技術居住建筑本身會具備較為良好的氣密性以及隔熱性能,這就在一定程度上降低冬季室內供暖空調負荷,而要想真正發揮這一技術的價值,就一定要結合實際情況進行合理的分析。
參考文獻
[1]章文杰,郝斌,劉珊,等.新風對采用被動房技術的居住建筑能耗的影響[J].暖通空調,2015,25(2):93-97.
[2]馬伊碩,張小玲.被動房對我國居住建筑采暖能耗和CO2排放的影響分析[J].住宅產業,2014,13(z1):78-79.
[3]果海鳳,胡頤衡,劉郁林,等.被動房新風設計及應用[J].建設科技,2015,33(19):30-33.
(作者單位:廣東省機械高級技工學校)