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【中玻網】被動式住宅起源于20世紀90年代的德國有名資金中心城市法蘭克福。這類住宅使用超厚的絕熱材料和復雜的門窗,主要通過住宅本身的構造做法達到效率高的保溫隔熱性能,并利用太陽能和家電設備的散熱為居室提供熱源,減少或不使用主動供應的能源,即便是需要提供其他能源,也盡量采用清潔的可更新能源。建筑師為房子設計了密封的外殼,所以房屋幾乎沒有任何熱量散失,也沒有任何冷風吹進來。“被動式房屋”不僅能夠通過陽光加熱,甚至可以利用家電或居住者身體釋放的熱量保溫。
在德國,“被動式房屋”的建筑成本僅比傳統房屋高出5%-7%。新型設計采用了精巧的中點通風系統,進氣管和排氣管并排安置,溫暖空氣排出去的同時,清潔的冷空氣引進來,熱交換效率可達90%。
節能房屋雖然貴,但住過的居民都說好,原因在于這種房子提高了生活質量。想想看北京冬天的時候很多房屋的暖氣都不足,屋內很冷,住起來并不舒服。而且北京的空氣污染和噪音污染都很嚴重,這兩個問題Passivhaus都能解決。
目前全世界已建成的,達到此標準的房屋不足15000幢,但這個趨勢已是不可阻擋。比如,英國相關部門要求到2016年時所有英國新蓋的房子都必須達到“零排放”(ZeroCarbon),也就是說,除了節能標準很高外,所需能源必須來自風電太陽能或者生物質能這類可更新能源。
非住宅類被動式房屋
無論學校、醫院、辦公樓、商場、工廠、還是寫字樓,幾乎所用的建筑類型都可以依據被動式房屋標準建造。建造這些建筑的原則與被動住宅一樣,而且在許多情況下收益更明顯。已有的案例中無論是新建的非住宅被動房屋項目還是改造項目,都很好的證明了這一點。被動式房屋性能的關鍵在于設計的巧妙的通風系統,現已有不少人逐漸意識到這一點。
在設計非住宅被動式房屋時,一定要把建筑類型和用途謹記于心。幼兒園的規劃設計與工廠的規劃設計一定差異巨大;設計相關部門行政辦公樓要考慮的因素遠比建造室內游泳池、銀行、消防局要多得多。但是關鍵原則是不變的;優化圍護結構的保溫性能,確保室外溫度對室內環境的影響降至較低;采用效率高的新風系統輸送優異的空氣,并將能源損失降至較低。
開窗與關窗
無論是在教室還是工作場所,我們經常面臨這樣的問題:到底是開窗讓新鮮空氣進來,還是關窗以保持室內溫度呢?這個問題在冬季尤其突出,那些怕冷的人較終會無奈關上窗戶,可是這樣一來就會導致室內空氣質量惡化。但在被動式房屋中,無需擔心這樣的問題。可控的新風系統始終保持宜人的溫度,并持續不斷地提供新鮮空氣,而且無氣流波動,寒風侵襲等問題,如此一來,每個人的需求都得到了滿足。
與住宅類被動式房屋相同,世界上絕大多數氣候條件下的非住宅被動式房屋也需要有帶熱回收的新風系統。寒冷天氣時,首先熱交換器從溫暖的廢氣中獲得熱量,將其傳遞給進入室內寒冷的新鮮空氣,從而保證較終進入的是經過預加熱的新鮮空氣。這樣一來非住宅被動式房屋大部分區域都可以在沒有氣流波動、刺骨寒風的情況下,獲得優異的新鮮空氣。
保持涼爽
在氣候溫和的季節、室外不過度潮濕的條件下、非住宅類被動式房屋可以像住宅類被動式房屋一樣通過開窗實現通風。因此,就要安裝足夠數量、可開啟的窗戶。在涼爽的夏夜,即便屋內沒有人,也可以使用電動通風百葉,來確保白天舒適的室內環境。由于安全問題等原因不能在晚上開窗時,也可以選擇新風系統夏季模式為室內提供涼爽的空氣。
盡管非住宅類被動式房屋通常面臨著較高的熱負荷,但如果設計合理,寒冷、涼爽與溫和氣候下,大部分非住宅類被動式房屋均可通過針對性開窗通風與增加適當遮陽的方式實現室內涼爽。通常,隔熱性能良好的建筑要比傳統建筑更易于保持室內涼爽,使用均勻構造的建筑材料,尤其在每層頂板處,可進一步降低溫度峰值。淺色或能夠反射光線的建筑外表面有助于抵御熱量,對夏季日照強、時間長的氣候尤為有效。
如在多人活動期間或以為出現時,可開啟機械通風系統作為輔助換氣措施,許多工廠在進行生產時就常采取此做法。
與住宅建筑相比,非住宅建筑的制冷需求更高,部分是由于他們的用途不同,此外也是因為使用了較多電器設備。如果被動措施無法在溫暖的季節保持建筑室內舒適涼爽,新風系統自身可以采取制冷新風盤管或絕熱冷卻的方式對進入室內的新風進行降溫,這樣很容易就能滿足額外的制冷需求。被動式房屋僅需較少流量的空氣就能實現再循環制冷,無需擔心氣流或噪音干擾問題。為了降低制冷負荷,通過利用地熱換熱器對新鮮空氣進行預冷卻,也是一種經濟的、可持續的方法。表面降溫方法,例如利用混凝土的活化作用,也可以作為空氣法降溫的有效替代或補充。通常情況下,由于被動式房屋的制冷需求與負荷較低,可采用的效率高制冷方案還很多。
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