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被动房基础知识

信息来源:www.xmzfk.com   2023-09-19 15:26:10

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、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。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佳舒适度的解决方案。

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满足标准:

室内温度20~26℃;

围合房间各面的表面温度不低于室内温度3℃;

空气相对湿度:30%~70%;

空气速度:室内空气流速小于0.15m/s。

被动式建筑设计内容:

外围护节能系统;节能门窗系统;冷热桥规避节能设计;气密性设计;遮阳设计;高效热回收系统。

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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。

被动房关键数据:

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外围护节能系统:

部件

节能建筑(中国)

常规建筑(德国)

被动式建筑

屋面

U1.0W/(m2K)

U<0.20 W/(m2K)

U<0.15 W/(m2K)

外墙

U<0.7W/(m2K)

U<0.28  W/(m2K)

U<0.15  W/(m2K)

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被动房外墙保温系统:

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无热桥的锚固件:

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节能门窗系统:

部件

节能建筑(中国)

常规建筑(德国)

被动式建筑

屋面

U2.5 W/(m2K)

U1.3 W/(m2K)

U<0.8 W/(m2K)

三层窗框:(木结构-保温芯-木结构,保温层不承重)

三玻,中间填充氪/氩惰性气体,玻璃边缘与窗扇部位,附加保温层。

型材传热系数Uf=0.72W/m²K;玻璃传热系数Ug=0.60W/m²;整窗传热系数Uw=0.80W/m²K

冷热桥规避设计:

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。

热桥部位是供暖和制冷期内热/冷损失为突出的部位。

热桥会导致建筑物结露、发霉,提前破坏。

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被动房热桥:

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气密性指标:鼓风门测试值(n50<0,6 h-1)

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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;

保障新风系统污染物过滤效果。

建筑外墙气密性差,导致冷空气渗入和室内空气渗出,

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。

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。

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。

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高效热回收系统:

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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,新风加热的高温度限制为50℃,大热负荷为10W/m2。热回收效率75%以上。

阳台板断热桥形式:

悬挑阳台是一种典型的热桥结构。

解决办法:

可以应采用带热隔断的高强度支撑件。

或者采用阳台板与主体结构断开的设计,阳台板靠挑梁支撑,保温材料将挑梁整体包裹。

或阳台与主体结构脱开的设计。

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建筑气密性控制:

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重点:

整体气密性;细节部位。

良好的气密性并非自然而然形成的,只有做到以下几点才能有效实现气密性:

在所有环节中予以考虑;

精细的设计和施工;完工后通过测试;

尽量避免在项目后更改设计。

更改设计带来的缺陷和问题往往暴露在使用过程中:

返工,维修的代价昂贵;合理安排施工顺序;进行多次气密性测试。

施工控制:

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主体阶段控制:

1、混凝土质量;

2、砌体质量;

3、窗洞口几何尺寸;

4、材料搭接面的处理;

5、穿墙孔洞封堵(脚手眼等)。

夏热冬冷地区经济版被动房方案:

屋顶保温层20-30 cm,传热系数 0.2-0.35 W/m²K

外墙保温10-15 cm,传热系数 0.2-0.35 W/m²K

窗户采用三玻两中空结构,传热系数0.8-1.2 W/m²K

遮阳系统。

气密性,鼓风门测试值(n50 :0.8-1.2 h-1);

无热桥结构设计及施工;

新风系统,热回收率不低于75%。