被動(dòng)式節(jié)能建筑中的主動(dòng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用_戴旭

1、被動(dòng)式節(jié)能建筑中的主動(dòng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用戴旭/中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院摘要：本文主要針對(duì)被動(dòng)建筑在我國(guó)現(xiàn)階段的應(yīng)用狀況，通過(guò)對(duì)建筑耗能的來(lái)源、種類及特征的研究，對(duì)比分析了被動(dòng) 節(jié)能技術(shù)與主動(dòng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方式與作用，說(shuō)明主動(dòng)節(jié)能技術(shù)對(duì)于輔助協(xié)調(diào)被動(dòng)節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑總體的一次能源消 耗量指標(biāo)和建筑室內(nèi)環(huán)境舒適度參數(shù)指標(biāo)的必要性和可行性。簡(jiǎn)要介紹了被動(dòng)建筑中采用的部分主要主動(dòng)節(jié)能技術(shù)。關(guān)鍵詞：被動(dòng)式節(jié)能建筑，被動(dòng)節(jié)能技術(shù)，主動(dòng)節(jié)能技術(shù)，總體能耗，一次能源，可控通風(fēng)，建筑自身能量，可再生能源, 自動(dòng)控制，質(zhì)量控制1引言被動(dòng)節(jié)能技術(shù)一般是指在保證室內(nèi)環(huán)境舒適度前提下，通過(guò)對(duì)建筑的布局、朝向、形體、遮陽(yáng)、保溫、

2、氣密性、自然通風(fēng)等方面進(jìn)行合理的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而降低建筑總體能耗。很多中國(guó) 傳統(tǒng)建筑中都或多或少的采用了一些被動(dòng)節(jié)能原理的設(shè)計(jì)和建造方法，比如通過(guò)對(duì)建筑布局、 建筑形式的巧妙設(shè)計(jì)，適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，對(duì)自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)熱能、池塘水體、植被、 土壤等進(jìn)行合理有效的利用，使之為建筑環(huán)境的改善服務(wù)。東暖夏涼的陜北窯洞利用土壤作為保 溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)，南方民居中采用常見的池塘利用水體蒸發(fā)冷卻原理降低區(qū)域溫度，采用天井利用 熱壓原理進(jìn)行自然通風(fēng)等等。傳統(tǒng)建筑作為一種經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)踐作品，體現(xiàn)著古代勞動(dòng)人民的智慧，是被動(dòng)技能技術(shù)的一種原始應(yīng)用，而現(xiàn)代被動(dòng)建筑所采用的被動(dòng)技能技術(shù)則是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目?學(xué)理論、大

3、量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及長(zhǎng)期的應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ)之上，并輔以主動(dòng)節(jié)能技術(shù)手段。主動(dòng)節(jié)能 技術(shù)是指通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)以及高效節(jié)能設(shè)備材料的選擇， 輔助被動(dòng)節(jié)能技術(shù)手段滿足室內(nèi)環(huán)境精確、穩(wěn)定且可控的舒適性參數(shù)并實(shí)現(xiàn)建筑總體能耗的進(jìn) 一步降低。被動(dòng)式節(jié)能建筑的兩個(gè)重要判定指標(biāo)：一個(gè)是建筑總體的一次能源消耗量指標(biāo)，另一個(gè)是建 筑室內(nèi)環(huán)境的舒適度參數(shù)指標(biāo)。我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)于被動(dòng)式節(jié)能建筑尚無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，更缺乏可 操作執(zhí)行的適應(yīng)我國(guó)各地域氣候特征的判定方法和指標(biāo)。由于地域性的差異，不同地區(qū)的氣候條件、地質(zhì)條件、水文條件、生活習(xí)慣等均不盡相同，同時(shí)，即便是同一地區(qū)，隨著季節(jié)的變遷、氣象 狀況的

4、變化、晝夜的交替，這些都會(huì)導(dǎo)致相同建筑物的可用能源種類及能源效率不同，建筑總體 能耗不同。因此，因地制宜的采用與之相適應(yīng)的節(jié)能策略，制定相應(yīng)設(shè)計(jì)指標(biāo)尤為重要。2建筑自身能量的利用2.1借鑒一下德國(guó)被動(dòng)建筑的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值舒適度要求常用指標(biāo)如：室內(nèi)相對(duì)濕度40 %60 %，溫度20'C26 'C,超溫頻率10% （室內(nèi)溫度超岀規(guī)定范圍的小時(shí)數(shù)與全年小時(shí)數(shù)之比）等。被動(dòng)建筑采用了諸多被動(dòng)節(jié)能技術(shù)來(lái)保證 上述室內(nèi)環(huán)境舒適度指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，其消耗的一次能源一般僅有普通建筑的十分之一。首先通過(guò)緊 湊的外形設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)較小的體型系數(shù)，降低建筑總體散熱外表面積；確保良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔 熱性能：采用保溫

5、防潮性能、防火性能均優(yōu)良的外墻及屋頂保溫材料，當(dāng)保溫材料足夠厚時(shí)，建 筑通過(guò)外墻、屋頂損失的能量足夠低，且通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較，我們可以得到一個(gè)所謂經(jīng)濟(jì)保溫 厚度；采用隔熱透光效果好的節(jié)能外窗產(chǎn)品，例如三層Low-E玻璃的外窗，玻璃之間充入惰性氣體隔熱，外窗要選擇適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)措施，兼顧自然采光和室內(nèi)冷負(fù)荷的關(guān)系；采用有效的消除圍護(hù) 結(jié)構(gòu)熱橋的措施。注意建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足熱工要求，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝受潮 情況進(jìn)行驗(yàn)算，使供暖期間圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫材料因內(nèi)部冷凝受潮而增加的濕度不超過(guò)相應(yīng)的允許 量，且室內(nèi)外墻表面與空氣之間的溫差不大于3 'C,避免對(duì)室內(nèi)人體產(chǎn)生冷輻射。此外，建筑的氣

6、密性能也十分重要，德國(guó)被動(dòng)建筑要求室內(nèi)外壓差60Pa時(shí)，房間每小時(shí)換氣次數(shù)小于0.6次,就是為了盡量減少室外空氣滲透對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響。2.2被動(dòng)建筑自身的熱損失非常小，對(duì)外部能源的依賴也極低除了在建造施工過(guò)程中及設(shè)備安裝完畢啟動(dòng)調(diào)試過(guò)程中所需要的外部能源，被動(dòng)建筑在建 造完成之后便可以不再主動(dòng)向外需求能源，而是轉(zhuǎn)為可再生能源提供。冬季，主要依靠建筑自 身得熱滿足室內(nèi)供暖需求，極寒天氣熱負(fù)荷不足部分和夏季供冷負(fù)荷需求盡量從可再生能源中 獲取。建筑自身得熱主要來(lái)自于室內(nèi)人體散熱、照明、電器、食物、烹飪爐火、太陽(yáng)輻射以及 新風(fēng)熱回收等。這些熱量在冬季對(duì)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)是有益的，可以減少甚至取消室內(nèi)熱

7、負(fù)荷, 但在夏季這些室內(nèi)得熱卻全部轉(zhuǎn)變成為冷負(fù)荷，需要通過(guò)自然通風(fēng)或其他主動(dòng)技術(shù)手段消除。2(2141.45)5 I 27?1 W4-2014 Chin«i Acadcmk Journal Elvciionk Publishing Hou詛.All rigllti reserved, http：7svww>k；iikiTrending Topics通常，室內(nèi)熱（冷）負(fù)荷需求可以通過(guò)對(duì)熱回收后的新風(fēng)輔助加熱（冷卻）或通過(guò)埋在樓板、 墻面內(nèi)的管道系統(tǒng)進(jìn)行輻射供暖（供冷）等主動(dòng)技術(shù)來(lái)滿足。作為對(duì)建筑物被動(dòng)節(jié)能技術(shù)節(jié)能 效果的補(bǔ)充和完善，主動(dòng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用使得建筑室內(nèi)環(huán)境參數(shù)可控可調(diào)，

8、不僅可以根據(jù)房屋 使用者的自身習(xí)慣和感受進(jìn)行靈活精確的調(diào)節(jié)，更增加了室內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性，減小了室內(nèi)外干 擾因素的影響，滿足以人為本的個(gè)性化需求，是現(xiàn)代被動(dòng)節(jié)能建筑區(qū)別于僅僅采用原始被動(dòng)技 術(shù)建筑的重要特征。2.3主動(dòng)及被動(dòng)節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用通過(guò)主動(dòng)及被動(dòng)節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用，利用可再生能源的替代，被動(dòng)建筑減少了自身對(duì)外部 能源的依賴，冬季依靠其自身熱量有效降低了供暖熱負(fù)荷需求，甚至可以取消傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)， 節(jié)省了鍋爐房建設(shè)費(fèi)、市政熱力管線接入費(fèi)、園區(qū)熱力管網(wǎng)埋設(shè)費(fèi)、熱計(jì)量裝置安裝或改造費(fèi)、 供暖系統(tǒng)施工安裝及日常維護(hù)費(fèi)、供暖季的系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)、燃料費(fèi)、水電治污費(fèi)、管理人員費(fèi)等等； 并減輕由此產(chǎn)生的各類環(huán)境

9、問(wèn)題，如大量溫室氣體的排放、有毒有害污染物的排放以及由此產(chǎn) 生的霧霾天氣等；極大緩解城市夏季空調(diào)用電負(fù)荷高峰，降低北方供暖季煤炭、天然氣等的能 源壓力。3太陽(yáng)能及其他可再生能源的利用現(xiàn)階段建筑對(duì)太陽(yáng)能的應(yīng)用主要包括自然采光、光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換。3.1自然采光可分為直接采光和間接采光直接采光可以簡(jiǎn)單理解為太陽(yáng)光直接透過(guò)外窗投射進(jìn)室內(nèi)的光線，間接采光則是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)物體反射后照射進(jìn)室內(nèi)的光線。我們這里所說(shuō)的自然采光是指直接采光的情況。建筑室內(nèi)采光效果的好壞直接影響人體對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適度的感受；建筑良好的自然采光條件，不僅可以使人心情 舒暢，而且可以大幅降低日間燈光照明的主動(dòng)耗能。在白天自然采光條件不足

10、需要補(bǔ)充人工照明時(shí)，宜選擇接近自然光色溫的高色溫光源。3.2建筑物對(duì)太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換的利用可簡(jiǎn)單分為直接得熱和間接得熱（1）直接得熱屬于被動(dòng)式的太陽(yáng)能利用，是一種建筑物直接利用日照的形式。通過(guò)對(duì)建筑形 式及構(gòu)造的優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理利用太陽(yáng)輻射熱量來(lái)改善建筑物室內(nèi)熱工環(huán)境。在北方地區(qū)，設(shè)計(jì)中 常將對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求相對(duì)較低的廚房、衛(wèi)生間、走道、儲(chǔ)物間等設(shè)置在建筑北側(cè)，而臥室、起居 室等對(duì)室內(nèi)環(huán)境要求較高的房間則布置在日照較為充足的南側(cè)，并設(shè)置封閉陽(yáng)臺(tái)作為陽(yáng)光室，在 冬季充分利用陽(yáng)光輻射得熱，并可作為室外環(huán)境與室內(nèi)環(huán)境之間的緩沖過(guò)渡空間，降低傳熱能耗 并提高居室內(nèi)環(huán)境的舒適度。在冬季，人們希望能夠讓陽(yáng)光盡可

11、能多的照射進(jìn)室內(nèi)，加熱室內(nèi)環(huán)境的同時(shí)又能增加室內(nèi)自 然采光，增加室內(nèi)舒適度。但在夏季，室內(nèi)的降溫需求與自然采光需求又成為了一對(duì)矛盾，多引 入陽(yáng)光照射進(jìn)室內(nèi)，自然采光的問(wèn)題解決了，室內(nèi)的燈光照明能耗降低了，然而，隨著透射進(jìn)室 內(nèi)的陽(yáng)光增多，太陽(yáng)輻射熱也同時(shí)導(dǎo)致室內(nèi)熱量的增加，這些熱量需要通過(guò)通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)排除，以免室內(nèi)溫度的持續(xù)上升，為了避免通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗過(guò)度增加，通常采用的方式是 在朝陽(yáng)側(cè)外窗設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行適度的遮擋，并要特別注意協(xié)調(diào)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與燈光照明 系統(tǒng)之間的此消彼長(zhǎng)的能耗關(guān)系。合理的建筑朝向和遮陽(yáng)，可以使建筑物優(yōu)化利用太陽(yáng)的光和熱， 對(duì)于小體量建筑效果尤其明顯。一般

12、來(lái)說(shuō)，外遮陽(yáng)比內(nèi)遮陽(yáng)的效果好，應(yīng)根據(jù)建筑物的不同朝向 選擇不同的外遮陽(yáng)形式，并采用不同的主動(dòng)節(jié)能控制策略。通常采用的可控外遮陽(yáng)設(shè)施有電動(dòng)遮 陽(yáng)百葉、可移動(dòng)網(wǎng)狀遮陽(yáng)板等。其他太陽(yáng)能直接得熱的利用方式還包括蓄熱墻、導(dǎo)光板、呼吸幕墻等。蓄熱墻是指采用蓄能 材料制作，可以在日間將太陽(yáng)能以熱能的形式儲(chǔ)存，利用時(shí)滯效應(yīng)在夜間向室內(nèi)散熱，減少晝夜 間室外溫度波動(dòng)對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度的影響。導(dǎo)光板則是利用反光材料將更多陽(yáng)光及太陽(yáng)輻射熱反射 進(jìn)室內(nèi)以增強(qiáng)太陽(yáng)能利用效果。呼吸幕墻是利用陽(yáng)光加熱雙層幕墻間空氣，通過(guò)空氣對(duì)流作用和 閥門、風(fēng)機(jī)引導(dǎo)幕墻及室內(nèi)的空氣流動(dòng)，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行輔助加熱或冷卻。（2）間接得熱作為一種主動(dòng)節(jié)能

13、技術(shù)，在被動(dòng)節(jié)能建筑中的應(yīng)用主要指太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)， 其通常是由太陽(yáng)能集熱器、蓄熱設(shè)備、循環(huán)管路等主要設(shè)備部件組成。太陽(yáng)能集熱器常用的有 聚焦型集熱器（槽式、碟式、塔式）、平板型集熱器、真空管集熱器以及陶瓷集熱器。集熱器 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源狀況及氣候條件等選擇適合的形式，保證系統(tǒng)的全年安全穩(wěn)定運(yùn)行， 選擇性價(jià)比最優(yōu)的產(chǎn)品。循環(huán)水管路可分為自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)兩種。自然循環(huán)型，其特點(diǎn)是 蓄熱水箱置于集熱器上方，依靠重力流推動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)。機(jī)械循環(huán)型，蓄熱水箱置于集熱器下方， 利用循環(huán)水泵以機(jī)械動(dòng)力使系統(tǒng)內(nèi)熱水強(qiáng)制循環(huán)。條件允許的情況下建議使用自然循環(huán)型，不 僅系統(tǒng)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，而且更加節(jié)能可靠。太

14、陽(yáng)能集熱系統(tǒng)可采用自動(dòng)控制變流量設(shè)計(jì)，通 過(guò)設(shè)置光伏電池板等太陽(yáng)輻照感應(yīng)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)輻照強(qiáng)度并以此控制變頻循環(huán)水泵改 變系統(tǒng)流量；太陽(yáng)能集熱自動(dòng)控制系統(tǒng)除了需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的調(diào)節(jié)控制，還要在需要 輔熱設(shè)備時(shí)及時(shí)切換熱源，液體工質(zhì)還要特別注意防凍和防過(guò)熱保護(hù)措施，保證系統(tǒng)的安全并 節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行。太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)主要應(yīng)用于生活熱水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、空調(diào)熱水系統(tǒng)等。通過(guò)與熱泵系統(tǒng)結(jié)合使用，利用太陽(yáng)能熱水裝置產(chǎn)生的熱能推動(dòng)熱泵工作，從而利用更多可再生能源進(jìn)行加熱或制冷，不僅可以為供暖系統(tǒng)或冬季空調(diào)系統(tǒng)提供熱源，也可以在夏季為空調(diào)系統(tǒng)提供冷源。3.3太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換主要是指太陽(yáng)能光伏發(fā)電利用太陽(yáng)

15、能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，整套系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器以及蓄電池組等設(shè)備部件組成。太陽(yáng)能光伏電池板可以作為建筑外墻表面材料與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合，敷設(shè)在外墻面、屋面，或是作為外遮陽(yáng)、天窗。當(dāng)太陽(yáng)能電池板的鋪設(shè)面積足夠大，太陽(yáng)能發(fā)電裝置可以為被動(dòng) 建筑提供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需全部電能。3.4除太陽(yáng)能以外的其他可再生能源除太陽(yáng)能以外的其他可再生能源，包括空氣熱能、風(fēng)能、地表淺層土壤熱能、地下水熱能、地表水熱能、河水動(dòng)能、潮汐能等等。被動(dòng)節(jié)能建筑可以根據(jù)所在地域的具體氣候特征及水文地2(201.45)5 I 29?194-2014 China Acudcmie Journal Electronic Pub

16、lishingAll righB reserved, http; Avw.enkiTrending Topics質(zhì)條件等因地制宜的選用適合的可再生能源為自身提供所需能量，減少對(duì)外界能源的依賴。熱泵 系統(tǒng)是現(xiàn)在利用各種熱能資源的主要技術(shù)手段。在被動(dòng)建筑中，熱泵系統(tǒng)為整個(gè)建筑的制冷和供 暖供給能量。常用的形式有空氣源熱泵、地下水地源熱泵、地表水地源熱泵、地埋管地源熱泵。 空氣源熱泵適合于夏熱冬冷地區(qū)的中小型建筑，有同時(shí)供冷、供熱需求的情況建議采用熱回收式 熱泵機(jī)組。地下水地源熱泵、地表水地源熱泵、地埋管地源熱泵的設(shè)置均要特別注意嚴(yán)禁對(duì)地下 水資源的污染性、破壞性利用，要進(jìn)行系統(tǒng)的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算，

17、熱泵系統(tǒng)總釋熱量與總吸熱量 應(yīng)平衡，否則應(yīng)采取相應(yīng)輔助措施。4可控通風(fēng)的理念被動(dòng)建筑通常采用兩種通風(fēng)方式，一種是自然通風(fēng)，一種是新風(fēng)熱回收系統(tǒng)。4.1自然通風(fēng)的技術(shù)古已有之我國(guó)傳統(tǒng)民居中可以隨意找岀許多結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、生活習(xí)慣的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)建造技術(shù)。我 們最常見到的也是最簡(jiǎn)單的室內(nèi)自然通風(fēng)設(shè)計(jì)就是通過(guò)開關(guān)外窗調(diào)節(jié)，但被動(dòng)建筑由于其對(duì)室內(nèi)舒 適度參數(shù)的穩(wěn)定性要求，決定了過(guò)于依賴室外氣候條件、無(wú)法進(jìn)行人為精確調(diào)控的自然通風(fēng)方式難 以滿足被動(dòng)建筑的要求。所以我們對(duì)于被動(dòng)建筑中所設(shè)計(jì)采用的自然通風(fēng)是一種可控通風(fēng)，是一種 在主動(dòng)節(jié)能技術(shù)輔助下的被動(dòng)節(jié)能技術(shù)。這種可控主要表現(xiàn)在對(duì)于流量、流向、風(fēng)速、過(guò)濾

18、、溫度、 濕度、噪聲等方面。自然通風(fēng)有三種基本方式：風(fēng)壓通風(fēng)、熱壓通風(fēng)、機(jī)械輔助自然通風(fēng)。首先采 用被動(dòng)技術(shù)，充分利用風(fēng)壓、熱壓作用，巧妙設(shè)計(jì)建筑通風(fēng)節(jié)能構(gòu)造，并協(xié)調(diào)遮陽(yáng)形式對(duì)自然通 風(fēng)效果的影響，協(xié)調(diào)窗墻比與太陽(yáng)輻射熱能利用、自然采光、自然通風(fēng)之間的影響。然后輔助通 風(fēng)控制系統(tǒng)，設(shè)置感應(yīng)器，采集室外溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、空氣污染程度等信息，采集室內(nèi) 溫度、濕度、二氧化碳濃度等信息，結(jié)合各項(xiàng)室內(nèi)環(huán)境設(shè)定參數(shù)，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)各處控制機(jī)構(gòu) 進(jìn)行通風(fēng)調(diào)節(jié)。4.2被動(dòng)建筑新風(fēng)的提供在室外氣候條件舒適的情況下，應(yīng)首先考慮并采用自然通風(fēng)的方式，以排除室內(nèi)余熱及室內(nèi)污染物，為室內(nèi)人員提供新鮮空氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)

19、溫濕度，當(dāng)僅采用自然通風(fēng)無(wú)法滿足室內(nèi)新風(fēng)要求時(shí)，諸如污染天氣、無(wú)風(fēng)天氣、風(fēng)沙天氣、高溫高濕或寒冷天氣或柳絮花粉等過(guò)敏源較多的季節(jié)，都 不適宜單獨(dú)采用自然通風(fēng)。應(yīng)采用同時(shí)設(shè)置自然通風(fēng)及機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)合方式，以此降低室內(nèi) 空調(diào)負(fù)荷并減少機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。被動(dòng)建筑中對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)高效熱回收裝置的應(yīng)用也是其顯 著特點(diǎn)之一。系統(tǒng)的顯熱回收效率要求不低于75%，這就是說(shuō)經(jīng)過(guò)熱回收裝置的新風(fēng)負(fù)荷以及排風(fēng)熱損失都同時(shí)得到了大幅降低，在冬季大部分時(shí)間里被動(dòng)建筑僅僅依靠自身得熱便實(shí)現(xiàn)了室內(nèi) 環(huán)境溫度的穩(wěn)定。此外，被動(dòng)建筑采用熱泵機(jī)組為新風(fēng)系統(tǒng)提供冷熱源，夏季由熱泵機(jī)組提供新 風(fēng)降溫除濕冷源，冬季可以利用熱泵加熱

20、新風(fēng)，提高經(jīng)由熱回收裝置預(yù)熱后的新風(fēng)溫度，滿足室 內(nèi)熱負(fù)荷要求，保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定。新風(fēng)熱回收系統(tǒng)常設(shè)功能及流程：過(guò)濾、預(yù)熱（預(yù)冷、顯熱 回收、加熱（冷卻）、加濕（除濕）、消聲。這樣的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)為建筑內(nèi)所有房間提供經(jīng)過(guò) 加熱加濕或冷卻除濕的新風(fēng)，可根據(jù)使用者要求自由調(diào)控室內(nèi)環(huán)境溫濕度、潔凈度及空氣新鮮度，降低新風(fēng)及排風(fēng)能耗。新風(fēng)熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用時(shí)應(yīng)確保室內(nèi)總送排風(fēng)量的平衡；應(yīng)定期清洗或 更換濾芯，保證送入室內(nèi)的新風(fēng)清潔度及換熱效率；設(shè)備及管道安裝采用減震支吊架、消聲器等 消聲降噪措施，避免產(chǎn)生噪聲污染。4.3新風(fēng)熱回收系統(tǒng)為保證室內(nèi)空氣新鮮度，設(shè)置二氧化碳濃度探測(cè)器，室內(nèi)設(shè)定值應(yīng)小于lOO

21、Oppm，這一數(shù)值略高于室外自然空氣二氧化碳濃度，當(dāng)室內(nèi)實(shí)測(cè)二氧化碳濃度值高于設(shè)定數(shù)值一定程度后，自動(dòng) 控制開啟送、排風(fēng)機(jī)。而對(duì)于電動(dòng)可開啟外窗、自然通風(fēng)器等自然通風(fēng)手段，則還需要同時(shí)結(jié)合 室外環(huán)境溫濕度、污染、風(fēng)向風(fēng)速狀況等參數(shù)控制啟閉。對(duì)于溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，還要設(shè)置外 窗啟閉狀態(tài)探測(cè)器，室內(nèi)濕度監(jiān)測(cè)報(bào)警器等。5圍繞著一次能源消耗量評(píng)價(jià)指標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)5.1被動(dòng)節(jié)能建筑的判定我國(guó)現(xiàn)行節(jié)能規(guī)范對(duì)于節(jié)能建筑性能的判定方法是通過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)不同氣候區(qū)的不同性 質(zhì)的建筑物規(guī)定其應(yīng)符合要求的體形系數(shù)、窗墻比、遮陽(yáng)系數(shù)、維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、氣密性等； 當(dāng)上述系數(shù)無(wú)法滿足限定值時(shí)則通過(guò)權(quán)衡判斷來(lái)判定其

22、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體熱工性能是否符合節(jié)能標(biāo) 準(zhǔn)。在施工階段則通過(guò)對(duì)建筑材料、建筑構(gòu)件的物理性能檢測(cè)指標(biāo)來(lái)判定其是否為節(jié)能建筑。在 德國(guó)，對(duì)于被動(dòng)節(jié)能建筑的判定方法是采用能耗模擬計(jì)算軟件，將建筑物的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)輸入， 計(jì)算岀建筑物的一次能源消耗量，并將此數(shù)值用于校核建筑實(shí)際運(yùn)行中的一次能源消耗量，最終 判定其是否為節(jié)能建筑。被動(dòng)建筑采用一次能源消耗量指標(biāo)而非我國(guó)傳統(tǒng)節(jié)能規(guī)范中50 %、65 %的相對(duì)節(jié)能指標(biāo)或建筑物耗熱量指標(biāo)。通過(guò)對(duì)建筑物的總體能耗的限制，平衡各種節(jié)能指標(biāo)之間 此消彼長(zhǎng)的問(wèn)題。5.2太陽(yáng)輻照感應(yīng)傳感器優(yōu)良的外窗保溫性能及較大的窗墻比為建筑物冬季室內(nèi)充分利用太陽(yáng)能輻射熱提供了條件， 降低

23、了冬季熱負(fù)荷，然而，封閉且保溫的房間內(nèi)熱量難以自然消散，導(dǎo)致夏季空調(diào)冷負(fù)荷的增加。 因此，增加可調(diào)節(jié)活動(dòng)建筑外遮陽(yáng)措施來(lái)協(xié)調(diào)這一矛盾，但我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，夏季制冷能耗降低的同 時(shí)室內(nèi)照明能耗卻相應(yīng)增加了。建筑電動(dòng)外遮陽(yáng)百葉的調(diào)節(jié)：被動(dòng)建筑采用保溫與透光性能好的 節(jié)能窗，夏季，在滿足了室內(nèi)采光要求的前提下，需要采用電動(dòng)外遮陽(yáng)百葉將多余的日照隔絕在 室外，降低室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷。而冬季則調(diào)節(jié)百葉，盡量多的將陽(yáng)光引入室內(nèi)，降低室內(nèi)供暖熱負(fù)荷。太陽(yáng)輻照感應(yīng)傳感器，可根據(jù)實(shí)時(shí)室外環(huán)境參數(shù)隨時(shí)調(diào)整，也可根據(jù)預(yù)設(shè)模式自動(dòng)操作。自動(dòng)調(diào) 節(jié)百葉位置角度，保證室內(nèi)得到適度的太陽(yáng)輻射量。5.3合理利用主動(dòng)節(jié)能技術(shù)作為被動(dòng)節(jié)能

24、技術(shù)的補(bǔ)充和完善由于被動(dòng)建筑冬夏季冷熱負(fù)荷極低，有時(shí)我們需要通過(guò)熱泵系統(tǒng)來(lái)滿足室內(nèi)少量的冷熱負(fù)荷。需要注意的是，在我們討論應(yīng)用何種可再生能源之前，應(yīng)仔細(xì)核算我們采用被動(dòng)節(jié)能手段可以在 多大程度上滿足需求？熱泵系統(tǒng)在全生命周期中的總能耗是否已經(jīng)大于了其所節(jié)省的能耗？避免71994-2014 China Aciidcmie Journal EkUronic Publishing H仙霸 All迫侶 rcscrvvd. hitp/www.ci>ki2(2141.4505 I 31Trending Topics為了使用可再生能源而使用，認(rèn)證評(píng)估被動(dòng)節(jié)能手段與主動(dòng)節(jié)能手段的切換時(shí)機(jī)，減少無(wú)謂的一

25、次能源消耗。為了避免被動(dòng)建筑設(shè)計(jì)與使用過(guò)程中應(yīng)用過(guò)多效能較低的節(jié)能技術(shù)，合理有針對(duì)性 的采用主動(dòng)節(jié)能技術(shù)作為被動(dòng)節(jié)能技術(shù)的補(bǔ)充和完善，采用智能建筑物整體一次能源消耗評(píng)價(jià)系 統(tǒng)主動(dòng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、計(jì)算分析，通過(guò)系統(tǒng)末端自動(dòng)控制裝置及設(shè)備對(duì)各被動(dòng)節(jié)能措施根據(jù)室內(nèi) 外環(huán)境變化要求及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。6全過(guò)程的質(zhì)量控制被動(dòng)建筑苛刻的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)及能耗標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于建筑從規(guī)劃方案到使用的全過(guò)程同樣有著十分 嚴(yán)格的要求。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，嚴(yán)控設(shè)備及材料的質(zhì)量，對(duì)施工進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督控制，認(rèn) 真貫徹執(zhí)行各階段各環(huán)節(jié)的質(zhì)量認(rèn)證。6.1促進(jìn)設(shè)計(jì)理念的升級(jí)被動(dòng)建筑的意義就在于用盡可能低的一次能源消耗量實(shí)現(xiàn)盡可能高

26、的室內(nèi)舒適度標(biāo)準(zhǔn)，是一 種舒適、健康、節(jié)能兼顧的現(xiàn)代建筑。首先應(yīng)依靠被動(dòng)技術(shù)降低建筑物能耗，其次是提高主動(dòng)節(jié) 能技術(shù)的效率，最后合理加大再生能源的應(yīng)用比例。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量減少主動(dòng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用 數(shù)量，采用成熟簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可靠的主動(dòng)技術(shù)輔助配合被動(dòng)節(jié)能手段實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的最優(yōu)化設(shè)計(jì)， 達(dá)到最佳的節(jié)能效果和舒適的室內(nèi)環(huán)境。6.2促進(jìn)施工模式的升級(jí)被動(dòng)建筑的建造有著和普通節(jié)能建筑完全不同的施工方式和施工質(zhì)量要求，很多新型設(shè)備及 材料的安裝技術(shù)要求國(guó)內(nèi)同樣無(wú)可參照標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，此外，培訓(xùn)掌握被動(dòng)房施工質(zhì)量和技術(shù)要求 的優(yōu)秀管理和施工人才的需求十分迫切。粗放的施工模式完全不能適應(yīng)被動(dòng)建筑精密細(xì)致的技術(shù) 要求

27、，完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)被動(dòng)建筑高品質(zhì)的低能耗及室內(nèi)舒適度指標(biāo)。施工過(guò)程中任何細(xì)節(jié)的疏忽， 都可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成巨大的影響。6.3促進(jìn)建材技術(shù)的升級(jí)由于被動(dòng)建筑在我國(guó)真正投入實(shí)施建設(shè)的項(xiàng)目還很少，一些高效節(jié)能設(shè)備及建筑材料仍需要 從國(guó)外進(jìn)行技術(shù)產(chǎn)品的引進(jìn)，還無(wú)法在國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)。這其中有技術(shù)的原因，但也有市場(chǎng)規(guī)模小， 經(jīng)濟(jì)成本高的原因。這一狀況應(yīng)該會(huì)隨著我國(guó)被動(dòng)建筑的推廣逐漸改善。6.4促進(jìn)檢測(cè)指標(biāo)的升級(jí)被動(dòng)建筑對(duì)于各項(xiàng)節(jié)能及舒適度指標(biāo)要求極為嚴(yán)格，竣工的性能指標(biāo)檢測(cè)不易通過(guò)。被動(dòng)建 筑中沒(méi)有毛坯房的概念，需提供精裝到位的產(chǎn)品，包括排油煙機(jī)、衛(wèi)生間排氣扇等均由開發(fā)商統(tǒng) 一采購(gòu)安裝，保證了室內(nèi)各系統(tǒng)參數(shù)的準(zhǔn)確，減少了社會(huì)資源的浪費(fèi)。無(wú)熱橋設(shè)計(jì)：在各種管道 穿外墻、屋面、樓板、隔墻處，采用聚氨酯發(fā)泡膠或?qū)Ｓ妹芊饽z帶封堵，隔熱隔音，管道支吊架 斷熱橋處理。用氣壓法進(jìn)行氣密性檢測(cè)，關(guān)閉門窗，并封堵所有穿墻、樓板的孔洞，注意廚房排 油