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被动房

补充:0  浏览:9584  发布时间:2014-2-25


  被动房


  “被动房”是建筑节能理念和各种技术产品的集大成者,通过充分利用太阳能、地热能等可再生能源使采暖消耗的一次能源不超过15千瓦·小时/平米的房屋。如此低的能耗标准,是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源得以实现。


  1技术参数


  (注意:概述中的值是错误的)


  供热能耗特性值: 最大15kWh/(年m²) (供热消耗,用户端的,不包括供热制热损失,不是一次能源)


  压力测试换气指数n50 最大0.6h-1


  所有能耗的一次能源消耗总计: 最大120kWh/(m²a)包括家用电器,热水,制冷,供热等等所有耗能。


  所有热桥的热桥损失系数 <0.01W/(mK)


  *对应的面积为能量参考面积,是在维护结构内的使用面积


  2发展历史


  “被动房”的概念始于1996年,最早的‘被动房’建于1999年,每户为90平方米的三居室, 主体为木质结构。这种房屋建筑成本仅比普通房屋高7%,但运行成本非常低,利用太阳能供热、供电可自给自足,2004年全年一户的供暖、供水、供电仅为114欧元。


  世界上最大的被动办公楼energon于2002年建于德国的乌尔姆。按照达姆施塔特被动房机构公布的要求,建筑必须在年热能需求、热负荷、空气密度和基本能源需求等方面符合特定的标准,才能称为合格的“被动房”。


  “被动房”的建筑方式不受楼宇类型的限制,包括办公楼宇、住房、校舍、体育馆以及工业用房。因此普通建筑可以通过改建达到“被动房”的标准要求,具有广泛的实践意义。目前共计有6000多栋被动房在德国、奥地利、瑞士和意大利投入使用。而“汉堡之家”将成为中国境内首座获得认证的“被动房”。


  2009年6月,德国能源署在“德中同行——沈阳站”的活动中,大力宣传了“被动房”理念。[2]


  3法规支持


  德国《能源节约法》(EnEV)于2002年2月生效,它取代了以往的《供暖保护法》和《供暖设备法》,制定了新建建筑的能耗新标准,规范了锅炉等供暖设备的节能技术指标和建筑材料的保暖性能等。按照新法规,建筑的允许能耗要比2002年前的能耗水平下降30%左右。


  2006年,德国再次推出了更为科学的ENEC2006节能新规范,开始从整体考虑建筑外部的能源输入值。


  实际上,2002年2月德国实行的新建筑节能规范EnEV2002,已体现了德国最新建筑节能技术研究成果,它不但控制建筑某一方面的能量消耗,对建筑的整体耗能及建材生产过程中耗能量已放在一起考虑。实际操作中,一是对建筑能耗量化,采用建筑能耗证书系统;二是新建住宅必须出具“采暖能耗量”和“住宅能耗核心值”,这两项是建筑物耗能的主要数值。此外,还需出具一系列的证明,包括建筑每年所需的能量,制成建筑能耗计算表。


  新法规规定,2006年底前,在1978年10月1日前安装的约200万个采暖锅炉必须报废,由新型节能锅炉取代。在政府的推动下,天然气和太阳能等清洁能源、可再生能源近年来在住宅供暖市场上得到越来越普遍的应用。


  2006年新的节能规范则属于一体化的节能标准,涉及空调、通风、采光各个方面,主要强调改善建筑的整体能源利用效率。


  在节能建筑推广过程中,难点并不在于技术或者产品,投资问题往往是最令人头疼的。为推动旧房改造工程,德国政府设立专门的基金,如KfW基金,对改造工程提供资金上的优惠。到目前为止,德国共投入近百亿欧元低息贷款用于旧房改造工作。国家银行系统还对符合节能标准的新建建筑提供低息贷款,以帮助先进节能技术的应用。同时政府还利用税收政策推动建筑节能,适当提高汽油和建筑采暖用油的税率,以鼓励新电源技术的研发。


  消费者在德国购买住宅时,建筑开发商必须出具一份“能源消耗证明”。该证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,提高了建筑的能耗透明度。自1995年开始,德国法律就要求新建筑必须说明其能耗状况。随着新的建筑节能法规(EnEV 2002)的实施,需要说明的主要能耗指标范围也随之扩大。


  4汉堡之家


  简述


  汉堡之家是中国境内首座获得认证的“被动房”,是上海世博会德国汉堡市城市最佳实践区案例馆。“汉堡之家”每平米一年消耗相当于50度电的能量,仅相当于普通办公楼的1/4。它在屋顶上安装的光能利用设备可以提供建筑所需电能的90%,而地源热泵装置则为整个建筑的制冷和供暖供给能量。


  在德国,“被动房”消耗的外部能源一般只有普通房屋的10%,由于上海的光照条件优于德国,所以“汉堡之家”所需的外部能源可能更少。


  “汉堡之家”的墙体用砖表面上看与一般红砖无异,但隔热保温性能极好。窗户采用3层特制玻璃,木质窗架中有特别的隔热材料,保温和气密性好,如此设计降低了冬季和夏季的采暖、制冷能耗。此外,阳光、人体或室内电器等热源能满足屋内大部分热需求,中央通风设备可以为所有房间提供经过加热或冷却的除湿新风。


  考虑到上海地区冬冷夏热的气候特点,设计人员将玻璃幕墙安装在“汉堡之家”北面,西面和南面则安装特制的窗户,能根据阳光的照射情况自动开关,从而更好地隔热。[3] 汉堡之家是以位于汉堡“港口新城”沙门码头的“被动房”H2O大楼为原型所建。采用了“被动房屋”的节能建筑原则,即不需要外部能源的房屋。“我感到十分荣幸,这次汉堡以这样一栋代表性建筑参与2010 年的上海世博会。汉堡之家是一座体现了最高环保技术水平的创新建筑,同时也为生态建筑树立了新的标准。”汉堡发展和环保部部长Anja Hajduk 女士说。


  太阳能设备供电


  5月1日,这座体现顶级节能技术水平的建筑及其内部的展示空间将正式对外开放。参观者可以切身体验到节能环保的商住两用的建筑方式。


  据汉堡驻上海联络处副主任潘桦介绍,汉堡之家建筑外形极富北德地区风格,这种红色砖墙是北德特有的。当然,并不是红色砖墙就代表着被动屋。潘桦女士解释说:被动屋是结合各种建筑节能技术为一体的范例,简而言之,被动屋的概念是指在建造房屋之后不再主动向外要求能源。除了建造时的能源需要,设备调试,太阳能的启动,在初期使用外部能源后便能实现能源的自给自足。


  汉堡之家的屋顶装有450平米的光伏发电设备,可以提供建筑运行和使用所需电能的80%左右;再加上具有良好保温和气密性的外墙结构,这使得“被动房屋”不仅能提供良好的室内舒适度,还将大幅度降低能源需求。


  地下水泵取暖制冷


  “被动房屋”内没有空调,但通过几种技术的结合实现冬暖夏凉,其中很重要的一部分是地下水泵,它位于35米的地下,其中管道把地下水循环利用,用于采暖和制冷。同时,建筑的通风装置也与热循环系统相连,汉堡之家采用了一台德国运来的具有热回收、制冷和除湿功能的通风装置,其热回收功率和制冷在80%到90%,最大限度减少了能量损失。


  潘桦表示,“被动房”并非只是概念,还有严格的量化标准,如“被动房屋”对能源的需求是每年不超过50千瓦时每平方米,采暖需求则是每年每平方米15千瓦时以下。相比之下同等规模建筑每年的能源需求至少要300千瓦时每平方米。除了电力供应自己资助,汉堡之家原本还打算把多余的电能返还给电网。


  5奥地利的被动房


  奥地利各个联邦州纷纷出台激励措施,鼓励“节能建筑”和可再生能源应用,特别是对将两者紧密结合的被动式节能建筑的激励措施加大。在维也纳市,从2007年开始,被动式节能建筑最高资助额从1500欧元/平方米提高到1660欧元/平方米。


  奥地利各联邦州对“节能建筑”的鼓励措施一般都提供从贷款到现金资助的一揽子措施,首先,被动式节能建筑标准应用者可以获得政府提供的贷款优惠政策。贷款期限为27.5年,年利率只有1%,远远低于一般房屋贷款利率,贷款上限为5万欧元,而且不需要贷款人的收入证明。其次,还可申请家庭资助。一个人的家庭得到的资助上限是2.8万欧元,两个人的家庭得到的资助上限是4.8万欧元,两个人以上每增加一人额外增加7000欧元资助。此外,如果按照政府规划选择被动式房屋的建造地点和建筑风格,还能够额外得到最高3000欧元的奖励。

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