被動房
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被動房是各種技術產品的集大成者,通過充分等可再生能源使所有消耗的一次能源總和不超過120千瓦·小時/(平米.年)的房屋。如此低的能耗標準,是通過高隔熱隔音、密封性強的建築外牆和可再生能源得以實現。
“被動房”是國外倡導的一種全新節能建築概念,也是我國推動建築節能工作的重要契機和平臺。“被動房”的建築方式不受樓宇類型的限制,包括辦公樓宇、住房、校舍、體育館以及工業用房。因此普通建築可以通過改建達到“被動房”的標準要求,具有廣泛的實踐意義。共計有6000多棟被動房在德國、奧地利、瑞士和義大利投入使用。而“漢堡之家”將成為中國境內首座獲得認證的“被動房”。
“被動房” 建築的概念是在德國上世紀80 年代低能耗建築的基礎上建立起來的,1988年瑞典隆德大學(Lund University)的阿達姆森教授(Bo Adamson)和德國的菲斯特博士(Wolfgang Feist)首先提出這一概念, 他們認為 “被動房” 建築應該是不用主動的採暖和空調系統就可以維持舒適室內熱環境的建築。1991年在德國的達姆施塔特(Darmstadt)建成了第一座“被動房”建築(Passive House DarmstadtKranichstein), 在建成至今的十幾年裡, 一直按照設計的要求正常運行,取得了很好的效果。
世界上最大的被動辦公樓energon於2002年建於德國的烏爾姆。按照達姆施塔特被動房機構公佈的要求,建築必須在年熱能需求、熱負荷、空氣密度和基本能源需求等方面符合特定的標準,才能稱為合格的“被動房”。
2009年6月,德國能源署在“德中同行——沈陽站”的活動中,大力宣傳了“被動房”理念。位於河北省石家莊市的河北省建築科技研發中心的中德被動式低能耗辦公建築,是2012年中德國際技術合作項目,為河北省乃至全國首例採用德國被動房標準設計的公共建築。地下1層,地上6層,建築占地面積約2100m2,總建築面積14119m2,地下約2100m2,地上約12000m2,其中被動房區域為地上一至六層,主要功能為科研辦公、技術展示、小型辦公會議等。
漢堡之家是中國境內首座獲得認證的“被動房”,是上海世博會德國漢堡市城市最佳實踐區案例館。“漢堡之家”每平米一年消耗相當於50度電的能量,僅相當於普通辦公樓的1/4。它在屋頂上安裝的光能利用設備可以提供建築所需電能的90%,而地源熱泵裝置則為整個建築的製冷和供暖供給能量。在德國,“被動房”消耗的外部能源一般只有普通房屋的10%。
“漢堡之家”的牆體用磚錶面上看與一般紅磚無異,但隔熱保溫性能極好。窗戶採用3層特製玻璃,木質窗架中有特別的隔熱材料,保溫和氣密性好,如此設計降低了冬季和夏季的採暖、製冷能耗。此外,陽光、人體或室內電器等熱源能滿足屋內大部分熱需求,中央通風設備可以為所有房間提供經過加熱或冷卻的除濕新風。
奧地利各個聯邦州紛紛出台激勵措施,鼓勵“節能建築”和可再生能源應用,特別是對將兩者緊密結合的被動式節能建築的激勵措施加大。在維也納市,從2007年開始,被動式節能建築最高資助額從1500歐元/平方米提高到1660歐元/平方米。
奧地利各聯邦州對“節能建築”的鼓勵措施一般都提供從貸款到現金資助的一攬子措施,首先,被動式節能建築標準應用者可以獲得政府提供的貸款優惠政策。貸款期限為27.5年,年利率只有1%,遠遠低於一般房屋貸款利率,貸款上限為5萬歐元,而且不需要貸款人的收入證明。其次,還可申請家庭資助。一個人的家庭得到的資助上限是2.8萬歐元,兩個人的家庭得到的資助上限是4.8萬歐元,兩個人以上每增加一人額外增加7000歐元資助。此外,如果按照政府規劃選擇被動式房屋的建造地點和建築風格,還能夠額外得到最高3000歐元的獎勵。
“幸福堡”項目位於烏市幸福路,動工於2012年5月,是一項被動式建築示範工程,斥資3400萬元,建築面積7791平方米。“幸福堡”的外牆保溫層傳熱繫數約為常規節能建築的1/3,窗戶的傳熱繫數比常規節能建築低50%以上,過濾排除空氣時還可保留75%以上的熱量。
此外,“幸福堡”還通過太陽能應用、新風餘熱回收、遮陽、立體綠化等節能措施,大幅降低建築能耗,節能率達到85%以上,僅為常規公共建築能耗的20%左右。由於被動式建築中污水、空氣中80%以上的熱量都會通過熱回收系統進行回收,最大限度地防止熱損失,又能保持室內空氣清新,基本可以實現冬夏恆溫。據瞭解,當室外溫度低至-8℃時,被動式建築在沒有供暖的情況下,室內溫度仍然可以保持在21℃。
值得一提的是,目前烏魯木齊冬季,普通節能建築的燃氣消耗量為16—17m3/m2、煤消耗量為12.25kg/m2(未節能時35kg/m2)。而幸福堡被動式建築建成投入使用後,燃氣消耗量僅為2m3/m2、煤消耗量僅為1.84kg/m2,不但節約了大量能源,還提升了居住的舒適度。