被動(dòng)式建筑節(jié)能技術(shù)其原理既是俗稱(chēng)的“被動(dòng)房”建筑技術(shù)，所謂“被動(dòng)房”是一種超低能耗或零能耗的建筑，過(guò)去的建筑雖然也做了節(jié)能改造，但建筑內(nèi)的冬季采暖和炎熱地區(qū)的夏季制冷都需要消耗大量的石化(煤電、石油或燃?xì)?能源。

1、 被動(dòng)房技術(shù)要點(diǎn)

      被動(dòng)房的概念產(chǎn)生于1988年，最早的研究與實(shí)踐始于德國(guó)，是指不通過(guò)傳統(tǒng)的采暖方式和主動(dòng)的空調(diào)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)舒適的冬季和夏季室內(nèi)環(huán)境的建筑。比起能耗低但室內(nèi)舒適度較差的傳統(tǒng)建筑和室內(nèi)足夠舒適但能耗非常高的高端建筑，被動(dòng)房的最大特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)居住環(huán)境下的低能耗。據(jù)測(cè)算，在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，被動(dòng)房屋冬季采暖能耗是普通節(jié)能建筑的1/10~1/4;若折算成國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，建筑節(jié)能率約為92%。(目前江蘇省要求居住建筑節(jié)能率為50%,正在擬定65%的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)今年頒布執(zhí)行)

      被動(dòng)房設(shè)計(jì)通過(guò)采用先進(jìn)節(jié)能設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù)使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)化，極大限度地提高建筑的保溫、隔熱和氣密性能，并通過(guò)新風(fēng)系統(tǒng)的高效熱(冷)回收裝置將室內(nèi)廢氣中的熱(冷)量回收利用，從而顯著降低建筑的采暖和制冷需求。在此基礎(chǔ)上，被動(dòng)房還通過(guò)有效地利用自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)輻射等來(lái)實(shí)現(xiàn)舒適的室內(nèi)溫度、濕度和采光環(huán)境，最大限度降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖或制冷系統(tǒng)的依賴(lài)。

      2、 被動(dòng)房的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

      當(dāng)前我國(guó)的被動(dòng)房項(xiàng)目是由德國(guó)能源署與住建部科技中心共同開(kāi)展認(rèn)證，主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)層次。其中，技術(shù)指標(biāo)是被動(dòng)房的判定依據(jù)，也是被動(dòng)房的建設(shè)目標(biāo);而設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是為確保建成后的房屋滿足技術(shù)指標(biāo)的要求而設(shè)定的設(shè)計(jì)依據(jù)。具體如下：

    (1)技術(shù)指標(biāo)

      技術(shù)指標(biāo)包括能耗指標(biāo)和舒適性指標(biāo)兩個(gè)方面。

      在能耗指標(biāo)方面，被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比如下表所示：

      在舒適性指標(biāo)方面，被動(dòng)房具體要求如下表所示：

      (2)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

      目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)被動(dòng)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此沿用了德國(guó)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而德國(guó)氣候條件與我國(guó)華北地區(qū)類(lèi)似，冬季室內(nèi)外溫差較大，約在30℃左右;為達(dá)到采暖能耗不超過(guò)15kwh/m2、總能耗不超過(guò)120kwh/m2的能耗指標(biāo)，需要設(shè)定很高的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如外墻及屋面的傳熱系數(shù)要在0.15W/(m2•K)以下，外窗傳熱系數(shù)要在0.8 W/(m2•K)以下。具體如下表所示：

      3、被動(dòng)房的主要技術(shù)措施

      為達(dá)到被動(dòng)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，重點(diǎn)是在保溫性、氣密性、新風(fēng)及熱回收三個(gè)方面采取必要的技術(shù)措施：

      (1) 保溫性

      圍護(hù)體系的保溫性能是被動(dòng)房設(shè)計(jì)和建造中最重要的技術(shù)措施。建筑外墻和屋面是圍護(hù)體系主體，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層達(dá)到一定厚度時(shí)，房屋通過(guò)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)損失的能量達(dá)到最低。在冬季可以憑借房屋自然得熱維持室內(nèi)在20℃以上;在夏季足以抵抗太陽(yáng)輻射傳到室內(nèi)。在已建成的被動(dòng)房項(xiàng)目中，保溫材料通常在200mm以上，防火等級(jí)B1以上，方能確保外墻及屋面的傳熱系數(shù)達(dá)到0.15W/(m2·K)以下。

酚醛泡沫保溫板

      外窗的保溫性能對(duì)玻璃和窗框提出了很高的要求，在江蘇省住建廳新頒布的《居住建筑標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中，對(duì)整窗(雙層中空玻璃加斷橋鋁合金窗框)傳熱系數(shù)的要求是不超過(guò)2.4W/( m2·K)，這與被動(dòng)房外窗傳熱系數(shù)不超過(guò)0.8W/( m2·K)的要求相去甚遠(yuǎn)。為達(dá)到這一要求，被動(dòng)房外窗通常采用3層LOW-E玻璃，玻璃間充惰性氣體(氬氣或氪氣)，配合帶保溫夾層的窗框;外窗進(jìn)行外掛式固定，窗框邊緣嵌在外保溫層內(nèi)。

      在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的阻熱性能明顯提高以后，“熱橋/冷橋”就成為影響圍護(hù)體系保溫效果的重要因素。在現(xiàn)有建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，熱橋本身已經(jīng)成為一個(gè)被關(guān)注的問(wèn)題，但是遠(yuǎn)沒(méi)有在被動(dòng)房設(shè)計(jì)中那樣盡可能的被避免。被動(dòng)房要求外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層應(yīng)連續(xù)完整，嚴(yán)禁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性熱橋。不僅對(duì)外墻聯(lián)結(jié)錨栓有阻斷橋處理，管道穿外墻部位做好保溫填堵，甚至外挑陽(yáng)臺(tái)板都要做到熱橋最小化。

      建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的一些部位，如果傳熱系數(shù)比相鄰部位大、保溫性能差，在室內(nèi)外溫差的作用下，會(huì)形成熱流相對(duì)密集的區(qū)域。這些部位成為傳熱較多的橋梁，故稱(chēng)為熱橋，有時(shí)又可稱(chēng)為冷橋。有熱橋的部位，容易結(jié)露、沾灰，逐漸變黑，從而長(zhǎng)菌發(fā)霉。

      (1) 氣密性

      氣密性能對(duì)于被動(dòng)房非常重要，它的密閉性除了可以降低熱量損失以外，還可以控制室內(nèi)環(huán)境的濕度和保護(hù)建筑結(jié)構(gòu);并能顯著降低通過(guò)管網(wǎng)和輔助通道的聲音傳遞，從而有效降噪。在被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)中有一條不做嚴(yán)格要求但是推薦采用的指標(biāo)，就是在建筑的氣密性測(cè)試中，要求在室內(nèi)外50Pa壓力差的情況下，每小時(shí)的空氣滲透量不能超過(guò)建筑總?cè)莘e的60%，在歐洲各國(guó)的現(xiàn)有建筑中，這一指標(biāo)通常在200%-400%之間。

      氣密性是反映建筑物抵御空氣滲透性能的參數(shù)，一般以室內(nèi)外壓力差為50Pa情況下，每小時(shí)的空氣滲透量占建筑總?cè)莘e的百分比數(shù)來(lái)表示。提高建筑氣密性，能夠減少由滲風(fēng)帶入的冷量或熱量，節(jié)省處理這部分負(fù)荷的能量;但提高氣密性也會(huì)減少了通風(fēng)換氣，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)?！断臒岫涞貐^(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中要求住宅每小時(shí)換氣1次，即每小時(shí)的空氣滲透量應(yīng)占建筑總?cè)莘e的100%。

      (2) 新風(fēng)及熱回收

      當(dāng)建筑的氣密性能大大提高以后，適宜的通風(fēng)換氣方式對(duì)于被動(dòng)房就尤為重要了，要保持室內(nèi)空氣的清潔與健康，必須要滿足一定的新風(fēng)量。在現(xiàn)有建筑中，開(kāi)啟窗戶和門(mén)窗縫隙的滲透是實(shí)現(xiàn)建筑冬季換氣的常用方式，但這樣無(wú)疑會(huì)帶來(lái)大量的熱量損失。在被動(dòng)房中，這一換氣指標(biāo)則完全通過(guò)機(jī)械通風(fēng)的方式來(lái)完成，室內(nèi)污濁的空氣從廚房和衛(wèi)生間的排風(fēng)口排入風(fēng)管中，新鮮空氣則從起居室和臥室的送風(fēng)口中進(jìn)入房間;在排風(fēng)和送風(fēng)過(guò)程中，把建筑排風(fēng)中的熱量回收，用以預(yù)熱室外的新鮮空氣并送入室內(nèi)是被動(dòng)房關(guān)鍵技術(shù)之一。被動(dòng)房使用的熱交換器的熱回收效率可以達(dá)到75%以上，能有效避免通風(fēng)換氣損失的熱量;在新風(fēng)的處理過(guò)程中，還可以過(guò)濾室外空氣的塵土，控制空氣的濕度，大幅提高空氣質(zhì)量，在霧霾較多的環(huán)境下更有優(yōu)勢(shì)。