被动式低能耗建筑技术的优缺点V5课件.ppt

1、20142014年年5 5月月5 5日日中德合作被动式低能耗建筑技术简介中德合作被动式低能耗建筑技术简介总目录1.被动式低能耗建筑技术介绍被动式低能耗建筑技术介绍2.中德合作秦皇岛中德合作秦皇岛“在水一方在水一方”示范项目示范项目3.优点（值得借鉴的地方）优点（值得借鉴的地方）4.缺点（不适合我国的地方）缺点（不适合我国的地方）21被动式低能耗建筑技术介绍3被动房屋介绍被动房屋定义 被动式低能耗建筑技术是被动式低能耗建筑技术是采用各种被动式节能技术（如采用各种被动式节能技术（如优良的外维护结构、置换式新优良的外维护结构、置换式新风系统等）建造最佳的建筑，风系统等）建造最佳的建筑，使建筑物供热和

2、制冷的能量消使建筑物供热和制冷的能量消耗很低。该技术不再利用传统耗很低。该技术不再利用传统的供热和制冷方式，利用人们的供热和制冷方式，利用人们生活产生的热量，并充分利用生活产生的热量，并充分利用可再生能源，给居住者提供较可再生能源，给居住者提供较高舒适度。实现舒适的温度、高舒适度。实现舒适的温度、低噪音、低二氧化碳浓度、干低噪音、低二氧化碳浓度、干净健康的居住环境。净健康的居住环境。被动式房屋的类型被动式房屋的类型 “被动式低能耗技术”以德国被动房技术为代表，适用于办公楼宇、住房、校舍、体育馆以及工业用房等各种建筑类型。普通建筑也可以通过改造达到“被动房”的标准要求。被动房技术具有广泛的实际意

3、义：l节约能源和资源，保护生态环境。室内冬季没有暖气，夏季仅开少量的空调。l提供更加舒适的居住环境，提高房屋品质。l 低碳房屋，引领节能建筑发展方向，对后代是德善之举。l 提高房屋质量、舒适度从而促进房屋销售。被动式房屋的基本原理3.采用通风效率 75%新风设施新风设施 必须满足人体的新风需求，在每次换气时将能量损必须满足人体的新风需求，在每次换气时将能量损失降到最低失降到最低2.房屋的外窗采光、隔热和保温性能足够好夏季：室内可以外窗的自然光满足照明要求，从而将用电照明降夏季：室内可以外窗的自然光满足照明要求，从而将用电照明降到最低。外窗在满足采光的同时，将造成室内冷负荷的红外线隔到最低。外窗

4、在满足采光的同时，将造成室内冷负荷的红外线隔绝在室外从而最大地降低冷负荷绝在室外从而最大地降低冷负荷g g0.5(相当于相当于SC=0.588)冬季：外窗在满足采光同时，窗的传热系数足够的低，从冬季：外窗在满足采光同时，窗的传热系数足够的低，从而降低通过窗的热传导而降低通过窗的热传导.U 1 W/(mK)1.房屋的外墙与屋顶保温隔热性能足够好当外围护结构的保温厚到达一定厚度时当外围护结构的保温厚到达一定厚度时,房屋通过外围护房屋通过外围护结构的能量损失达到最低结构的能量损失达到最低.在冬季可以凭借房屋自然得热在冬季可以凭借房屋自然得热维持室内温度达到维持室内温度达到2020度以上度以上;在夏季

5、足以抵抗太阳的幅射在夏季足以抵抗太阳的幅射不传到室内不传到室内.U 0.15 W/(mK)被动房屋的技术参数要求被动房屋的技术参数要求l 供热能耗特性值：小于15kWh/(年m2)用户端的供热消耗一次能源。l 气密性要求：50帕压差情况下换气次数小于0.6次/小时l 所有能耗的一次能源消耗总计：小于120kWh/(年m2)包括家用电器，热水，制冷，供热等等所有耗能。以上技术参数对应的面积为能量参考面积，是在维护结构内的使用面积。D-A.1 32 10/09绝热：绝热：U 0.15 W/(mK)Uw 1 W/(mK)无热桥无热桥气密性：气密性：n50 0,6/h通风采用通风采用 75%WRG,电

6、力需求最多电力需求最多 0.45 Wh/m 室外空气室外空气排气排气进气进气排气排气供暖需热量 15 kWh/(ma)或楼宇热负荷 10 W/m 有效制冷需求 15 kWh/(ma)总一次能源需求 120 kWh/(ma)楼宇气密性 0.6/h 超温频率 10%来源：PHD所有楼宇外墙的极佳绝热无任何形式的热桥三层玻璃被动式低能耗建筑用自身的得热满足冬季采暖的需求被动式低能耗建筑用自身的得热满足冬季采暖的需求被动房剖面图进气卧室进气起居室出气浴室/卫生间出气厨房排气空气/空气 热交换器新鲜空气地热热交换器空气过滤器050013.007.0011.009.003.0010001500200021

7、.002500300013.009.0015.001.005.0019.0017.00050013.007.0011.009.003.0010001500200021.002500300013.009.0015.001.005.0019.0017.00时间时间无通风设备的新建筑卧室内测得的二氧化碳浓度有通风的被动房底层测得的二氧化碳浓度二氧化碳数值持续保持在 1000 ppm 的 Pettenkofer 极限值以下。Pettenkofer 极限（持续居住空间内保证健康的允许极限值）二氧化碳浓度二氧化碳浓度被动式低能耗建筑保证室内空气质量的高品质被动式低能耗建筑保证室内空气质量的高品质采暖能流图

8、分配保存生产传递QSQLQT能耗计算最终能量（楼宇极限）原始能量采暖空间极限平衡运输转化获取QHQI有效能有效能（空间极限（空间极限=热套封热套封）来源：PHD被动式低能耗建筑被动式低能耗建筑-用一次能源做限定性指标用一次能源做限定性指标福岛核电站事故后福岛核电站事故后,德国率先宣布放弃使用核能德国率先宣布放弃使用核能,而核能占其能源供应的而核能占其能源供应的40%.40%.德国德国20112011年提出了新的节能目标：自年提出了新的节能目标：自20192019年年1 1月月1 1日起日起,政府办公建筑将成为政府办公建筑将成为(近近)零能耗；自零能耗；自20212021年年1 1月月1 1日起

9、日起,所有的新建建筑将建成所有的新建建筑将建成(近近)零能耗；零能耗；20502050年所有年所有建筑要节约建筑要节约80%80%一次能源。实现上述目标将为德国节省出近一次能源。实现上述目标将为德国节省出近40%40%左右的社会终左右的社会终端能耗端能耗 。被动式房屋在德国能源战略的作用用一次能源消耗量做限制性指标而不用用一次能源消耗量做限制性指标而不用50%50%或或65%65%这类的相对指标或耗热量指这类的相对指标或耗热量指标来表示建筑物能耗的高低标来表示建筑物能耗的高低对建筑的采暖能耗、制冷能耗和建筑物的总能耗做限制而不是仅对采暖或制对建筑的采暖能耗、制冷能耗和建筑物的总能耗做限制而不是

10、仅对采暖或制冷做限制冷做限制对建筑物的气密性进行了严格的规定并制定了检测方法，而我国标准对此没对建筑物的气密性进行了严格的规定并制定了检测方法，而我国标准对此没做规定做规定必须安装带有高效热回收装置的通风设施，而我国标准对此方面不做要求必须安装带有高效热回收装置的通风设施，而我国标准对此方面不做要求中德对建筑节能要求差异强调建筑物首先要满足建筑热工的要求，严禁结露发霉，然后才是对建筑能物能耗的强调建筑物首先要满足建筑热工的要求，严禁结露发霉，然后才是对建筑能物能耗的要求要求提出对建筑物舒适度要求。它要求室内相对湿度在是提出对建筑物舒适度要求。它要求室内相对湿度在是 40-60%40-60%，温

11、度控制在，温度控制在2020 2626，并且超温频率并且超温频率 10%10%，并且新风量必要满足人体需求，并且新风量必要满足人体需求 强调充分利用自然通风。被动式房屋在室外气候条件在舒适范围内（过度季节），尽强调充分利用自然通风。被动式房屋在室外气候条件在舒适范围内（过度季节），尽可能不启动设备对室内调节而利用自然通风可能不启动设备对室内调节而利用自然通风充分利用自然采光。被动式房屋对窗墙比没有限制，但对通过窗进入到室内的太阳光充分利用自然采光。被动式房屋对窗墙比没有限制，但对通过窗进入到室内的太阳光得热（得热（Total energy transmittanceTotal energy t

12、ransmittance）有所限制，规定不得小于）有所限制，规定不得小于0.50.5。(太阳平均得热系数表太阳平均得热系数表征的是透过幕墙进入室内的太阳能总量与投射在幕墙外表面的太阳能总量的比值征的是透过幕墙进入室内的太阳能总量与投射在幕墙外表面的太阳能总量的比值,该数该数值越大值越大,表明幕墙的太阳能透过特性越好表明幕墙的太阳能透过特性越好)判定建筑是否符合节能建筑的方法不同。德国是通过能耗模拟计算出一次能源并最终判定建筑是否符合节能建筑的方法不同。德国是通过能耗模拟计算出一次能源并最终通过建筑实测的一次能源消耗量判定其是否为节能建筑；而我国规定通过建筑材料和通过建筑实测的一次能源消耗量判定

13、其是否为节能建筑；而我国规定通过建筑材料和建筑构件的物理性能的检测而判定是符为节能建筑。建筑构件的物理性能的检测而判定是符为节能建筑。中国的绿色建筑标识认证是解决中国的绿色建筑标识认证是解决有没有有没有，而德国的被动房认证是解决，而德国的被动房认证是解决好不好好不好德国被动房的标准与我国标准的差异室内环境得到极大改善,完全取消了传统供暖系统我国建筑热工环境仍需改善,能耗仍需进一步降低1.节能、环保节能、环保 大大缓解决我国城镇化进程中的供暖和制冷引起的能源、温室气体排放、雾霾、环境污染等问题。中国北方新建建筑都按现行节能标准建造，还要再增加至少亿吨标准煤的采暖需求。但是被动式房屋几乎不需要供暖

14、设施，从而避免了每年冬季由于北方采暖会带来一些社会问题、如能耗和排放问题。2.提高舒适度提高舒适度 尤其是中国南方，通过建造被动式建筑，可以解决冬季提高热舒适度的问题。近几年南方居民呼吁冬季供暖，但是出于能耗、环保、投资等压力，南方地区冬季提供传统方式的供暖有一定难度。但是如果实施被动式建筑，可以在不增加供暖设施、能耗和环境压力的前提下，极大提高居民冬季舒适性，室内温度达到20摄氏度以上，解决居民、政府的诉求，实现共赢。被动式建筑的意义被动式建筑的意义北方地区，被动房节能的同时，极大地提高室内舒适度舒适度水平“在水一方在水一方”C15#楼气密性和室内环境测试结果表楼气密性和室内环境测试结果表气

15、密性气密性N500.6N500.6指室内外压差指室内外压差5050帕的状态下房屋帕的状态下房屋每小时换气次数每小时换气次数室内温度室内温度 20202626室外环境温度：室外环境温度：-13.7-13.7-2.8-2.8 墙体表面温度与室墙体表面温度与室内空气温度差值内空气温度差值 3 3 湿度湿度40%40%65%65%二氧化碳含量二氧化碳含量1000ppm1000ppm噪声噪声 35dB 75%75%室内风速室内风速1 11.5m/s1.5m/s被动式建筑的意义被动式建筑的意义建造被动式房屋可以极大地缓解我国夏季用电负荷 中国近些年许多新建的电厂、电网仅为满足电力空调全年13个月的运转，直

16、接导致电力设备年负荷利用小时数的下降，造成国家在电力行业投入的巨资在大部分的时间闲置 秦皇岛（居住建筑）小于20W/m 石家庄（办公建筑）小于40W/m 福建南安（办公建筑）小于25W/m。被动式建筑的意义被动式建筑的意义南方地区的房屋现状被动式建筑的意义被动式建筑的意义困局：南方地区提高冬季建筑热舒适度 我国能源供给能否承受得起。南方建筑的气密性极差。南方一些用电采暖的家庭造成的采暖一次能源的耗费并不比北方小。但是随着人们生活水平的提高，遏制人们冬季取暖行为几乎是不可能的。必须要改变南方冬季室内潮湿阴冷,四壁发霉的现象。被动式低能耗建筑也许是一个好的解决办法。被动式建筑的意义被动式建筑的意义

17、大大地延长房屋的使用寿命 被动式建筑的意义被动式建筑的意义国家住建部下一步计划国家住建部下一步计划 尽快完成河北省被动式房屋标准的编制工作。尽快完成河北省被动式房屋标准的编制工作。开展对设计、施工和监理等技术人员被动式房屋开展对设计、施工和监理等技术人员被动式房屋技术培训。技术培训。加强被动式房屋技术研究。加强被动式房屋技术研究。研究在不同气候区的研究在不同气候区的被动式房屋技术并开展示范被动式房屋技术并开展示范。引导建筑节能材料与产品的更新换代。促进研发引导建筑节能材料与产品的更新换代。促进研发能够满足被动房技术要求的建筑材料与部件，如能够满足被动房技术要求的建筑材料与部件，如高性能的外窗、

18、保温材料、密封材料、高效热回高性能的外窗、保温材料、密封材料、高效热回收功能的新风机组、通风管道等。收功能的新风机组、通风管道等。研究推动被动式房屋发展的激励政策，鼓励更多研究推动被动式房屋发展的激励政策，鼓励更多的开发商建造被动式房屋。的开发商建造被动式房屋。2中德合作中德合作“在水一方在水一方”示范项目示范项目25在水一方C区鸟瞰图项目位于秦皇岛项目位于秦皇岛1717层的住宅楼层的住宅楼总用地面积总用地面积12.0512.05万万地上总建筑面积地上总建筑面积38.6938.69万万被动房屋示范面被动房屋示范面积积8 8万，已于万，已于20132013年年1 1月成功月成功通过被动房验收通过

19、被动房验收项目介绍项目介绍技术支持技术支持执行机构执行机构示范单位示范单位国家住建部科技促进中心国家住建部科技促进中心秦皇岛五兴房地产有限公司秦皇岛五兴房地产有限公司德国能源署德国能源署项目介绍项目介绍合作团队合作团队秦皇岛五兴房地产有限公司秦皇岛五兴房地产有限公司清华同方人工环境有限公司清华同方人工环境有限公司北京中建建筑设计院有限公司秦皇北京中建建筑设计院有限公司秦皇岛分公司岛分公司住房和城乡建设部科技发展促进中心住房和城乡建设部科技发展促进中心室内讲课室内讲课 姜伟新部长在调研期间，协调财政部柯凤副司长商讨给予被动式低能耗建筑财政补贴事宜。领导关注住建部姜伟新部长2011,2012年两次

20、视察该项目室内讲课室内讲课 姜伟新部长：要扎扎实实地把“被动式”住房的试点工作做好。我们应该主动做好建筑节能工作，应该在这方面进行一场革命。秦皇岛要总结建设“被动式”超低能耗建筑的标准，通过论证使之成为“十二五”期间此项工作的标准。试点工作要以各方面成功为最终目标，只许成功，不许失败。领导关注住建部姜伟新部长作重要指示 *开工建设开工建设参与人员参与人员 住建部住建部节能与科技节能与科技司韩爱兴副司韩爱兴副司长、德国司长、德国能源署官员能源署官员Nicole Nicole PillenPillen女士、女士、住建部科技住建部科技中心张小玲中心张小玲处长在施工处长在施工现场调研。现场调研。3优点

21、（值得借鉴的地方）优点（值得借鉴的地方）32 学习被动式低能耗技术的意义在于，我们不一定照搬学习被动式低能耗技术的意义在于，我们不一定照搬德国被动房的整体方案，但是其中有很多技术亮点，是值德国被动房的整体方案，但是其中有很多技术亮点，是值得我们学习和借鉴，促进我们今后的建筑设计和工程施工，得我们学习和借鉴，促进我们今后的建筑设计和工程施工，提高产品质量，促进销售和增加利润。提高产品质量，促进销售和增加利润。主体工程中防热桥预留洞1.外保温(连续、无热桥)优点优点1.设计的时候注意，保温层连续，不能有断开的地方。2.注意可能产生热桥的节点主体工程中防热桥预留洞1.外保温（苯板200mm左右厚度）

22、优点优点双层错缝安装，避免双层错缝安装，避免出现通缝。出现通缝。锚栓穿过两层保温板锚栓穿过两层保温板固定在基墙上固定在基墙上遮阳做法绝热系统中的百叶窗来源：Beck&Heun 公司外遮阳也要保证外保温层的连续性优点优点遮阳做法绝热系统中的百叶窗来源：Beck&Heun 公司女儿墙优点优点外墙保温锚栓钉优点优点固定苯板保温钉空隙发泡后再装保温钉主体工程中防热桥预留洞的处理防热桥预留洞施工现场照片优点优点各种套管、防水、气密性处理优点优点隔断热桥的阳台施工现场照片优点优点优点优点外墙空调、太阳能热水器、雨水管支架安装照片各种支架与墙体之间垫装20mm厚保温垫优点优点与国内传统的窗安装方式不一样优点

23、优点2.外窗1.预压自膨胀密封带优点优点 外窗与墙体密封的3重措施 外窗与墙体密封的3重措施3.内密封布（防水隔气膜）2.外密封布（防水透气膜)优点优点 窗台护板保护外保温层，延长外保温层寿命优点优点 填充稀有气体氪/氩 带泡沫芯的木框被动房窗户三层玻璃门窗框/扇的附加隔热层3 层模型：无支撑绝热层 U 1 W/mK 窗的性能：三层中空玻璃充惰性气体优点优点来源：被动房机构 窗优异性能，提高了居住舒适度优点优点全面提升建筑室内环境在基本上无供暖设备情况下，良好的温湿度环境从热成像上看被动房与非被动房的区别优点优点入户门门共有两道，分别是外保温门和气密性门优点优点3.入户门密封门第二层外门采用三

24、层密封，关闭时，三层密封条同时发挥作用，提高外门气密性。优点优点优点优点3.入户门水平隔音层施工节点施工节点优点优点优点优点4.隔音处理措施排水管道、地面隔音措施优点优点施工节点施工节点优点优点优点优点5.首层地面处理措施施工节点施工节点优点优点优点优点5.首层地面处理措施施工节点施工节点优点优点优点优点6.基础与散水的做法气密性检测照片气密性测试标准：n50 0.6/h施工节点施工节点优点优点优点优点7.严格的检测措施气密性测试结果气密性测试结果被动房测试被动房测试气密性测试结果气密性测试结果被动房测试被动房测试气密性测试标准：n50 0.6/h施工节点施工节点优点优点优点优点7.严格的检测

25、措施气密性测试标准：n50 0.6/h施工节点施工节点优点优点优点优点8.保证建筑质量理念 德国被动房并不依赖工人的专业技能水平，而是通过严谨的工序和高性能材料，保证建筑质量。总 结优点优点总 结优点优点被动房屋实际居住测试表格被动房测试被动房测试日期时间室外 温度客厅主卧次卧2室内外围护结构内表面温度（）机组的运行模式及运行时间居住人数温度湿度%CO2居住人数温度湿度%CO2居住人数温度湿度%CO2墙表面窗玻璃窗框屋顶表面地板表面2月22日早7:00-8至6420.250786220.255.81022221.4 48.6 94920.8南19.5北18.2南13.9北14.120.920.

26、5制热停止换风运行中12:00320.35189822152.1 938120.45192119.7南21.4北20.3南18.5北16.721.120.9制热停止换风运行晚7:00320.252750220.750.4 673120.2 52.6 75321.1南19.8北18.9南16.4北15.420.620.3制热停止换风运行2月23日早7:00-4至2319.45173222054.3 862120.1 51.2 73620.8南19.8北19.2南13.4北15.420.620.6制热停止换风运行中12:00319.452.4 760220.551.4 75112052.5 860

27、20.9南21.8北20.2南18.5北17.421.420.6制热停止换风运行晚7:0032050.9 863220.449817120.3 52.2 95620.6南19.8北19.7南17.7北17.221.120.6正常运行2月24日早7:00-4至0319.751.2 68122054810120.5 50.4 75819.5南19北18.4南15.1北15.620.620.3正常运行中12:00晚7:00321.256.9 1307221.258.51509121.2 55.3162620.3南21.7北21.8南18北1822.321.2正常运行2月25日早7:00-4至8320

28、53.1 658220.557.8 866120.8 54.1 93920南19.8北18.9南15.6北15.121.120.6制热停止换风运行中12:00420.153.8 905220.453.8 988120.2 53.7 93620.5南20.9北22南17.2北18.221.420.8制热停止换风运行晚7:00320.363.1 2045220.462.42095120.4 63.1212221.1南20.2北21.5南15.4北17.721.420.8制热停止换风运行营销意义营销意义66如果在我司实施该技术如果在我司实施该技术1 1、提高产品溢价、提高产品溢价 通过实施或者部分借

29、鉴被动式低能耗技术，可以提高我司住宅项目的热舒适性、优化声环境，提高空气品质，从而提高产品溢价。秦皇岛“在水一方”项目采用该技术的C区两个住宅项目，相比同一小区未使用该技术的项目，每平米溢价2000元，达到1万元/平米。2 2、促进产品销售、促进产品销售 如果我司产品使用德国被动式建筑技术建造，可以以此作为营销卖点，促进销售。而且我司的南方建筑产品可以通过被动式技术达到冬季室内20摄氏度以上，比其他公司南方冬季不供暖的产品的冬季热舒适度极大提高，也可以作为营销卖点，促进销售。3 3、进一步提高工程质量，提高客户满意度、进一步提高工程质量，提高客户满意度 参考德国被动式建筑的设计细节、施工工艺的

30、严格把控，可以进一步提高我司产品质量，提高客户满意度。4缺点（不适合我国的地方）缺点（不适合我国的地方）67缺点缺点681.1.增加外墙保温层厚度，增加建筑面积，需要政策支持增加外墙保温层厚度，增加建筑面积，需要政策支持 被动房的外保温通常200mm，会增加建筑面积，降低得房率。一般的住宅，每个房间将增加几个平米的外保温面积。在秦皇岛市，由于住建部牵头设立中德合作项目，所以争取到当地政府支持，在测绘时，外保温不计入建筑面积，仅从结构墙体计算面积。在上海市，外保温面积不计入容积面积，但是计入销售面积，所以从总体来说并不影响开发商收益。所以如果实施被动式低能耗建筑，需要在外保温层面积方面结合当地政

31、策，并积极争取政策支持。缺点缺点692 2在不同气候带实施需要有所变化在不同气候带实施需要有所变化 德国的气候特点，类似于我国北方地区，所以该技术在我国严寒、寒冷气候带适用性很强。但是在夏热冬冷、夏热冬暖、温和等气候带实施，需要作一定调整。比如夏热冬暖地区做好外窗的遮阳以及自然通风等的设计；夏热冬冷地区，例如长沙（采暖度日数、空调度日数较均衡地区），在过度季节，防止因为保温层过厚，带来的延长空调制冷季时间的问题。现在住建部科技促进中心也在福建、浙江等地区建立示范项目。缺点缺点703 3不同建筑类型需要有所调整不同建筑类型需要有所调整 对于住宅，被动房技术可以显著节约能源，提高舒适度。但是对于酒

32、店，由于酒店内区温度较高，盲目增加外保温厚度，反而不利于散热，所以节能效果并不明显，甚至还会增加过渡季的制冷能耗。缺点缺点714.4.有一定的成本增量有一定的成本增量 从秦皇岛“在水一方”项目实施被动式低能耗建筑，增量成本627.8元/。如果在我国南方冬季非公暖地区，增量成本可能会超过1 000元/。随着此类型建筑越来越多，材料国产化率提高，成本增量会进一步降低。被动房屋与国内65%单体建筑节能房屋投资比较增量成本增量成本被动房屋与国内65%建筑节能房屋投资比较多投入：627.8元/部分材料采用进口材料其他节省的投资：热计量表相关费用：3818.3元/户折合约38.2元/用户节约空调机费用：20000元 折合200元/节约管道井面积1.38按照售价7000元 按照两户计算折合47.3/节约采暖高层运行费用、室外管网及热交换站占地费用。73