被动房的发展与外窗的要求

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　　被动式房屋是国外倡导的一种全新节能建筑概念，也是我国推动建筑节能工作的重要契机和平台。住房和城乡建设部建筑节能和科技司与时俱进，将被动房和绿色建筑理念有机结合，成功地指导开发了被动房项目，为规范和发展节能建筑探索了一条有效路径。

　　一、被动式低能耗建筑项目概况

　　(一)被动式房屋的概念

　　被动式房屋，最初的理念是上世纪八十年代初由瑞典隆德大学的教授波·阿德姆森等人提出的，即在不设传统采暖设施而仅依靠太阳辐射、人体放热、室内灯光、电器散热等自然得热方式的条件下，建造冬季室内温度能达到20℃以上、具有必要舒适度的房屋。它是指采用各种节能技术构造最佳的建筑围护结构和室内环境，极大限度地提高建筑保温隔热（词条“隔热”由行业大百科提供）性能和气密性，使建筑物对采暖和制冷需求降到最低。在此基础上，通过各种被动式建筑手段，如自然通风、自然采光（词条“采光”由行业大百科提供）、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等来实现室内舒适的热湿环境和采光环境，最大限度地降低对主动式机械采暖和制冷系统的依赖或完全取消这类设施。

　　被动式房屋的基本要求是要满足“采暖能量来自自身”，其关键之处是除了通过被动式技术获得室内温暖环境，同时还要具备必要的舒适度。就如“在水一方”项目冬季试住阶段，有位经常在冬季发哮喘的成员没再发病，这主要归功于被动房提供了合理的温度、净度、湿度环境。

　　(二)国外节能建筑发展情况

　　节能减排是循序渐进的工作。欧美许多国家建立了中长期的建筑能源战略规划和政策目标。2010年，欧盟修订欧盟建筑能效指令(EPBD)并提出：到2020年欧洲大陆所有新建建筑要达到零能耗水平。2012年，德国修订建筑节能条例(EnEv2012)并提出：2019年1月1日起政府办公建筑建成近零能耗房屋，2021年1月1日起所有新建房屋建成近零能耗房屋。2013年，丹麦通过《2012-2020年能源执政协议》提出：2020年前，新建建筑成为近零能耗建筑。美国目标是2020年将商业和工业建筑能效提高至少20%，同时通过房屋保温改造援助项目(WAP)来促进建筑能效。

　　发展近零能耗建筑成为各国挖掘建筑节能潜力、摆脱石油能源依赖的有力措施。

图1. 德国建筑节能标准的发展历程

　　图1展示了德国始自上世纪80年代研发节能建筑的历程，其中各级节能建筑是根据每平方米单位面积年耗能量情况来分级的，单位为kWh/(m2a)。例如“3升耗能房”指的是每平方米单位面积每年消耗3升燃料用于供暖的房屋。其中零能耗房又称净零碳房屋，产能房又称能源自给型建筑。

　　(三)国内外被动房发展情况

　　2012年9月27日，瑞典颁布了全世界第一部也是目前唯一的被动房屋的规范，《瑞典零能耗与被动屋低能耗住宅规范》。目前，德国被动式房屋研究所(Passive House Institute)开展了对被动房的认证。其中主要的认证指标有：建筑整体气密性能≤0.6，建筑物总用能≤120 kWh/(m2a)，采暖耗能≤15 kWh/(m2a)，制冷耗能≤15 kWh/(m2·a)，外窗的保温性能U值≤0.8W/(m2K)。1991年德国建造了世界上第一栋被动式房屋，目前已达到6万多栋，且以每年新增3000栋的速度增长。

　　我国的被动房研究工作开展较晚。2009年，住建部建筑科技发展促进中心和德国能源署合作开展被动房的项目，2010年该项目组确定了两个国内被动房示范项目：秦皇岛“在水一方”工程和哈尔滨辰能盛源公司的被动房工程。河北高碑店门窗城也建造了独栋被动式的示范屋。截止2014年，我国在除温和气候区域外的其他气候区都有被动房项目开发，最南端的位于福建。2014年，建设部科技推广促进中心将在青海、湖南株洲等地指导开发被动房工程。目前在编的国内第一部被动房标准——《河北省被动房节能设计标准》，其要求外窗的保温性能≤1.0 W/(m²·K)。

　　二、“在水一方”项目开展的经验

　　秦皇岛“在水一方”项目是由秦皇岛五兴房地产有限公司开发的， 28栋高层组成的大型居住社区，其中有9栋作为被动房示范楼，已经建成了1栋18层建筑面积6467平方米的塔楼。这个项目采用了无热桥的高效外保温系统、双Low-E高性能塑料保温窗技术、高效热回收新风系统、房屋整体气密技术、防潮防水技术、太阳能和可再生能源利用技术、房屋材料耐久性技术、高厚度外墙外保温（词条“外墙外保温”由行业大百科提供）防火极速、智能化控制技术、噪声防护等十大关键技术，其整体建筑节能性能相当于节能92%的标准，相比于目前现行节能65%标准的普通房屋来说，其每平方米开发成本仅增加600元人民币左右，按采暖费30元/m2计算，20年即可收回投资。开放商利用被动房增加卖点和售价，实现了利润增长、售楼加速，缩短资金周转周期;购买者通过被动房项目，增加房屋舒适度，增大资产保值和回报率。

　　从秦皇岛“在水一方”被动房项目的开展情况看，我国和德国加强了紧密合作，从人员培训、方案设计、材料产品选择、施工验收监测方法等各个方面探索了符合中国本地条件的被动房开发方案，为我国其他地区建造被动房提供了极为有利的工程实际经验和标准参考依据。

　　三、被动房项目对门窗的要求

　　门窗的质量和性能是建筑房屋品质的重中之重。以往新楼盘入住后，70%的投诉和报修是针对门窗的，多数是门窗开启不灵、结露结霜、漏风渗水等问题，从技术角度讲，就是门窗的生产安装质量、保温性能、水密性和气密性等方面出现问题。根据对“在水一方”项目门窗技术的总结，其主要有以下两点：

　　(一)要求外窗的产品性能配置高

　　门窗能耗约占建筑能耗的一半。因此，门窗保温性能是被动房项目的关键。以秦皇岛“在水一方”项目为例，被动房项目用窗与节能65%的普通房屋用窗的区别，见下表：

　　(二)要求外窗的安装和配套技术好

　　被动房外窗除了对产品性能配置要求高，在安装结构上，还要求不能出现安装冷桥并保证密封性能。要实现这些，主要从以下几个方面来解决：

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