目前我國首部地方性被動式居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),,也是世界范圍內(nèi)繼瑞典《被動房低能耗住宅規(guī)范》后有關(guān)被動式房屋的標(biāo)準(zhǔn),由中國住建部科技發(fā)展促進(jìn)中心和河北省建筑科學(xué)研究院會同有關(guān)單位編制的《被動式低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,,作為河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)于2015年5月1日起實施。 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容包括被動式房屋的定義和規(guī)定,,基本設(shè)計原則,,被動式房屋熱工和能耗計算規(guī)定,熱工計算,,采暖負(fù)荷和能耗計算,,冷負(fù)荷和空調(diào)能耗計算,房屋總一次能源計算項目和計算方法,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,,照明和遮陽設(shè)計,通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計,,關(guān)鍵材料和產(chǎn)品性能,,防火設(shè)計,施工工法,,被動式房屋的測試,,被動式房屋的認(rèn)定條件,各種建筑能耗轉(zhuǎn)化成一次能源和CO2排放量的計算方法,,運行管理,,以及附錄和條文說明。 河北標(biāo)準(zhǔn)通過規(guī)定了被動房所應(yīng)具有室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)和能耗需求,,并限定建筑物的采暖,、空調(diào)和總能耗,提出滿足房屋關(guān)鍵材料的性能,,最終達(dá)到工程建設(shè)人員可依據(jù)這本標(biāo)準(zhǔn)能夠建造出在能源消耗量極低的情況下,,擁有健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境的房屋,。 一,、提出了明確的室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)規(guī)定 被動式房屋首先是一個舒適度很高的房子,,居住建筑的室內(nèi)環(huán)境應(yīng)全年處于舒適狀態(tài),河北標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)環(huán)境規(guī)定如下: 1,、室內(nèi)溫度為20℃~26℃,; 2、超溫頻率≤10%,; 3,、室內(nèi)二氧化碳濃度≤1000 ppm; 4,、圍護(hù)結(jié)構(gòu)非透明部分內(nèi)表面溫差不超過3℃,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)溫度3℃; 5,、門窗的室內(nèi)一側(cè)無結(jié)露現(xiàn)象,; 6、室內(nèi)相對濕度宜全年處于35%~65%,; 7,、通過管網(wǎng)和輔助通道傳遞的聲音,應(yīng)符合機(jī)房≤35 dB,、功能房≤30 dB,、起居室≤30 dB和臥室≤30 dB。 室內(nèi)環(huán)境規(guī)定的提出確保了被動式房屋具有良好的室內(nèi)環(huán)境,,避免了以犧牲室內(nèi)舒適度來換取能耗的降低,。特別需要指出的是,被動式房屋允許出現(xiàn)超溫,,也就是室內(nèi)溫度在夏季超過26℃的小時數(shù)與在冬季低于20℃的小時數(shù)之和,,與全年小時數(shù)的比值的頻率≤10%。這一個規(guī)定是考慮了人們有可能選擇室內(nèi)溫度在冬季20℃以下,,在夏季26℃以上生活,。秦皇島在水一方的實測結(jié)果表明,當(dāng)人們自由選擇室內(nèi)溫度時,,有人在冬季選擇了將室內(nèi)溫度控制在18℃,;有人在夏季自然通風(fēng)時,在夏季室內(nèi)溫度達(dá)到30℃時仍感到處于舒適狀態(tài),。 被動式房屋對室內(nèi)二氧化碳濃度≤1000 ppm的要求確保了室內(nèi)一年四季的空氣必須永遠(yuǎn)處于新鮮狀態(tài),。一旦超過限值,新風(fēng)機(jī)組將要自動補(bǔ)充新鮮空氣,。筆者冬季在秦皇島“在水一方”體驗房試住時,,當(dāng)時家俱剛由工人搬進(jìn)來,室內(nèi)儀表顯示二氧化碳濃度是1500 ppm,,經(jīng)過一夜睡眠之后,,第二天二氧化碳濃度是800 ppm,。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)非透明部分內(nèi)表面溫差不超過3℃和圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)溫度3℃的規(guī)定,使得被動式房屋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)任何一個部位的保溫隔熱性能都不能被削弱,。屋頂,、外墻和地面不能出現(xiàn)梁、板,、柱造成的結(jié)構(gòu)性熱橋,;外門窗也不能出現(xiàn)過于薄弱部分,以避免出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,。 室內(nèi)相對濕度宜全年處于35%~65%雖然不是強(qiáng)制的條文,,但是被動房實際工程表明:這一指標(biāo)完全能夠滿足要求。同普通住宅相比,,被動房為人們在冬季提供適宜的濕度環(huán)境,。 被動式房屋對室內(nèi)噪音有了更嚴(yán)格的規(guī)定。國家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計規(guī)范》GB 50096-1999中第5.3.1條規(guī)定:住宅的臥室,、起居室(廳)內(nèi)的允許噪聲級(A聲級)晝間應(yīng)小于或等于50dB,,夜間應(yīng)小于或等于40dB。被動式房屋作為高端住宅,,其控制指標(biāo)比該標(biāo)準(zhǔn)值更為嚴(yán)格。為實現(xiàn)本條規(guī)定,,必須在設(shè)計,、施工階段采取相應(yīng)的技術(shù)措施,主要包括:采用隔聲性能良好的《門窗驗收標(biāo)準(zhǔn)》對其進(jìn)行了明確規(guī)定: 1,、房屋外門窗的透明材料應(yīng)選用Low-E中空玻璃或真空玻璃,,其性能應(yīng)符合K≤0.8W/(m2 K);玻璃的太陽能總透射比g≥0.35,;玻璃的選擇性系數(shù)S=TL/≥1.40,。 2、屋外門窗框的型材宜選擇木材或塑料,,其傳熱系數(shù)K≤1.3W/(m2 K),。 3、外門窗的傳熱系數(shù)K≤1.0W/(m2 K),。 4,、外窗應(yīng)采用三道耐久性良好的密封材料密封,每扇窗至少有兩個鎖點,,并盡可能減少窗框?qū)ν该鞑牧喜糠值姆指簟?/span> 5,、玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條。 對玻璃的太陽能總透射比g和玻璃的選擇性系數(shù)s的規(guī)定了透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱,、得熱和采光三方面的性能,。雖然我國能夠生產(chǎn)出上述性能的廠商不是很多,,但還能夠滿足現(xiàn)有被動房的市場需求。對玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條規(guī)定,,可以避免普通間隔條會造成窗框部分冬季室內(nèi)一側(cè)結(jié)露現(xiàn)象,。 室內(nèi)溫度的宜全年處于35%-65%雖然不是強(qiáng)制的條文,但是被動房實際工程表明:這一指標(biāo)完全能夠滿足要求,。同普通住宅相比,,被動房為人們在冬季提供適宜的濕度環(huán)境。 被動式房屋對室內(nèi)噪音有了更嚴(yán)格的規(guī)定,。國家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計規(guī)范》GB 50096-1999中第5.3.1條規(guī)定:住宅的臥室,、起居室(廳)內(nèi)的允許噪聲級(A聲級)晝間應(yīng)小于或等于50dB,夜間應(yīng)小于或等于40dB,。被動式房屋作為高端住宅,,其控制指標(biāo)比該標(biāo)準(zhǔn)值更為嚴(yán)格。為實現(xiàn)本條規(guī)定,,必須在設(shè)計,、施工階段采取相應(yīng)的技術(shù)措施,主要包括:采用隔聲性能良好的門窗,、沿樓板設(shè)置隔音墊,、對管道采取隔聲措施、做好鄰戶以及鄰室之間的隔聲,、避免產(chǎn)生聲橋等,。 二、對房屋能源消耗需求進(jìn)行了規(guī)定 被動式房屋首先應(yīng)該是能耗需求極低房屋,。能耗需求規(guī)定使得被動房從源頭設(shè)計就是使房屋本身的對能耗的需求極低,。 1、房屋單位面積的年采暖需求Qh≤15 kWh/(m2·a),; 2,、房屋單位面積的采暖負(fù)荷qh≤10 W/m2; 3,、房屋單位面積的年制冷需求,,Qc≤15 kWh/(m2·a); 4,、房屋制冷的冷負(fù)荷qc,max≤20 W/m2,。 這些規(guī)定不但限制了房屋的采暖能耗,也限制了房屋制冷能耗,;并將被動房同一些所謂的低能耗的建筑區(qū)分開來,。譬如,某些零能耗建筑或超低能耗建筑本身的能耗需求很高,卻通過使用大量的太陽能光伏和光熱滿足建筑物的能源消耗,。 三,、對房屋的實際能源消耗進(jìn)行了規(guī)定并提出了一次能源和一次能源系數(shù)念 被動式房屋不但是能耗需求極低的房屋,最終反映到實際能源消耗上也同樣是極低的,。河北標(biāo)準(zhǔn)對被動式居住建筑能源消耗規(guī)定如下: 1,、采暖的房屋單位面積年一次能源需求Eph≤20 kWh/(m2·a); 2,、制冷的房屋單位面積年一次能源需求Epc≤20 kWh/(m2·a),; 3、房屋單位面積年一次能源總需求EPT≤120 kWh/(m2·a),。 通過對被動式房屋實際能源消耗的限定,,使被動式房屋的能耗低落實到了實處。河北標(biāo)準(zhǔn)引入了德國一次能源和一次能源系數(shù)念,。被動房的能耗量是用一次能源來表示,,在自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源,。又稱天然能源,。如原煤、石油,、天然氣等,。當(dāng)某種建筑用能換算成一次能源時,需要考慮該種能源在開采,、運輸和加工轉(zhuǎn)換過程中的能源損失,。將某種能源換算成一次能源時,考慮能源在開采,、運輸和加工轉(zhuǎn)換過程中造成能源消耗的系數(shù)就是一次能源系數(shù),。 一次能源較真實地反映了對社會終端能耗的需求,。它可以引導(dǎo)人們盡量降低對一次能源的消耗,,鼓勵人們使用太陽能和生物質(zhì)能,限制人們?yōu)E用高品質(zhì)能源的行為,。譬如,,電的一次能源系數(shù)是3.0。反映到同樣采暖能源需求水平的被動式房屋中,,如果用電則是用生物質(zhì)燃料的3倍以上的一次能源,。 四、提出了完整的計算方法 我國已經(jīng)建立了完整的熱工和能耗計算理論,。河北標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)按照《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB 50176規(guī)定的計算方法進(jìn)行熱工計算,,其中包括冷凝受潮計算和隔熱計算。這一部分計算往往被工程技術(shù)人員忽略,也造成了一些節(jié)能建筑設(shè)計就是有隱患的設(shè)計,。譬如,,某些建筑的設(shè)計方案本身就注定外圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)露,或是不能夠滿足隔熱要求,。被動式房屋設(shè)計時嚴(yán)禁出現(xiàn)冷凝受潮并對隔熱性能提出了更為嚴(yán)格的要求,,否則被動式房屋隨著使用年限的增加會逐漸喪失性能。 河北標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50736規(guī)定,,提供了完整的計算方法,。被動式房屋的能耗計算必須為設(shè)計人員提供逐項能耗,即: 1,、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱引起的房屋單位面積耗熱量,; 2、通風(fēng)引起的房屋單位面積耗熱量,; 3,、透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)通過太陽輻射獲得的房屋單位面積得熱量; 4,、建筑物內(nèi)部得熱引起的房屋單位面積得熱量,。 可以通過對這些分項能耗的分析,最終幫助設(shè)計人員采取適當(dāng)?shù)拇胧?。所以被動式房屋的能耗計算絕不僅僅地給出一個計算值,,用以判定是不是滿足被動房的限定值,更重要地是幫助設(shè)計人員優(yōu)化設(shè)計方案,,設(shè)計出更為合理的被動房,。 需要指出的是,秦皇島“在水一方”的實測結(jié)果比計算結(jié)果要好,。這是人們行為節(jié)能帶來的結(jié)果,,譬如,在自然通風(fēng)的狀態(tài)下,,室內(nèi)溫度在30℃時候,,人們?nèi)愿惺孢m。所以,,有良好自然通風(fēng)的房屋,,夏季需要制冷的時間會比計算規(guī)定的時間要短。這也就不難理解,,被動房實測能耗比計算能耗要小,。 五、提出了完整的數(shù)據(jù)庫 河北標(biāo)準(zhǔn)提供了被動式房屋的計算涉及到所用到的數(shù)據(jù)庫,。包括河北省主要城市全年逐時計算溫度,、河北省太陽總輻射照度,、人體顯熱散熱系數(shù)、照明散熱系數(shù),、家用電器,、炊事及其他內(nèi)部熱源散熱系數(shù)和河北省主要城市日平均相對濕度等。河北省區(qū)域較廣,,地理氣候差異較大,。為了使計算結(jié)果盡可能地符合實際情況,河北標(biāo)準(zhǔn)提供了豐寧,、承德,、張家口、秦皇島,、唐山,、廊坊、保定,、滄州,、石家莊、衡水,、邢臺11個城市的氣象數(shù)據(jù)庫,。 六、提出了透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的控制性指標(biāo) 透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對最終實現(xiàn)被動式房屋的性能起了至關(guān)重要的作用,。我國目前市場普遍供應(yīng)的外門窗與被動房所用門窗相差較遠(yuǎn),。在現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)中,有些關(guān)鍵性能指標(biāo)的缺失,?!逗颖睒?biāo)準(zhǔn)》對其進(jìn)行了明確規(guī)定: 1、房屋外門窗的透明材料應(yīng)選用Low-E中空玻璃或真空玻璃,,其性能應(yīng)符合K≤0.8W/(m2 K),;玻璃的太陽能總透射比g≥0.35;玻璃的選擇性系數(shù)S=TL/≥1.40,。 2,、屋外門窗框的型材宜選擇木材或塑料,其傳熱系數(shù)K≤1.3W/(m2 K),。 3,、外門窗的傳熱系數(shù)K≤1.0W/(m2 K),。 4,、外窗應(yīng)采用三道耐久性良好的密封材料密封,每扇窗至少有兩個鎖點,,并盡可能減少窗框?qū)ν该鞑牧喜糠值姆指簟?/span> 5,、玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條,。 對玻璃的太陽能總透射比g和玻璃的選擇性系數(shù)s的規(guī)定了透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、得熱和采光三方面的性能,。雖然我國能夠生產(chǎn)出上述性能的廠商不是很多,,但還能夠滿足現(xiàn)有被動房的市場需求。對玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條規(guī)定,,可以避免普通間隔條會造成窗框部分冬季室內(nèi)一側(cè)結(jié)露現(xiàn)象,。 七、關(guān)鍵材料性能指標(biāo)規(guī)定 被動房必須采用性能指標(biāo)合格的產(chǎn)品,?!逗颖睒?biāo)準(zhǔn)》中對涉及到被動式房屋的一些關(guān)鍵材料的性能進(jìn)行了規(guī)定,如屋面和外墻用防水隔氣層,、防水透氣層的性能指標(biāo),、外墻外保溫系統(tǒng)及其材料的性能指標(biāo)、外圍護(hù)門窗洞口的密封材料,、屋頂金屬扣板和窗臺金屬板的性能指標(biāo),、基礎(chǔ)和地下室外保溫材料的性能指標(biāo)等。 八,、提出了被動式房屋的檢測方法認(rèn)定方法 被動式房屋必須進(jìn)行氣密性測試,。應(yīng)抽檢位于不同樓層的不同戶型作為測試樣本。首層,、頂層的抽檢樣本不得少于1套,。抽檢樣本量不得小于整棟建筑住宅總量的20%,且不應(yīng)少于3套住宅,;樓梯間必須做氣密性測試,。被動式房屋竣工后,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行氣密性測試,。如果測試結(jié)果全部符合n50≤0.6h-1的規(guī)定,,則可判定該建筑的設(shè)計、施工符合對被動式房屋的要求,;如果有不滿足n50≤0.6h-1的樣本,,則必須對此樣本進(jìn)行整改使之滿足要求,且應(yīng)重新抽樣,,直至抽樣樣本全部滿足該規(guī)定為止,。 在房屋投入正常使用后,應(yīng)對室內(nèi)環(huán)境和實際能耗進(jìn)行測試,。當(dāng)室內(nèi)環(huán)境測試結(jié)果滿足全部規(guī)定,,且采暖、制冷和總一次能源消耗均符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時,,則可判定該建筑在使用階段符合被動式房屋要求,。 九,、提出了各種建筑用燃料的CO2排放量計算方法 《河北標(biāo)準(zhǔn)》給出了各種建筑用燃料的CO2排放量折算系數(shù),包括標(biāo)準(zhǔn)煤,、原煤,、天然氣、液化石油氣,、人工煤氣,、汽油、煤油,、柴油,、木材和固體生物質(zhì)燃料(秸桿)。并且給出了集中供熱耗熱量每“kJ”和“kWh”時,,煤,、天然氣、固體生物質(zhì)能(秸桿)的CO2排放量,。 1.既有建筑節(jié)能改造市場對接分析,,科技園區(qū)二期十萬平米都市工業(yè)改造項目介紹; 2.“節(jié)能城—京津冀節(jié)能新技術(shù)推廣中心”項目對接備案情況介紹,; 3.市經(jīng)信委節(jié)能處在市能源管理培訓(xùn)學(xué)校召開合同能源管理對接會,; 4.組織會員集體參觀北京國際節(jié)能展覽活動; 5.職業(yè)培訓(xùn)福利計劃,,學(xué)校組織節(jié)能領(lǐng)域?qū)<医M啟動技術(shù)支撐工作,; 6.籌備設(shè)計師《節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品備案選型推薦手冊》初審編輯工作; 7.工業(yè)節(jié)能,、建筑節(jié)能新技術(shù)產(chǎn)品區(qū)縣,、企業(yè)集團(tuán)、用能單位對接,; 8.生態(tài)被動房技術(shù),、新能源技術(shù)設(shè)計師專題對接; 9.合同能源管理,、能源管理體系GB/T23331專題政策對接,; 10.軍工企業(yè)轉(zhuǎn)型創(chuàng)新發(fā)展帶來的節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品機(jī)遇與軍民科技轉(zhuǎn)化融合的挑戰(zhàn)。 來源隆和節(jié)能
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