被動式房屋的概念最早起源于歐洲,，其最初目的為：用自身的得熱滿足冬季采暖的需求。

1,、定義

      被動式建筑設(shè)計是指在滿足室內(nèi)舒適度要求的前提下,，針對建筑節(jié)能目標，利用自然方式,，不需任何機械動力（或者機械動力是不以實現(xiàn)室內(nèi)舒適度為目的的輔助動力）,，以此來降低能源消耗的設(shè)計方法，如自然通風,、自然采光,、建筑遮陽、屋頂綠化等,。

2,、技術(shù)要素

Passivhaus Institut：PHI提出了被動式建筑的5個基本要素

3,、技術(shù)指標體系

優(yōu)點

運行費用低：按照標準建成的建筑，冬季采暖能耗為歐洲現(xiàn)有建筑（1995年建成）能耗的1/20～1/10,是低能耗建筑的1/5 ～ 1/2,；

初期投資適中：被動房成本比傳統(tǒng)房屋高5%～ 15%,，但會在未來5 ～10年間收回增量成本，建筑空間優(yōu)化設(shè)計可以節(jié)省成本,；

         歐洲被動房技術(shù)較為成熟,，取得了一定規(guī)模的發(fā)展。目前,德國已有6萬余棟被動房,并以每年3000棟的速度發(fā)展,。被動房占建筑總量的比例在迅速提高,。

歐洲被動房用能系統(tǒng)示意圖

1,、對被動房技術(shù)要素的響應(yīng)與對策

1）由于被動房采用高性能圍護結(jié)構(gòu)技術(shù),，冬（夏）季熱（冷）負荷都比較小，應(yīng)該選用合理適宜的低?末端設(shè)備,；

2）為保障室內(nèi)空氣品質(zhì),，新風量一般較大，必須應(yīng)用高效的熱回收裝置,；

3）被動房有明確的能耗指標,，必須充分利用可再生能源并應(yīng)用高效能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以減少對外部能源的使用,；

2,、中歐居住建筑外圍護結(jié)構(gòu)保溫參數(shù)對比

根據(jù)德國被動房標準計算的我國典型城市的DDH18的年供暖能耗與負荷；

采暖期：哈爾濱180天,，沈陽150天,，北京120天，上海90天計算,；

被動房的高效保溫墻體和高性能門窗使建筑負荷大幅度降低,；

3、被動房圍護結(jié)構(gòu)熱工性能對空調(diào)能耗的影響

4,、五個建筑參數(shù)對連續(xù)運行的空調(diào)能耗的影響分析

1）提高圍護結(jié)構(gòu)保溫性能對冬季供暖工況節(jié)能的貢獻大,；

2）遮陽對夏季節(jié)能貢獻大，對冬季節(jié)能的貢獻為負效應(yīng),；

3）換氣次數(shù)對冬季能耗影響較大,，減小新風處理能耗及熱回收是重要的節(jié)能措施；

5,、低?末端的應(yīng)用

         由于被動房技術(shù)體系提高了建筑墻,、窗等熱工性能，和傳統(tǒng)建筑相比,，室內(nèi)的冷熱負荷大幅下降,，根據(jù)熱力學(xué)第一,、二定律，應(yīng)該有針對性的應(yīng)用承擔低負荷的暖通空調(diào)系統(tǒng)末端,，同時應(yīng)用可以實現(xiàn)低溫供熱和高溫供冷的系統(tǒng)末端,。

 下面是幾種主要低?末端形式。

內(nèi)埋管混凝土結(jié)構(gòu)（concrete core ）

冷梁（chilled beam）

金屬輻射頂板（radiant cooling panel）

毛細管平面空調(diào)輻射末端（capillary mats）

6,、輻射空調(diào)的產(chǎn)業(yè)鏈及應(yīng)用瓶頸分析

7,、合理的新風量及排風熱回收技術(shù)

新風量決定因素—即室內(nèi)可用于確定新風量需求的目標污染物或其他因素。

1,、舒適 Comfort (第一層面)       氣味 ：體味,、呼氣等生物污染物(bioeffluents)

2、刺激 Irritation (第二層面)  Bioeffluents/甲醛,、苯系物等揮發(fā)性有機物(VOCs)

3,、健康 Health (第三層面)  Bioeffluents/顆粒物/VOCs/半揮發(fā)性有機物(SVOCs)

8、目前被動房的新風量可以按下列方法計算：

1）按GB-50736-2012,，設(shè)置集中空調(diào)的居住建筑,，可按人均面積10-50m2，換氣次數(shù)為0.7-0.4次/h分別設(shè)定,；

2）按2015年11月住建部印發(fā)的《被動式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則（試行）（居住建筑）》第60.68.69條中分別對新風量,、衛(wèi)生間及廚房排風方式進行了規(guī)定：新風量宜按總?cè)藬?shù)確定，每人所需的最小新風量應(yīng)按30m3/h計算,，新風量應(yīng)與排風量平衡,。

9、熱回收系統(tǒng)的有效性

全熱交換器一次能源利用效率

        空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率為制取的能量與所消耗的能量之比,，折算成一次能源的熱量值表示用PER（Primary Energy Ratio）,，單位kW/kW。那么關(guān)于板式空氣全熱交換器的能效也就可以定義為回收的能量與風機額外消耗的電能之比,。

 

1）對于所計算的用能系統(tǒng)的能源利用率,，采用熱回收裝置均有明顯的提高；

2）不同能源組合,，熱回收的一次能源利用率的增量不同,；

3）冬季運行工況的回收效果好于夏季效果；

1,、戶式熱濕分控熱泵機組研發(fā)

2,、空氣源熱泵+膜法除濕系統(tǒng)

3、多冷凝器主動式排風熱回收熱泵

4,、利用硅膠轉(zhuǎn)輪組合排風熱回收熱泵

       針對新風能耗大的特點,，利用PTR-MS（超靈敏VOCs快速在線監(jiān)測儀對回風經(jīng)過硅膠轉(zhuǎn)輪發(fā)現(xiàn)，主要VOCs在流經(jīng)硅膠轉(zhuǎn)輪后有明顯的降解功能,，可以在回收排風余熱的同時,，改善回風的空氣品質(zhì),，降低新風量，達到節(jié)能的目的,。

5,、利用太陽能+洗浴灰水的家庭熱泵熱水供應(yīng)（芬蘭）

家用供暖系統(tǒng)：6m2太陽能集熱器，洗浴灰水熱交換器,、5kW熱泵和電加熱器構(gòu)成的家庭采暖熱水供應(yīng)系統(tǒng),，房間面積300m2 ，經(jīng)測定,，全年采暖用能7200kWh(24kWh/m2 a）,，灰水換熱器回收600kWh，太陽能集熱器提供1400kWh,，熱泵和電加熱器耗電3800kWh（12.724kWh/m2 a）,，可以滿足被動房的用能指標。

1,、采用高效熱泵是被動房技術(shù)體系重要環(huán)節(jié),，是達到能耗指標的重要技術(shù)措施,；

2,、如何確定被動房的新風量仍需要大量基礎(chǔ)研究的支撐；

3,、由于被動房室內(nèi)的冷熱負荷大幅下降,，應(yīng)該有針對性的開發(fā)并應(yīng)用可以承擔低負荷的暖通空調(diào)系統(tǒng)末端；

4,、開發(fā)利用多蒸發(fā)器及多冷凝器,、并可有效利用家庭排風、洗浴灰水的熱泵技術(shù),，可以進一步有效降低能耗,；