一、被动式节能建筑的特点
1.被动式节能建筑的起源
对被动式节能建筑的研究起源于20世纪70年代全球石油危机后，人们发现单纯依赖人工设备采暖、制冷、解决室内热舒适问题将消耗大量的资源和能源，自然环境也被破坏；同时人们也容易在封闭的人工环境中患上各种建筑病：如病态建筑综合症（SBS）、建筑相关疾病（BRI）、多种化学污染物过敏症（MCS）。
2.被动房的概念
所谓被动式房屋是低能耗房屋的升级版。它代表一种健康、舒适、超低能耗的生活方式和建筑标准。目前，全世界拥有超过3万套“被动房”，仅在德国，已建筑好的“被动房”就超过1.6万套。根据德国达姆施塔特被动式房屋研究所的定义，被动式房屋每年最多需要采暖热能（一次能源）15kWh/m2a.
3.被动房标准
采暖热能需求量≤15kWh/m2a采暖负荷≤10W/m2实际制冷需求量≤15kWh/(m2a)气密性n50≤0.6次/h一次能源需求量≤120kWh/m2a超温频率≤10%
4.与我国现行标准根本性不同点
4.1用一次能源消耗量做限制性指标，而不用节能50%、65%这类的相对指标表示能耗的高低。
4.2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冷做限制。
4.3对建筑物的气密性进行了严格的规定并制定了检测方法，标准要求在压力为50帕时每小时整体换气次数不大于0.6次。我国节能标准只对外门窗做了气密性要求。按节能标准的要求的气密性，在50帕压差时换气次数可高达10~20次。
4.4必须安装带有高效热回收装置的通风设施，热回收效率不低于75%，避免了由于新风换气而带来过多的能量损耗。而我国节能标准对此方面不做要求。
5.被动式房屋的基本原理
5.1当房屋的外墙与屋顶保温隔热性能足够好时，当外围护结构的保温材料到达一定厚度时,房屋通过外围护结构的能量损失达到极低.在冬季可以凭借房屋自然得热维持室内温度达到20度以上;在夏季足以抵抗太阳的幅射不传到室内.外墙、屋面和地面的传热系数U≤0.15W/(m2K)，外门窗的传热系数U≤0.8W/(m2K)，并杜绝热桥产生。
5.2室内利用外窗的自然光满足照明要求，从而将照明用电降到最低。冬天还可以利用窗玻璃得热提高室内温度。夏季则应通过遮阳设施阻挡室外阳光的照射，减少室内温度上升。
5.3采用热回收效率≥75%新风设施满足人体的卫生需求，在换气的同时不仅能将能量损失降到最低，而且可以过滤掉对人体有害的粉尘、花粉等。
5.4利用一切可再生的能源来降低化石能源的消耗，如太阳能，风能，生物能等等。
二、选择被动房就是选择了健康的生活方式
1.湿度
湿度过高或过低都会影响健康，尤其是对皮肤和呼吸道的影响；湿度过高时会产生霉菌；湿度过低时有可能损害镶木地板或乐器等。最佳相对湿度范围是40-60%，亚洲人最佳温度是18～26℃.夏季自然通风可达29℃以下。被动房屋很容易的控制室内的湿度变化。
2.温度
被动房内温度均匀舒适，没有局部的高温和低温辐射。在安装有被动窗的窗内表面温度与室内温差可以控制在3℃内。普通窗表面与室内温差可达10℃以上。
3.拒绝墙面结露与发霉
热桥导致局部低温造成的冷凝结露，使内墙面发霉。普通房屋除热桥部位外，房屋的外墙角，屋顶墙角处外表面积大于内表面积，散热面增大，导致室内局部温度降低，处理不当，易造成内表面结露，产生霉变。
4.拒绝窗表面结露与结霜
普通节能房屋的窗传热系数大约在2.5W/(m2K)，非节能窗传热系数更大，热阻小，表面温度低，易结露和结霜。由于普通房屋窗表面温度偏低，人在窗前时，身体前后温差大，使人产生不适感。被动房屋，窗表面与室内温差小于3℃（室外温度-10℃，室内温度20℃），普通窗（传热系数按2.8W/(m2K)）内表面与室内温差可达9℃以上，被动房室内是一个温度均匀舒适的热环境。
5.空气洁净度
通过空气换气机，有组织的通风，可以过滤空掉气中的灰尘，使室内干净舒适。还可以过滤掉花粉等对人体产生过敏的过敏源，还可轻松的把室内二氧化碳含量控制在1000ppm以内。
三、被动节能与传统节能的比较
1.环境控制。
被动节能是从设计开始，就让建筑物处在冬季有充足的日照，夏季有良好的通风环境。
2.增加围护结构的保温。
按德国被房标准，外围护结构的传热系数不大于0.15W/K·m2，外门窗传热系数不大于0.8W/K·m2。良好的保温性能是减少热损失的关键。
3．控制体形系数。
建筑的体形系数（建筑外表面积/建筑体积）要小于0.4。避免复杂的外形，减小体形系数会在相同的节能标准下降低节能费用。
4.气密性。
在传统节能房屋中由于空气渗透造成的热损失占到采暖和空调能耗的约50%，所以被动房规定换气次数，为n50<0.6。也就是在50pa时的换气次数小于0.6次（普通房屋为10~20次）。极大的减少了因空气渗透所产生的热损失。
5.夏季遮阳。
太阳辐射是夏季主要的空调冷负荷之一，做好外门窗遮阳会得到事半功倍的效果。
6.充分利用绿色能源。
太阳能的利用是被动房的特色之一，包括太阳能热水器，太阳能光伏板，以及光纤传导照明的运用。还可以利用地热对新风进行预冷预热处理。
7.高效的热回收。
采用高效的新风换气机，使热回收率达到75%以上，避免因新风换气带进过多的热损失。
四、关于被动房经济分析
也许大家认为被动房虽然好，但造价昂贵，不适合我国的发展。下面分析一下被动房成本构成，与普通房屋的差别。
1．“被动房”的成本与传统建筑的差别。
被动房成本除了和传统建筑一样的部分外，由于自身特点会增加一部分初期投资，也会减少一部分设备投资。这两者之差才是增加的成本。
2.增加的成本。
因为“被动房”的节能原理：首先，使整座建筑近似于密封状态，密封带来的成本。其次，室外空气通过通风系统进入室内，通风系统设置在房屋旁边，自发热源（如地热）周围。当室内空气需要制热时通过通风系统时，其吸收热量并带入室内同时为室内提供清洁的空气并调节湿度（相反地，当室内需要制冷时，则通过通风系统控制降低进入室内的空气温度）。加热空气带来的成本。窗户设置在向阳一侧，吸收日照热量，但为避免大量室内能量由窗户媒介散发到室外，需要特殊窗户材料予以保障。窗保温性能提高增加的成本，同时被动房可选择性地（根据地区纬度）安装太阳能装置。
3.减少的成本。
被动房”节省更多的地方主要是不需要或需要很少的暖气片、壁式或地板供热设备及相关技术，不需要独立的锅炉房或供暖房间等。空调设备负荷降低，减少了空调设备的成本。
4.综合成本。
由以上初期投入材料区别以及在后期应用中减少能耗所带来的资金节省，就必不可免的使被动房与普通房在成本上产生了差别——增量成本。“被动房”耗费更多的地方主要在优质的隔热材料，热能回收的空气技术，高隔热效能的三层特质玻璃窗户和各个细节的密封性外观等；减少的成本在于供暖设施的减少和后期运营成本的降低。此两部分差值不可避免的产生了被动房与普通房屋在成本上的差别，即增量成本。按国外建筑经验，“被动房”的新建建筑成本（在2007EnEv能源标准基础上）要比传统房屋高出5%-15%。然而带来的好处是巨大的，能源消耗的减少以及运行成本减少会在未来5~10年间收回增加的成本。根据德国《建筑费用索引》，Energon被动办公楼无论从建筑费用还是运行费用上，都明显低于普通办公大楼。此楼从最初的规划时就进行了优化设计，并选用价造低且有效节能的建材，以达到最终建筑造价低且能耗低的目标。且此楼设备机房的面积仅占房屋总面积的5％，而一般建筑空调等设备占总面积的20％左右。被动房也不总是高成本，如果优化设计完全可以做到即节省成本又节省能源。
五、总结与思考
被动房通过杜绝可能杜绝耗能的一切途径工业经济期刊来达到节能的最高要求。通过一系列的技术措施来实现被动房建筑物总一次能源消耗的降低。因此，不能因为遮阳降低制冷能耗而提高了照明能耗。不能因为降低了冬季的采暖能耗提高了夏季的空调能耗。不能因为使用地源热泵反而提高了一次能源的需求。我国建筑被动房，不一定非要得到德国被动房的认证，也可酝酿制订一个我国的“被动房”标准，以适合我国国情，环境，地理特点。利用被动节能技术，达到节能目的才是我们建设被动房的初衷。
作者：潘广辉 李占文 权红 张云朋 单位：河北建研建筑设计有限公司
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