“被動(dòng)房”技術(shù)在既有建筑綠色改造中的應(yīng)用

盧宇 徐晟遠(yuǎn) 趙劍鋒

摘 要：本文章是“被動(dòng)房”技術(shù)在既有建筑綠色改建中的應(yīng)用的相關(guān)探討。本文根據(jù)以往相關(guān)成功案例從而對有代表性的建筑進(jìn)行分析，總結(jié)出此類建筑改造的原則與方式，力求對“被動(dòng)房”技術(shù)在既有建筑綠色改建中的應(yīng)用提出有建設(shè)性的幫助。

關(guān)鍵詞：既有建筑改造;“被動(dòng)房技術(shù)”;建設(shè)性的幫助

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.114

1 引言

被動(dòng)式集成建筑在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)發(fā)展多年，在中國截止到2018年6月底，建造被動(dòng)房涉及到嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖四個(gè)地區(qū)。在經(jīng)過發(fā)展之后，我國的被動(dòng)房有了一定的尺度;以及各地也出臺政策強(qiáng)力推動(dòng)被動(dòng)房的發(fā)展，在國內(nèi)項(xiàng)目案例中有農(nóng)宅被動(dòng)房改造以及既有建筑被動(dòng)房改造等。

通過以往案例得知“被動(dòng)房”技術(shù)在既有建筑改造中主要包括三種類型，第一類就是對單棟建筑的整體進(jìn)行改造;其次就是對公共建筑的局部進(jìn)行改造;再就是在居住建中的單戶進(jìn)行改造。本項(xiàng)目主要是針對既有單棟建筑的“被動(dòng)房“技術(shù)的改造。

2 關(guān)于“被動(dòng)房”技術(shù)的說明

2.1 關(guān)于被動(dòng)房概念的簡述

“被動(dòng)房”是指建筑沒有冷源或者熱源供給冷量或熱量仍然可以獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境的建筑?！氨粍?dòng)房”旨在通過提高建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻和密閉性，從而減少建筑的冷負(fù)荷或熱負(fù)荷。同時(shí)利用各種節(jié)能技術(shù)和節(jié)能手段，從而減少建筑在空調(diào)或采暖上面的能耗，在保證室內(nèi)環(huán)境舒適性要求的條件下達(dá)到綠色節(jié)能的要求。

2.2 “被動(dòng)房”建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)方法

“被動(dòng)房”設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于減少建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷熱負(fù)荷，主要手段有：建筑設(shè)計(jì)時(shí)在滿足建筑室內(nèi)自然采光條件下，減小窗墻比，盡量減少玻璃幕墻等熱阻小的外維護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑上的使用;提高建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性，以及熱回收技術(shù)和清潔能源在建筑空調(diào)和采暖上的應(yīng)用。

（1）加強(qiáng)建筑圍護(hù)體系的保溫性能。為了滿足既有建筑改造后符合的“被動(dòng)房”設(shè)計(jì)理念，我們通過研究得知在改造過程中要盡量減少造成傳熱損失的圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積。首先是減小建筑的體型系數(shù)，從而減小外維護(hù)結(jié)構(gòu)的換熱面積達(dá)到減少冷熱負(fù)荷的目的;在減少窗墻比之后需在外維護(hù)結(jié)構(gòu)加建保溫層，加大高保溫性能的建筑材料的研發(fā)力度和使用普及范圍。

（2）提高建筑的氣密性能。在建筑能耗中，由于外維護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性能差而導(dǎo)致的空氣滲透造成的冷熱負(fù)荷也是不容小覷的。在加大外維護(hù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)應(yīng)該提高建筑的氣密性，對于門窗等容易造成空氣滲透的建筑部件，在要提高施工水平的同時(shí)研發(fā)密閉性能更加優(yōu)良的門窗。

（3）機(jī)械送新風(fēng)并進(jìn)行熱回收。由于自然通風(fēng)不能滿足于室內(nèi)新風(fēng)以及室內(nèi)空氣舒適型需求，所以必須將室外空氣處理后再通過機(jī)械送風(fēng)的方式送入室內(nèi);且室內(nèi)排風(fēng)在冬夏季與室外存在較大溫差，直接排出會造成能量的浪費(fèi)，需要對排風(fēng)進(jìn)行回收將其中部分能量再次回收利用。

（4）清潔能源的合理利用。清潔能源在能源危機(jī)和環(huán)境污染現(xiàn)狀下越來越被人們所關(guān)注，在建筑領(lǐng)域利用清潔能源也是近年來的熱門方向。在建筑冷熱源方面可以通過熱泵技術(shù)提取大自然江河湖海和地下的能量用于空調(diào)，或者利用太陽能等可再生清潔能源再發(fā)電供給建筑所需電量，其次可以將太陽能熱水器的熱水用于冬季采暖。

3 關(guān)于既有建筑改造應(yīng)用“被動(dòng)房”技術(shù)要點(diǎn)和措施說明

“被動(dòng)房”技術(shù)應(yīng)用到既有建筑的改造中，可以使大量既有建筑得到有效的保護(hù)以及更加合理的利用，一般只需考慮利用“被動(dòng)房”相關(guān)技術(shù)對既有建筑本身的使用功能以及能耗方面進(jìn)行相應(yīng)改造;主要體現(xiàn)在減少建筑產(chǎn)生新的建筑垃圾以及最大化利用建筑本身戶型優(yōu)勢。以下是結(jié)合“被動(dòng)房”技術(shù)對張學(xué)良故居進(jìn)行改造，從而體現(xiàn)建筑改造的特點(diǎn)和優(yōu)勢。

3.1 加強(qiáng)對既有建筑外墻保溫隔熱措施

張學(xué)良府邸南側(cè)、東側(cè)開窗面積較大，采光主立面呈對稱式構(gòu)圖。由于大連日照充足，在達(dá)到采光要求的情況下同時(shí)進(jìn)行良好的遮陽;在建筑物東南方向安置太陽能板，以最大限度地利用太陽能來節(jié)約資源。對于建筑物外墻的隔熱保溫的實(shí)施，可對其布置相對嚴(yán)密的外墻保溫板，同時(shí)保溫系統(tǒng)要求具有更高的安全級別、不受負(fù)面壓力以及天氣等情況的影響。

3.2 原有建筑的門窗系統(tǒng)的改良

通過調(diào)研得知張學(xué)良故居最大的熱量損失來自其門窗的熱量損失。因此改造核心的思想就是最大化的減少門窗系統(tǒng)帶來的熱損。改造過程中可以使用高效節(jié)能的玻璃，并且要在窗戶外圍縫隙間安裝可靠的密封設(shè)備，以提高其氣密性、防水性和耐壓性。

3.3 原有建筑的管道系統(tǒng)的改良

由于良故居建成已有94年之久，為了符合現(xiàn)在生活使用所要求的管道系統(tǒng)所具有的嚴(yán)格的氣密性以及耐久性，所以對建筑本身原有的通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)必須進(jìn)行一系列改造。對于新風(fēng)系統(tǒng)在改造的同時(shí)還需要對管道進(jìn)行一定的保溫措施，從而減少在空氣輸入輸出時(shí)帶走一些熱量。對于管道的系統(tǒng)的改造需要保證既有建筑在改造后具有更好的耐久性以及使用性。

3.4 改造建筑的“綠色”理念

在整個(gè)房屋改造時(shí)，時(shí)刻將“被動(dòng)房”的核心理念——節(jié)能、循環(huán)利用能源的概念加入其中，對于既有建筑的“被動(dòng)房”式改造就是在消耗極少的能源的基礎(chǔ)上得到最大化資源的利用。

4 結(jié)語

在環(huán)境污染和能源消耗日益嚴(yán)重的當(dāng)今和社會，在人們對于“環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源”意識日漸曾強(qiáng)的同時(shí)伴隨著人們對建筑環(huán)境舒適性的需求程度大大提高，建筑行業(yè)在滿足人們需求的同時(shí)也要順應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的大環(huán)境——節(jié)能減排、綠色環(huán)保。同時(shí)也為“被動(dòng)房”式建筑所符合的建筑理念。中國建筑群體特點(diǎn)是存在大量多年現(xiàn)有建筑，若將其一一翻新重建，將會產(chǎn)生過量建筑垃圾以及消耗過多的生態(tài)能源。所以如何合理經(jīng)濟(jì)的將“被動(dòng)房”技術(shù)應(yīng)用在既有建筑改造上必將成為未來建筑業(yè)發(fā)展的新主流。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：盧宇（1994-），女，河南淮陽人，本科在讀，研究方向：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用。