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被动式建筑最大亮点——高舒适性

添加时间:2017-07-31 08:24:08   浏览次数: 次    【 】   打印   关闭窗口

       2013年以前,国内开发被动式建筑主要着眼于尽可能降低建筑能耗,随着国内首批被动式建筑——秦皇岛“在水一方”与哈尔滨“辰能溪树”项目的陆续建成与投入使用,人们经历了北方建筑冬季确真可以取消供暖的概念性冲击后,又意外体验到被动式建筑更大的亮点—高舒适性。
       中国近十多年房地产开发热潮,无论开发商,还是住房消费者,大都基于资产保值增值等经济方面考虑,随着生活水平的提高,随着近年房地产市场的日趋饱和与竞争越来越激烈,尤其在空间越来越紧凑、节奏越来越快速的大都市里,消费者越来越把居住舒适度作为购房首选条件,消费者多主要关注建筑容积率、小区绿化率等室外环境指标,对日常生活影响更大的建筑室内环境舒适度反倒没什么概念,这是由于国内之前就没有真正高舒适度的建筑室内环境可以体验。随着秦皇岛“在水一方”与哈尔滨“辰能溪树”被动式低能耗建筑的率先建成投入使用,人们对高舒适度建筑室内环境才有了切身的体会。被动式建筑越来越吸引人们的广泛关注,业内人士 有一个比喻非常贴切:如果将普通建筑比作普通老款手机,那么,被动式建筑就相当于新型智能手机。
       被动房具有高保温、高气密性能,在取消传统采暖系统情况下,太阳辐照与人们室内生活产生的热量就能满足建筑的冬季取暖要求,当室内温度上下浮动,超出设定温度范围(20-26℃),室内环境机自动补充热量或降温。室内环境机具有新风热回收,空调制冷制热、热水供应等功能:通过设备把将要排出的室内废气热量回收,用以加热新补入的新鲜空气,可显著降低能源需求,当二氧化碳浓度超过一定值,机器自行启送新鲜空气。整个冬天,室温都稳定维持在20℃,温和湿润,非常舒适。而且房间隔音非常好,环境安静,心里自然宁静。 节能、健康、宜居的住房改变的不仅仅是生活,改变更多的是人的心情。
       “辰能溪树”这栋被动式建筑采用的是天棚微辐射制冷采暖系统,在天棚混凝土板里敷设PB盘管,通过盘管供回水温差智能调温,夏天走20℃冷水、冬天供30℃热水,通过建筑天棚上下表面,以人体感受不到的温度辐射室内,这种供热方式属远红外辐射,远红外辐射可促进血液循环,疏通人体经络,其原理与养生馆里的远红外养生舱类似,只是温度不那么高,但居住时间长了,效果一样,而且还更柔和些。传统建筑暖气或空调供热都是通过空气对流传热,不但室内温场分布不均匀,室内昼夜温差波动也比较大,还容易搅起灰尘。“辰能溪树”采用全置换式新风系统,如果室内二氧化碳浓度超过标准要求,通过设置在卧室、客厅地面附近的进风口,自动送入经除尘与温度、湿度多级处理的室外新鲜空气,在地面形成“新风湖”,逐渐溢满房间每个角落,再将室内污浊空气由卫生间排风口回收到新风机组,通过热回收装置将室内污浊空气里的热量回收,加热新风,然后再排到室外。这样,室内全天都充满温暖的新鲜空气,同时还保证人体舒适的30%~60%相对湿度。而且,被动式建筑新风热回收系统还配置细密的过滤网,即使在已经常态的城市雾霾天气里,也能将带正电荷的PM2.5颗粒过滤掉70-80%。
       为什么被动式建筑室内环境具有这么明显的高舒适度呢?这要从被动式建筑的几项重要控制指标说起:
       一、良好的采光性能
       被动式建筑首先要求建筑采光朝向要有利于冬季充分利用太阳辐射取暖,这与中国传统建筑思想是一致的,中国建筑一般都以南向为主要朝向,人们宁愿高价买正房,也不愿要东西厢房。因为即使普通建筑,在阳光明媚的南向房间晒太阳,远比在同样温暖但缺少阳光的北房里呆着舒服得多,这就是被动式建筑要充分利用太阳辐射供热来取代暖通空调主动供热的重要原因。
       二、高气密与低噪音性能
       被动式建筑的首要检测指标是气密性,即在室内外压差50Pa条件下,每小时换气次数不超过0.6次。这要求建筑围护墙体与门窗部位不能有缝隙,这就完全杜绝了普通建筑的渗漏风问题。通常建筑表面看着不漏风,其实,即使不加压,每小时换气次数也常常高达0.5次,这是因为普通建筑墙体门窗缝隙较多,容易形成渗漏风。渗漏风不但造成很大建筑能耗损失,对身体损害也很大,老辈人常说“开窗不要只开一条缝,小缝贼风害死人”,小缝贼风就相当于速度较快的细空气流,在人体毫无察觉的情况下,不断吹拂人体某个部位,时间长了就容易生病。中医认为“风邪乃百病之长”,“小缝贼风”比人体容易感到的冷风更易让人生病。所以,如果普通建筑存在渗漏风问题,在门窗附近呆久了会很不舒服。和五六十年代老建筑相比,近几十多年来的新建建筑施工质量普遍较差,无论高档商品房,还是普通保障房,建筑气密性问题都不大好,室外空气很容易透过门窗与墙体缝隙渗入室内,如果不采用新风热回收装置,既无法保证清洁度,又非常耗能。被动式建筑规定建筑室内噪音要低于30dB(A),其实,只要建筑气密性合格了,室内噪音自然就明显降低。我们在普通建筑室内很容易听到的噪声,在被动式建筑里根本感受不到。人体对声音非常敏感,如果建筑室内听到的城市噪音能明显降低,身心感受当然非常舒服。
       三、良好的空气新鲜度与高清洁度
       一般中央空调建筑在空调运行时都非常耗能,为节省电费,物业人员常把新风控制在最低挡,将内部循环风开到最大,污浊空气在中央空调里反复循环混合,再回流到各房间,所以,在流感季节,呆在空调房里,很容易因交叉感染而生病。通常的分体式空调也没有新风换气装置,如果开空调时开窗通风,会非常耗能,所以,夏热冬冷地区人们宁忍受冬季的冷冻与夏季的闷暑,也不愿连续使用空调。被动式建筑密闭性非常高,一般都配置新风热回收系统,将室内空气里含藏的热量(夏季是制冷量)通过热交换系统补给新进来的室外新鲜空气,如果室内二氧化碳浓度小于1000ppm,新风换气系统自动运行,这样就可以在保持室内良好空气新鲜度同时,又不消耗大量能源。此外,被动式建筑新风热回收系统都配置过滤网,即使在已经常态的城市雾霾天气里,也能将PM2.5颗粒过滤掉70-80%,所以,即使十几天不打扫,被动式建筑室内也不会落一层灰尘,能明显减少房间的打扫卫生频次。就是说,即使在目前常见的城市雾霾天气里,在被动式建筑室内也可以呼吸到PM2.5浓度合格的清新新鲜空气。目前,人们对PM2.5危害的认识还仅局限于颗粒吸入肺部的器质性损害方面,其实,PM2.5对人体更大的损害是其表面携带的正电荷,当PM2.5达到一定浓度时,空气中的负离子浓度会大幅下降,这时,人体里的正电荷浓度(体液酸度)也随之慢慢增大,这时,人体疲劳感会明显上升,免疫力随之下降,感觉容易疲乏、懒惰、憋闷、烦躁、易怒。所以,城里人周末到负离子浓度较大的森林与乡村旅游度假,能明显改善身心,如果住在被动式建筑室内,也能收到类似的良好效果。
       四、均匀稳定的围护墙体内表面温度
       被动式建筑不但规定室内空气温度控制在20-26℃、相对湿度控制在35-65%范围,还规定室内围护墙体表面温度差以及室内空气与围护结构内表面间温差不超过3℃。门窗室内一侧不允许结露。中国第一部被动式建筑标准(世界第二部)——《河北省被动式低能耗居住建筑节能设计标准》,参照《民用建筑热工规范》50716-93,对建筑围护墙体隔热性能提出了更高要求,即建筑围护墙体内表面最高温度要比《民用建筑热工规范》50716-93规定的夏季室外计算温度最高值还低1.5-2℃。为什么被动式建筑对建筑室内围护结构表面温差以及围护结构墙体隔热性能作出这样严格的规定?举例来说,如果建筑围护墙体存在结构性热桥(钢混框架结构普通建筑普遍存在),冬季通过供暖设施虽然能把室内空气温度控制在20℃以上,但热桥部位墙体内表面温度常常比其他部位低3-5℃以上,当人体靠近墙体热桥部位时,即使穿厚衣服,也能感到有寒气,这就是冷辐射,如果建筑业主有关节炎、气管炎等慢性病,走近墙体热桥部位,患处往往有隐隐的疼痛感。即使健康人,在这种房间靠热桥墙体睡觉或长时间看书,时间长了也容易生病。通常,人体对室内空气温度更敏感,如果感到冷,加点衣服就可以了,但人体对室温合格时墙体热桥部位的低温却不敏感,这种不易察觉的“冷” 更容易令身体生病,这就是中医诊病通常说的“寒气”。 夏天也一样,如果墙体存在结构性热桥或整个围护墙体隔热性能较差,在炎热夏季,即使通过空调将室内空气温度控制在26℃以下,只要墙体内表面温度较高,人体仍觉得闷热难受。因为人们夏季所感受到的闷热都是因墙体白天吸收蓄积阳光辐射热量,晚上释放蓄热形成的。
       被动式建筑规定严禁墙体设计存在结露结构,国内大多数建筑在实施围护墙体结构设计时,都不进行防潮防结露计算,导致很多建筑围护墙体都存在潮湿、结露、发霉问题,围护墙体结露发霉也是容易造成人体生病的重要原因之一。
       人们的感冒发烧最初大都是由室内人群活动引起的,所谓冻感冒,也是先在室内感染病毒,然后外感风寒所致,所以,医生常叮嘱病人多做户外有氧活动,少去人员密集场所,即使在雾霾天气里,普通建筑室内也并不比室外更舒服。
       总之,人们长期住在环境质量较差的普通建筑室内,都习以为常,即使感冒生病也常归咎于其它外因,很少想到是每天居住十几个小时的房屋惹的祸。有的虽然知道房子有问题,却常将其归之为风水不好,其实,许多所谓风水不好的房子,多是存在采光、通风不好,或者存在渗漏风、热桥、墙体结露发霉等诸多问题所致。孩子通常比大人更敏感,如果孩子在屋子里呆久了就哭闹,一出去就高兴,或一住进某个房间就生病,那么,该建筑室内环境就很可能存在某些问题。
       被动式建筑之所以舒适度非常高,并不是因为它有多神奇的技术秘密,而是因为德国人精益求精地严格控制了那些影响人体健康、舒适度与建筑能耗的设计施工等各方面的诸多细节问题,而且有严格可控的后验性质量检测控制制度监督执行,从而从建筑设计、施工以及基础设施、原材料等各方面避免了通常建筑存在的各种质量问题,使整个建筑通风、采光、保温隔热性能与气密性、空气清洁度、新鲜度、室内噪音等各方面都大大优于我们通常所使用的建筑。
       被动式建筑彻底消除了普通建筑的渗漏风与阴冷的建筑热桥,无论在空间上,还是在昼夜时间上,建筑室内各点位温度都非常均匀稳定。被动式建筑充分利用阳光与建筑本身设计给室内供暖,基本摆脱了令人很不舒服的暖气热风与空调冷气,以及憋闷、污浊的空气与吵闹的城市噪音,这就是被动式建筑在室内舒适性方面要比普通建筑高上很多的主要原因。

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