能达到这样的效果?眼前的建筑,让人充满好奇。这栋已经封顶的建筑,是山东城市建设职业学院的超低能耗实验实训中心。这个建筑有一个新颖的名字,叫“被动房”。它的建筑面积达2.1万平方米,是我国单体面积最大的被动式超低能耗绿色节能建筑。“被动房”概念起源于德国,因为它的制冷制热都不需要借助空调、暖气等外力,是世界上最先进的节能建筑。与现行国家节能设计标准相比,被动房供暖能耗可降低85%以上;室内温度适宜,体感舒适;周到设计的新风系统,让室内空气更新鲜。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

被动房靠什么来达到超低能耗效果?天帅智能科技智能事业部经理介绍:“让建筑特穿得厚一点,密封性搞得严一点。”穿得厚一点,简单说就是做好外墙保温。普通建筑外墙保温材料一般10厘米厚,这个建筑的保温材料厚度要30厘米,用的还是特殊材料,这样保温性能更好。搞得严一点,就是要保持气密性。要建造专门的气密层,包围整个外围护结构。为保证效果,要用气密性薄膜、专用膨胀密封条、专用气密性涂料等做特殊处理。那样人在里面会不会憋得慌?答案是“不会”。它通过独特的高效新风热回收系统,让新鲜空气自由进出。冬天,室内空气留住热量后排出去,室外空气加热净化后流动进来;夏天,室外的空气冷却后再进来。以此降低供暖制冷需求,实现超低能耗目标。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

为保证超低能耗效果,就连一扇小小的窗户,建造者也做足了文章。被动房窗户设计,三层加厚玻璃,一层中空,一层真空。外窗台设置窗台板,以免雨水侵蚀保温层,窗台板设有滴水线,与窗框的连接处,也做了特殊处理进行封闭。窗外加了遮阳板和遮阳层,避免阳光直射。与一般窗户不同,这种窗户外挂在墙上,一扇窗户重200多公斤,好几个工人忙活一整天才能安装完一扇窗户。此外,无热桥(断桥门窗)设计必不可少。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的那些传热能力强、热流较密集、内表面温度较低的部位,比如金属梁、柱等。李景轩说:“被动房要求严格控制热桥的产生,施工中尽量不破坏或穿透外围结构,不开洞或少开洞。”

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

这样一栋偌大的建筑,不开洞是不可能的。遇有穿墙管道安装,处理更细密。展厅里的一个立面图,让记者一目了然:在套管内,要填充5厘米厚的岩棉;管道与外墙保温间隙,要填塞两道预压密封材料;管道与外墙连接处,内贴防水隔气膜,外贴防水透气膜。里三层外三层,矗立在眼前的这栋楼房简直就是一个“堡垒”。达到这样好的节能效果,它的造价也比普通建筑高出不少,每平方米成本要高出1200元左右。不过15年左右就可以收回高出来的成本。山东省政府对这样的绿色建筑有每平方米1000元的补贴。随着经济发展和环保意识的增强,被动房在我国方兴未艾。目前被动房建设所需材料大部分都可以实现国产化,质量一点不比德国的差。预计到2020年,全国将开工1亿平方米的被动房,产业规模将达到1000亿元。

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建筑蓄热供暖

建筑结构中的砖石地板、墙体及天花板等具有蓄热功能,即在白天吸收并储存太阳热能,在夜间释放热量。在白天进入室内的大部分太阳热能 需要被有效地储存,并在夜间能向同一空间释放热量。为了在白天有效地存储所获太阳热能,选用砖石材料(混凝土、砖、混凝土砌块、土坯等)来建设墙体、地板及天花板:其厚度至少为10厘米( 4英寸)窗墙比(向阳面玻璃与外露表面之比)介于1:9 和1:3之间,窗墙比越低,建筑物储热越多,室内温度也更稳定。将天花板和轻质结构的表面涂制成浅色,墙面则可使用任何颜色,而地板面宜选用中等至深颜色。对于室外砖石墙,将保温材料位于墙体的室外侧,因此砖石墙暴露于室内。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

蓄热墙

在冬季的白天,室外带有玻璃窗的向阳面蓄热墙体吸收了阳光热量,进而通过墙体传热,在夜间将白天积累储存的热量释放到相邻的室内空间。蓄热墙通常是较大质量的墙体,通常是砖石墙,位于向阳面玻璃之后。蓄热墙和向阳面玻璃窗面积与供暖房间面积之比例应为:寒冷气候,30 %(纬度在 28º – 40°),40 %(纬度在 44° – 56º),温和气候,20 %(纬度在 28º – 40°),30 %(纬度在 44° – 56°),外墙表面应为深色,墙体的厚度应为:混凝土30 – 46公分( 12-18英寸),砖25 – 36公分( 10-14英寸),土坯20 – 30公分( 8-12英寸),当蓄热体墙面和玻璃幕窗之间的空间允许空气对流的发生,那么蓄热墙面可以涂为中等的颜色。以上建议适合那些以围护结构为主导热负荷的建筑。

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太阳房间接供暖

位于或沿着建筑物向阳面幕墙的太阳房在冬季能为自身的空间及相邻空间供暖。太阳房由直射阳光供热,并可通过共用的内墙将热量传递到相邻的空间。向阳面(面向赤道)太阳房玻璃幕面积与相邻被加热空间面积的百分比应为:寒冷气候30 %(纬度在28º – 40°)内墙蓄导热体的厚度土坯:20 – 30厘米( 8 – 12英寸)砖 :25 – 36厘米 (10 – 14英寸)混凝土:30 – 46厘米(12 – 18英寸)可利用墙体上的开洞、窗口或门等与相邻空间实现热量传递和交换。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

相变蓄热

相变材料是一种新型储能蓄热材料。具有高焓值、环保的特点。假设温度变化在18度-24度之间,同是5毫米的相变材料(PCM) 蓄能量是混凝土的5.9倍。在寒冷的季节相变材料能够保存热量,极大延长室内舒适时间。大量的减少冬季采暖。相变体验住宅蓄热延长六小时舒适时间,相变体验住宅蓄热测试。由普通办公建筑改造。现代写字楼多采用玻璃幕墙结构,保温性能较差,房间温度波动较大。中午12点关闭供暖,改造后的相变宅12:00-18:00时间段温度维持在19.5℃-24℃内,延长了6小时的舒适时间。天帅智能科技股份有限公司全新研发的相变储能蓄热供暖系统,节能减排降低取暖费用。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

随着国家“碳达峰、碳中和”的推进,碳排放的费用会随着碳市场碳配额价格一路上涨,碳排放费用会越来越高,化石能源(煤炭、石油、天然气)会越来越贵。国家会大力治理雾霾以及对燃煤取暖进行改革规范,相变储能蓄热清洁采暖行业得到了大力支持和前所未有的快速发展。各级政府出台了大量清洁采暖利好政策,居民实施清洁采暖可享受优惠电价,家用电和取暖电价分开等等。

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在国家碳中和政策的推动下,相变储能蓄热清洁采暖迎来了发展的春天。中国供热市场的未来应该是相变储能蓄热采暖的主场。天帅智能科技股份有限公司系我国华北地区率先成功研制出“相变储能清洁供暖技术”并在全国应用推广的高新技术企业。响应国家环保工作要求,投入清洁供暖技术研发产业。历经多年的努力,研制成功并对外发布“相变储能清洁供暖”系列产品,进入成熟的商业化运营阶段。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

天帅智能科技全新研发的相变储能蓄热采暖装置,利用的是夜间低价谷电,在有效消纳富余电力的同时,还能实现电力的“移峰填谷”,为稳定和平衡国家电网系统压力做贡献。中国是世界第二大电力消费国,也是世界第一装机容量大国。利用夜间低价谷电储能蓄热供暖,将大大有助于替代燃煤供热,减少雾霾。再者,相变蓄热电采暖装置,利用低价谷电加热,白天停止加热,白天不使用电,只从相变储热单元中释放热量来实现供暖,能够有效节约运行成本,降低能耗,是可以被市场长期选择的一种新型清洁供暖方式。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

与集中供热和燃煤供热相比,相变储能电蓄热采暖更加方便快捷。可自由开启,随时冷却,随时使用。它还可以分房间和分时供暖。特别是对于有老人和孩子的家庭,电蓄热采暖更加人性化。此外,它在可操作性方面具有突出的优势。无论在城市还是农村,都可以安装使用,可以与已有的供暖基础设施相连接,无论是地暖、风机盘管,还是暖气片都能适用,非常适合广泛推广使用。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

经过数据比对和测算,天帅智能科技所研发的相变储能蓄热采暖成套系统设备,在供暖期与一般集中供热成本相比,可节约费用50%。这套供暖系统可实现智能供暖,控制面板安装在用户家中,如果你不在家,可以将暖气完全关闭,夜间没有人住的房间也可以不供暖,这就能省下很多供暖过程中的能源浪费,从而降低客户采暖成本。目前在国内外工业及商业综合体供热工程中,均可以看到大量的相变储能电蓄热采暖装置的身影。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

随着政府清洁供暖政策的大力实施和人民群众供热需求的提高,安全、方便、舒适、高效、经济、环保的相变储能电蓄热采暖方式将越来越多地占据热力供暖市场份额。未来相变储能蓄热采暖将成为市场的主流采暖方式。

被动式超低能耗建筑指的是什么(被动式低能耗居住建筑节能设计标准)

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