成都地区如何设计被动房?
本文摘自《被动房设计理论及成都地区应用要点》一文,作者为李鑫,宋伟,邱林,雷学峰,刘有田,作者单位为成都建筑设计研究院
1 成都地区的气候特点
成都属于内陆,夏热冬冷地区,对应PHPP温和气候区。成都地区对于维护结构,外门窗的节能导热系数U值要求都低于寒冷地区,以下两个数值可供设计参考应用:维护结构U值=0.3W/(㎡·K),外门窗U值=1.0W/(㎡·K)。
2 相似地区被动房的实践经验
层数增加对被动房的实施难度无增加,或者更易实现。
根据目前的实践经验,夏热冬冷地区外墙保温在150mm〜200mm。
外窗虽然指导值为Uw=1.0W/(㎡·K),但普遍选择国内产品Uw=0.8W/(㎡·K)。
被动房并不只是应用于住宅,所有类型建筑均可进行技术推广。
外墙、屋顶可以通过增加保温材料的厚度来实现建筑节能性能的提高。
外门窗我们需要采用新型高效经过认证的三层中空节能玻璃。安装方式釆用外挂且嵌入保温层。
架空层,地面需要将立面、屋顶的保温的形式应用。
专用外墙保温固定钉,该钉尾部釆用空腔,保温泡沬材料填充,保证外墙固定构件无热桥。
外墙各类管道固定均需采用专用固定钉,带有保温构造,切断金属热桥。
外墻装饰材料采用薄抹灰加透气外墙漆。被动房保温材料的固定钉都有明确的节能要求,在较厚的保温材料外侧只能使用荷载轻,与主体没有热桥连接件的材料进行实施。因此外立面材料选择有限。
外墙各类穿墙洞口需要用保温材料逬行洞口封堵,并且釆用气密胶条对管道与保温填充部位进行内外密封。之后再进行保温材料施工。
外墻保温需要延伸至地面下1m以上,形成保护,避免热桥(见下图)。
保温材料需要围绕女儿墙做一圈,使墙面保温与屋面保温形成闭合保护层(下图)。
采暖地下室将建筑外墙保温延伸至底部,室内陆面进行保温层设置,并在墙角处上翻1m,对热桥部位进行加强,避免此处形成冷凝结露现象。
非采暖地下室将建筑外墙保温延伸至地面下1m以上,通过对室内陆面及底面及相邻热桥墙体进行保温设置。
在成都地区各类建筑中普遍存在架空层的设计,用于丰富建筑形态空间。因此,架空层部位的包围也尤为重要。该部位设计类似于非釆暖地下室部位的保温设计,只需要在梁底将墻面内外侧保温连接即可形成保温层闭环。
采暖房间直接接触地面保温构造原理也类似于第2、3种情况。不同之处在于保温需要设置于刚性层,刚性层部位需要与外墙断开,保证保温材料向下连续延伸1m以上。
外挂式安装。通过外挂式安装,将窗框嵌入保温材料,有效避免热桥(下图)。
相同面积的外窗情况下具有以下特征:玻璃面积越大越节能,玻璃面积越大越经济。原因是玻璃的加工成本低于窗框,玻璃的节能效果优于窗框。
节能外门尤其注意气密性。被动式建筑的外门类似于一个很大的窗户开启扇,一圈都有气密性胶条进行密封。因此门槛下部铺设隔热垫块与门框形成闭合,这个要求与我们平常所见建筑不同,门口会有一个坎。无障碍设计需要单独对门口部位进行设计,保证门槛高度不超过15mm。
阳台、雨棚、空调板。在成都地区,通过阳台热成像我们可以清晰可见,混凝土板与主体结构梁连接,成为建筑热桥最为明显的部位。开放式阳台最为住宅设计中的重要元素,失去阳台是大家不能接受的。那么我们需要对该处的热桥进行处理。通过与主体断开,保持外墙保温连续性,并且将阳台门窗嵌入保温层。对阳台结构梁与主体连接梁需要进行保温处理,减少热桥效应(见下图)。
屋顶部分的各类管井,风道,风井等构筑物。需要进行保温设置并且保温材料延伸至管井内部,形成热桥保护。
外门窗洞口四周开启扇需要考虑双层气密胶条,安装节点一周需要釆用气密性与结构主体逬行密封,避免施工密封不到位。
各类建材之间可能存在贯通空隙,需加密封。
各类管道穿墙洞口均需密闭。
如采用卧式新风换热机组吊顶内安装,则对房间净高有影响,建议在厨房吊顶内安装,厨房不降板,进排风口在生活阳台组织;
如采用立式新风换热机组,则在平面图中要充分考虑机组位置;
建议空调与新风换热机组组合使用,管道均需逬行保温。客厅、卧室等为送风区,卫生间厨房为回风区,注意吊顶内的管线布置;
热回收效率要达到75%以上,且经过PHI认证;
注意立面中进出风的位置及密封,风口多采用喇叭口,减少出入风口位置风速;
除了考虑新风换热机组,仍然需要考虑建筑的制冷制暖需求。公共建筑中带有中央空调的建筑可直接将冷热源接入进风管道上。住宅项目则需要根据实际情况考虑釆用集中还是分体空调。精装修高档住宅可将集中空调与新风换热机组同步考虑实施完成。