严寒地区被动式超低能耗居住建筑示范研究

王杨洋 陶 进 任楠楠

(吉林建筑大学城建学院，吉林 长春 130111)

严寒地区被动式超低能耗居住建筑示范研究

王杨洋 陶 进 任楠楠

(吉林建筑大学城建学院，吉林 长春 130111)

以吉林建筑大学城建学院专家公寓为研究对象，将专家公寓示范工程与德国被动房指标体系、吉林省《居住建筑节能设计标准(节能65%)》技术参数进行了对比分析，指出城建学院专家公寓各项设计指标在现有的吉林省节能65%建筑基础上有明显的提高，满足德国被动房能耗指标体系。

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0 引言

超低能耗建筑融合多种节能技术，尽可能地增加围护结构保温性能，利用可再生能源和热量回收，在满足室内建筑环境要求的前提下，明显地减少能耗需求[1]。超低能耗建筑也称作被动房，早在1988年5月就在德国开始推广，目前德国5%建筑面积的居住建筑是被动式建筑。德国被动房建筑相关指标统一，不区分建筑类型，为商业性自愿推广。我国近几年也开始进行超低能耗建筑的相关研究，尤其是对于居住建筑的示范研究，2013年10月河北 省秦皇岛市在水一方项目通过了德国能源署的验收，成为我国第一座被动式超低能耗居住建筑，其示范带动作用在超低能耗建筑建设中已经逐步显现。本项目以吉林建筑大学城建学院专家公寓超低能耗示范工程为研究对象，与现有节能标准和德国被动房进行对比分析。

1 项目概况

吉林建筑大学城建学院专家公寓位于吉林省长春市宽城区兰家镇(长春装备制造产业开发区)，6层住宅，建筑面积近3 000 m2。对于项目研究要充分考虑长春的气候条件，长春地处严寒地区C区，冬季寒冷而漫长，采暖室外设计温度为-21.1 ℃，室内设定温度20 ℃，供暖期为10月25日～次年4月10日，夏季空调间歇开启，室内设定温度26 ℃，空调使用时间为7月1日～8月31日。通过外墙保温，天棚辐射供冷/供暖系统，置换新风热回收系统，地源热泵+太阳能系统等诸多技术，实现严寒地区更舒适、更健康、更低能耗的目标。

2 设计指标对比

对于严寒地区的居住建筑来说，保温性能好的围护结构设计是实现节能的至关重要环节。城建学院专家公寓与吉林省节能65%建筑、德国被动房在屋面、外墙、外窗、地面等围护结构参数、体形系数以及室内环境品质等主要相关技术参数进行比较，具体内容见表1。

通过表1中数据可以看出，城建学院专家公寓与吉林省DB22/T 450—2007居住建筑节能设计标准(节能65%)各参数相比大大提高了围护结构的各项性能和室内环境品质，基本满足德国被动房的要求(屋面传热系数一项可以通过优化设计来满足要求)。

3 能耗控制指标对比

超低能耗建筑技术体系的核心在于能耗控制指标，即一次能源需求应该达到的要求。本项目采用建筑能耗模拟软件eQUEST模拟分析超低能耗专家公寓能耗情况，利用eQUEST建立模型，通过气象数据、建筑基本信息、暖通空调系统等参数设置进行模拟计算。模拟得到的计算结果与德国被动房指标体系进行比较，具体内容见表2。

表1 超低能耗建筑各项设计指标对比

表2 能耗控制指标对比 kWh/(m2·年)

目前吉林省《居住建筑节能设计标准(节能65%)》仅对耗热量指标做出限定，无法全面评价建筑的能耗，所以目前超低能耗建筑主要参考德国被动房标准。通过能耗模拟分析可以看出，城建学院专家公寓的年供暖一次能源需求量和年供冷一次能源需求量两个能耗控制指标在德国被动房指标之内，供暖、供冷和照明一次能源消耗控制指标不足德国被动房控制指标的一半，不但符合德国被动房的要求，也可看出具有很大的节能空间。

4 结语

对专家公寓示范工程进行对比分析可见，在设计指标上比现有的吉林省节能65%建筑有明显的提高，基本满足德国被动房的设计指标。通过eQUEST软件进行能耗模拟计算，结果完全符合德国被动房的能耗控制指标。虽然专家公寓示范工程位于严寒地区，建筑供暖能耗较大，在各项措施的保证下也达到了德国被动房的要求，可见严寒地区的居住建筑具有巨大的节能潜力。

但是中德建筑特点、气候特点、建筑建造体系差异大，室内环境要求差别大，所以亟待出台适合中国国情的被动式超低能耗绿色建筑指标体系。住房和城乡建设部正致力于被动式超低能耗建筑及其指标体系的构建，《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》正在研究和编制过程中。等正式导则正式出台后，本示范工程各项参数也可验证是否满足控制指标要求，同时对严寒地区超低能耗建筑研究起到示范促进作用。

[1] 刘 洋.秦皇岛“在水一方”被动式房屋示范项目研究与实践[J].建设科技，2012(17):78-81.

[2] 马晓云.建筑能耗模拟软件eQUEST及其应用[J].建筑热能暖通空调，2009,28(6)：78-83.

[3] 王沣浩，王东洋，罗昔联.既有建筑围护结构能耗模拟及节能分析[J].建筑科学，2007，23(2)：23-26.

Research on passive low-energy consumption residential buildings in rigid areas

Wang Yangyang Tao Jin Ren Nannan

(UrbanConstructionCollege,JilinArchitecturalUniversity,Changchun130111,China)

Based on the experts flat at Urban Construction College of Jilin Architectural University, the paper undertakes the comparative analysis of indicator systems for flat demonstration projects and German passive housing, and the technical parameter inDesignStandardsforEnergy-savingDesignofResidentialBuildings(Energy-savingfor65%), and points out all design indicators of the expert flat can improve the 65% of energy-saving at architectural basement in Jilin province, so as to meet the demands of the energy consumption system in Germany.

rigid area, passive low-energy consumption, residential building, comparison

2015-08-26

王杨洋(1981- )，女，讲师； 陶 进(1958- )，男，教授； 任楠楠(1982- )，女，讲师

1009-6825(2015)31-0170-02

TU201.5

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