寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术研究

陈强，王崇杰，李洁，刘兴民

(1. 山东建筑大学 建筑城规学院，山东 济南250101；2. 山东省绿色建筑协同创新中心，山东 济南 250101)



寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术研究

陈强1，王崇杰2*，李洁1，刘兴民2

(1. 山东建筑大学 建筑城规学院，山东 济南250101；2. 山东省绿色建筑协同创新中心，山东 济南 250101)

随着绿色、循环、低碳发展理念的不断普及，被动式超低能耗建筑因其能源效率高、对环境污染少且舒适性等的特点，成为目前应对能源危机、气候变化以及人们追求高品质生活质量而选择的重要的建筑形式。而积极探索寒冷地区被动式超低能耗建筑建设关键技术方案，实现我国被动超低能耗建筑的本土化发展已迫在眉睫。文章阐述了国内外被动式超低能耗建筑发展的概况，针对寒冷地区的被动式超低能耗建筑从无热桥的高效建筑保温系统、建筑气密性设计、遮阳设计、高效新风热回收系统、辅助供暖供冷系统等关键技术进行了设计研究，提出了适宜寒冷地区被动式超低能耗建筑发展策略。

被动式超低能耗建筑；建筑技术；寒冷地区；发展策略

0　引言

建筑业作为国民经济的支柱产业之一，虽然促进了城市经济的极速发展，但也给城市带来了严重的环境问题，造成了资源的极大浪费，阻碍了城市的可持续发展[1]。如何摆脱建筑业高耗能、高污染的发展模式的研究，已逐渐成为城市发展的重要研究课题[2]。被动式超低能耗建筑具有能源效率高、环境污染少、舒适性好的特点，这正是应对能源危机、气候变化以及人们追求高品质的生活的建筑类型[3]。近年来被动式超低能耗在世界范围内得到迅速发展。

被动式超低能耗建筑又被称为“被动式低能耗建筑”或者“被动房”，传入我国时也有译为“无源房屋”[4]。与传统建筑相比有以下明显优势：带热回收装置的新风系统既提供了足够的新鲜空气，又回收大量的热，降低供暖制冷的能耗需求，保证了室内适宜的温湿度，与现行国家节能设计标准相比，供暖能耗降低85%以上；良好的围护保温系统使建筑内墙表面温度稳定均匀，与室内温度接近，并且良好的气密性和隔声效果；采用无热桥、高气密性设计，高品质材料构件，精细化施工及建筑装修一体化，使建筑质量更高、寿命更长[5]。但是应当看到当前国内被动式超低能耗建筑标准、规范、技术不成熟，发展尚处于探索阶段，尤其是寒冷地区的被动式超低能耗建筑发展更缺乏相应的研究和实践，而积极探索寒冷地区的被动式超低能耗建筑建设关键技术方案与策略，实现我国被动超低能耗建筑的本土化发展已迫在眉睫。文章阐述了国内外被动式超低能耗建筑发展的概况，针对寒冷地区的被动式超低能耗建筑的关键技术进行了设计研究，提出了适宜寒冷地区被动式超低能耗建筑发展策略。

1　被动式超低能耗建筑发展概况

1.1国内外发展情况

1.1.1国内的发展情况

降低建筑能耗，努力实现城市绿色低碳发展，是我国城市发展建设的重要目标。为了更好实现这一目标，自2009年起，在中国住建部建筑节能与科技司的指导下，住建部的科技与产业化促进中心与德国能源署在我国推进了被动耗能建筑的建设，拉开了我国被动超低能耗建筑发展的序幕。2010年上海世博会的"汉堡之家”成为我国首个获得认证的被动式超低能耗建筑。中国的技术人员与德国密切合作，积极探索适合中国的被动式超低能耗建筑建设方案[6]。

在我国严寒地区以黑龙江省为代表的部分企业走在了国内被动式超低能耗建筑建设领域的前沿，黑龙江辰能房地产开发公司于2011年开发了中德合作项目——辰能·溪树庭院；华北地区以河北省为代表的秦皇岛“在水一方”项目、河北省建筑科技研发中心科研楼均获得德国PHI认证；在气候相对恶劣的西北地区，新疆乌鲁木齐的“幸福堡”综合楼于2014年正式建成，成为新疆乃至西北地区第一座以德国标准建造的被动式超低能耗建筑；在南方地区，被动式超低能耗建筑探索发展也取得了一定成果，浙江省湖州长兴县“布鲁克”绿色精品酒店，通过建筑本身高效的保温隔热性能的构造，利用太阳能和其他设备的散热向房间提供热源，无论在炎热的夏季还是在寒冷的冬季，都能实现基本不使用“主动”能源的目标[7]。目前，被动式超低能耗建筑示范项目在全国遍地开花，成为其大力推广建设的前奏。

1.1.2国外的发展情况

欧美许多国家为了进一步降低建筑能耗，提高建筑能效，降低温室气体的排放，提出了中长期的建筑能源战略规划和政策目标，研究和建设超低能耗建筑几乎成为各国进一步挖掘建筑节能潜力，摆脱对化石能源依赖的有力措施之一。

1988年瑞典隆德大学的阿达姆森教授和德国的菲斯特博士首先提出“被动式房屋”这一概念，他们认为被动房建筑无需主动的采暖和空调系统就可以维持舒适室内热环境的建筑[8]。1991年德国的达姆施特建成了第一座被动房建筑并取得了成功，随后建立了研究机构，并在世界范围内推广被动式建筑建造技术。

目前，欧洲被动房的概念不再局限于住宅建筑，一些公共建筑也逐渐开始按照被动房的标准来建设。

1.2被动式超低能耗建筑在寒冷地区的发展

图1　山东建筑大学装配式被动实验房图

被动式超低能耗建筑在我国发展之初，以河北省、山东省为代表的寒冷地区就积极开展实践，努力探索寒冷地区被动式超低能耗建筑的建设之路。河北省秦皇岛“在水一方”项目在建设中积极探索，最终获得德国PHI认证[9]。山东省致力于探索装配式建筑在被动式超低能耗建筑中的应用，山东建筑大学装配式超低能耗被动式实验楼就是典型的示范项目。在正式开工之前，首先完成了装配式被动实验房设计与施工(如图1所示)，从中发现问题，找出问题，为实验楼的建设做好充分的准备工作。山东建筑大学装配式超低能耗被动式实验楼建筑主体依山就势，建筑形态和布局充分考虑地形局部风环境和光照，功能布局合理，流线清晰，出入口明确。建筑共六层，一、二层层高为4.5m，三至六层层高为3.6m，总建筑高度为23.85m,总建筑面积为9680.1m2,底层建筑面积为2735.9m2，标准层建筑面积为1611.9m2，是山东省最大的装配式被动房(如图2所示)。在设计中，山东建筑大学装配式超低能耗被动式实验楼着力解决了被动式设计的一系列技术难题，其中包括完整的气密层、绝佳的保温层、高效的太阳能新风热回收系统等等。

目前，在寒冷地区被动式超低能耗建筑在建设中，呈现出了几大特点：(1) 示范项目体量规模比较大、类型丰富、涵盖范围广；(2) 被动式超低能耗建筑与绿色建筑相结合，不单单达到被动式超低能耗建筑的要求，还力争二星级以上的绿色建筑认证，这是此前别的地区项目中没有过的；(3) 不断创新，积极将装配式引入被动式超低能耗建筑[10]。

经过设计与工程实践，山东、河北等省在探索实施地方性被动式超低能耗建筑建设模式上，取得了很多有价值的经验，已掌握了被动式超低能耗建筑在寒冷地区发展需要解决的关键问题。

图2　山东建筑大学装配式超低能耗被动式实验楼图

2　寒冷地区被动式超低能耗建筑关键技术研究

寒冷地区被动式超低能耗建筑设计的关键技术在于，如何通过无热桥的保温系统设计、气密层设计、遮阳设计、新风系统以及辅助热源设计来实现建筑在运行中，实现超低能耗，甚至是零能耗。结合山东建筑大学装配式超低能耗被动式实验楼项目，研究寒冷被动式超低能耗建筑的关键技术。

2.1无热桥的高效建筑保温系统

被动式超低能耗建筑要求建筑的非透明围护结构及门窗都具绝佳的保温性能，并且能够通过无热桥设计，形成连续完整的保温层。

2.1.1围护结构保温设计

在寒冷地区，围护结构保温性能的重要性最为显著。外墙、屋面及地面的平均传热系数(K)应以满足被动式超低建筑的能耗指标为目标，采用性能化设计方法，经技术经济分析后确定。寒冷地区外墙、屋面的平均传热系数应在0.10～0.25W/(m2·K)之间，地面的平均传热系数应在0.15～0.35W/(m2·K)之间。由于超低能耗建筑要求建筑外表面温度波动对内表面温度影响小，故常常采用热惰性指标大的重质复合墙体，如复合墙体的内侧宜采用厚度为100mm以上的砖或混凝土等重质材料；为了实现围护结构良好的保温性能，又不占用室内更多的有效使用面积，在选择保温材料时，应优先选用高性能保温材料，以减少保温层厚度；为了避免水蒸汽在外墙、屋顶内部结露，要求保温层具有一定的防水透气性能；还应当注意保温层的耐侯性、抗风荷载、耐冰融等各项性能要求[11]。

超低能耗建筑设计时，必须对建筑外围护结构进行无热桥设计，以保证保温层的连续完整。(1) 外墙的保温层应采用断热桥锚栓固定，若采用单层保温时，用锁扣方式连接；若采用双层保温时，应采用错缝粘接方式，避免保温材料间出现通缝；墙角处宜采用成型保温构件；应尽量避免在外墙上固定导轨、龙骨、支架等可能导致热桥的部件，如果必须固定，应在外墙上预埋断热桥的锚固件，并尽量采用减少接触面积、增加隔热间层及使用非金属材料等措施降低传热损失；管道穿外墙部位应预留套管并预留足够的保温间隙；户内开关、插座接线盒等不应置于外墙上，以免影响外墙保温性能[12]。(2) 屋面保温层应与外墙的保温层连续，不得出现结构性热桥；对女儿墙等突出屋面的结构体，其保温层应与屋面、墙面保温层连续，不得出现结构性热桥。女儿墙、风道出风口等薄弱环节，宜设置金属盖板，以提高其耐久性，金属盖板与结构连接部位，也应避免热桥产生；管道穿屋面部位应符合下列要求：预留洞口应大于管道外径，并满足保温厚度要求；伸出屋面外的管道应设置套管进行保护，套管与管道间应设置保温层。(3) 寒冷地区地下室外墙外侧保温层应与地上部分保温层连续，从顶板向下设置，长度与地下室外墙外侧保温向下延伸长度一致，或完全覆盖地下室外墙内侧，并应采用防水性能好的保温材料；地下室外墙外侧保温层应延伸到地下冻土层以下，或完全包裹住地下结构部分；地下室外墙外侧保温层内部和外部宜分别设置一道防水层，防水层应延伸至室外地面以上适当距离；无地下室时，地面保温应与外墙保温应尽量连续、无热桥。

在实际工程中，非透明的外围护结构往往由钢筋混凝土和高密度聚氨酯复合材料合成夹心保温墙体，节点设计保证不出现由梁、板、柱等形成的结构性热桥，不出现结露发霉现象。对于不可避免由金属连接件造成的热桥采取断热桥设施，并进行相应的节点详细构造设计，保证整个外围护结构起到冬季保温、夏季隔热的作用[13]。屋顶、外墙和地下室地板的构造说明及热工参数见表1。

表1　屋顶、外墙及地下室顶板构造说明及热工参数

2.1.2门窗保温设计

建筑门窗是影响超低能耗建筑节能效果的关键部件，它主要影响建传热系数、太阳得热系数以及气密性能。外窗保温和遮阳性能应符合下列要求：寒冷地区外窗传热系数(K)和太阳得热系数(SHGC)可参考表2选取；为防止结露，外窗内表面(包括玻璃边缘)温度不应低于13 ℃；在设计条件下，外窗内表面平均温度宜高于17 ℃，保证室内靠近外窗区域的舒适度；应根据不同的气候条件优化选择SHGC值。寒冷地区应以冬季获得太阳辐射量为主，SHGC值应尽量选上限，同时兼顾夏季隔热。当设有可调节外遮阳设施时，夏季可利用遮阳设施减少太阳辐射得热，外窗的SHGC值宜主要按冬季需要选取，兼顾夏季外遮阳设施的实际调节效果，确定SHGC值；外门窗应有良好的气密、水密及抗风压性能。依据国家标准其气密性等级不应低于8级、水密性等级不应低于6级、抗风压性能等级不应低于9级。

表2　各气候分区外窗得热系数K和太阳得热系数SHGC参考值

建筑外窗要能满足寒冷地区的能耗指标要求，必须对窗框型材和玻璃配置严格把关。玻璃配置应考虑玻璃层数、Low-E膜层、真空层、惰性气体、边部密封构造等加强玻璃保温隔热性能的措施。寒冷地区应采用三层玻璃；采用Low-E玻璃时，应综合考虑膜层对K值和SHGC值的影响。膜层数越多，K值越小，同时SHGC值也越小；当需要SHGC值较小时，膜层宜位于最外片玻璃的内侧；当需要K值较小时，可选择Low-E中空真空玻璃。Low-E膜应朝向真空层；与普通中空玻璃相比，Low-E中空真空玻璃传热系数可降低约2.0W/(m2·K)；惰性气体填充时，宜采用氩气填充，填充比例应超过85%。比例越高，隔热性能越好；中空玻璃应采用暖边间隔条，通过改善玻璃边缘的传热状况提高整窗的保温性能。窗框型材应采用未增塑聚氯乙烯塑料、木材等保温性能较好的材料。在寒冷地区，隔热铝合金型材难以达到超低能耗建筑的传热系数要求。

此外，外门和户门均应采用保温密闭门，保温性能不应低于外窗的相关要求。寒冷地区面向冬季主导风向的外门应设置门斗或双层外门；其它地区外门宜设门斗或应采取其它减少冷风渗透的措施。考虑入住率影响及分户热计量的要求，寒冷地区楼梯间隔墙、分户墙及楼板宜采取保温措施。

外窗分隔应在满足国家标准要求的前提下尽量减少，并按照模数进行设计；外窗节点设计时，宜利用建筑门窗玻璃幕墙热工计算软件，模拟分析不同安装条件下外窗的传热系数和各表面温度，进行辅助设计和验证；外窗宜采用窗框内表面与结构外表面齐平的外挂安装方式，外窗与结构墙之间的缝隙应采用耐久性良好的密封材料密封严密；外窗台应设置窗台板，以免雨水侵蚀造成保温层的破坏；窗台板应设置滴水线；窗台宜采用耐久性好的金属制作，窗台板与窗框之间应有结构性链接，并采用密封材料密封；悬挑阳台可采用阳台板与主体结构断开的设计；阳台板靠挑梁支撑时，保温材料应将挑梁和阳台结构体整体包裹，避免热桥。设计可调节外遮阳装置安装节点时，应在其内部或外部留有足够的空间，用来填充保温材料，避免热桥。

在实际工程中，外窗往往采用高性能保温隔热的双层Low-e玻璃，具有良好的采光隔热和保温性能，其传热系数K≤0.8W/(m2·k)、玻璃的太阳能总透射比g≥0.35、玻璃选择性系数S≥1.25。高性能窗可以对不同波长的光线进行选择性透过，从而实现自然光满足室内照度要求的同时，将造成夏季室内冷负荷增加的长波辐射隔绝在室外，在冬季将辐射到玻璃的近红外线反射到室内。

2.2建筑气密性设计

建筑气密性能对于实现超低能耗目标非常重要。良好的气密性可以减少冬季冷风渗透，降低夏季非受控通风导致的供冷需求增加，避免湿气侵入造成的建筑发霉、结露和损坏，减少室外噪声和空气污染等不良因素对室内环境的影响，提高居住者的生活品质。气密层应连续并包围整个外围护结构，建筑设计施工图中应明确标注气密层的位置，应采用简洁的造型和节点设计，减少或避免出现气密性难以处理的节点。 应选用气密性等级高的外门窗，外窗框与窗扇间宜采用3道耐久性良好的密封材料密封，每个开启扇至少设2个锁点。应选择适用的气密性材料构成气密层，常见的可构成气密层的材料包括一定厚度的抹灰层、硬质的材料板(如密度板、石材)、气密性薄膜等。孔眼薄膜、保温材料、软木纤维板、刨花板、砌块墙体等不适于用做气密层。应选择适用的气密性材料做节点气密性处理，如紧实完整的混凝土、气密性薄膜、专用膨胀密封条、专用气密性处理涂料等材料；包装胶带、聚氨酯发泡、防水硅胶等材料不适合做节点气密性处理材料。对门洞、窗洞、电气接线盒、管线贯穿处等易发生气密性问题的部位，应进行节点设计并对气密性措施进行详细说明。

2.3遮阳设计

寒冷地区供暖能耗在全年建筑总能耗中占主导地位，太阳辐射可降低冬季供暖能耗，但也会增加夏季空调能耗，因此，寒冷地区的东、西、南向的外窗均应考虑遮阳措施。

遮阳设计应根据寒冷地区的气候特点，房间的使用要求以及窗口所在朝向综合考虑。可采用可调或固定等遮阳措施，也可采用各种热反射玻璃、镀膜玻璃、阳光控制膜、低发射率膜等进行遮阳；超低能耗建筑宜采用可调节的遮阳设施。可调节外遮阳表面吸收的太阳得热，传入室内的比例比内遮阳或中置遮阳小，并且可根据太阳高度角和室外天气情况自动或手动调整，是最适合超低能耗建筑的遮阳形式。固定遮阳是将建筑的天然采光、遮阳与建筑物融为一体的外遮阳系统。设计固定遮阳时应综合考虑建筑物所处地理纬度、朝向，太阳高度角和太阳方向角及遮阳时间，通过对建筑物进行日照分析来确定遮阳的分布和特征。除固定遮阳外，也可结合建筑立面设计，采用自然遮阳措施。非高层建筑宜结合景观设计，利用树木形成自然遮阳，降低夏季辐射热负荷。南向外窗宜采用可调节外遮阳或水平固定外遮阳的方式。水平固定外遮阳挑出长度应满足夏季太阳不直接照射到室内，且不影响冬季日照的要求；东向和西向外窗宜采用可调节外遮阳或可调中置遮阳设施。当东向和西向采用固定遮阳时，因东西向在需要避免太阳直晒时，太阳高度角较低，此时采用水平固定遮阳效果较差，因此宜采用垂直遮阳；可调节外遮阳和外窗的间距宜大于100mm，以免外窗玻璃被加热。当设置中置遮阳时，应尽量增加遮阳百叶及其相关附件与外窗玻璃之间的距离；在设置固定遮阳板时，可考虑利用遮阳板反射天然光到大进深的室内，改善室内采光效果；遮阳设施在遮挡阳光直接进入室内的同时，也会阻碍窗口的通风，设计时应综合考虑。

随着可调节外遮阳技术在遮阳设计中的应用越来越广泛，建筑西向及南向常常采用可调卷帘，除满足夏天阻挡热量、冬天利用窗户得热的需求外，还可以利用可调节外遮阳卷帘创造宜人的室内照明环境，个别公共房间可依据太阳光照强度，自动控制外遮阳下落高度。在权衡西向自然采光和遮阳的问题上，通过对自然采光的模拟，选择最适宜的开窗面积和遮阳措施。

2.4高效新风热回收系统

被动式超低能耗建筑应采用高效新风热回收系统，通过回收利用排风中的能量降低供暖制冷需求，不用或少用辅助供暖供冷系统，实现超低能耗目标。高效新风热回收系统通过热回收装置使新风和排风进行热交换，回收排风中的能量。

热回收效率是评价热回收装置换热性能的主要指标，设计时应选用高效的热回收装置，并应满足以下要求：显热回收装置的温度交换效率1不应低于75%；全热热回收装置的焓交换效率2不应低于70%；热回收装置单位风量风机耗功率应小于0.45W/(m3/h)。热回收装置的类型应根据寒冷地区气候特点，全热回收装置同显热回收装置节能效果相当，显热回收具有更好的经济性，但全热回收装置利于降低结霜的风险，应根据具体项目情况综合考虑。 热回收装置新风侧应处于正压区，排风侧应处于负压区。高效新风热回收系统宜在新风入口处设置低阻高效率的空气净化装置，为室内提供更加洁净的新鲜空气，并有效减小雾霾天气对室内空气品质的影响。同时也可避免热回收装置积尘、换热效率下降。为了获得高品质的空气，还应该加设空气净化装置，大于等于0.5μm的细颗粒物的一次通过计数效率宜高于80%，且不应低于60%。

新风量宜按总人数确定，每人所需的最小新风量应按30m3/h计算，使新风量与排风量平衡。新风系统宜分户独立设置且可调控，宜与外窗开启感应装置联动。新风气流应从起居室和卧室等主要活动区(送风区)流向卫生间和厨房等功能区(排风区)。楼梯间、过道和敞开式厨房的餐厅可作为过流区，通过空气流动间接得到送风和排风，保证所有房间得到充分通风。每个房间或主要活动区均应设置送风口和回风口，当安装确有困难时，可在主活动区域设置集中回风口与回风管道连接，其他房间设置过流口与主活动区间联通。对不能设置回风口或过流口的房间，其内门与地面间净空应留20～25mm的缝隙，用于回风。新风系统风道和风口设计应符合以下要求：尽可能降低管道和风口风速，主风道风速宜小于3m/s，送风口风速不宜大于1.5m/s；过流口应有隔声降噪设计。与室外连通的新风和排风管路上均应安装保温密闭型电动风阀，并与系统联动，保证建筑的气密性。还应设置新风旁通管，当室外温湿度适宜时，新风可经旁通管直接进入室内，不经过热回收装置，以降低能耗。新风机组应进行消声隔震处理；新风出口处和排风入口处宜设消声装置；风机与风管连接处应采用软连接。在寒冷地区，高效新风热回收系统应设置防冻措施。

其中，太阳能新风系统以其高效节能的特点备受推崇。它由集热装置、气流输送和自控装置三部分组成，集热装置为太阳能空气集热器；气流输送装置为风机和管道。太阳能空气集热器利用太阳能辐射热能加热空气，然后通过气流输送装置将热空气送入新风机组进一步处理。并且设计选用回收效率高于75%的置换式通风设备，新风经过过滤等级不低于G45进入室内。空气质量要满足CO2浓度≤1.962mg/mL的要求，并且全年自动运行。新风处理机组加装除湿段，集热系统夏季为转轮除湿提供再生热风，实现夏季热量除湿。

2.5辅助供暖供冷系统

超低能耗建筑辅助供暖供冷应优先利用太阳能、地源热泵、空气源热泵及生物质燃料等可再生能源，减少一次能源的使用。寒冷地区宜设置辅助热源和冷源，其中辅助热源不宜采用集中供暖方式，宜采用地源热泵或空气源热泵。辅助热源选择时，除满足供暖、新风处理要求外，宜兼顾生活热水的用热需求，并尽可能利用太阳能供应热水。实际工程中，太阳能新风系统、太阳能热水系统、地源热泵系统等得到推广使用。其中，太阳能热水系统的工作原理是温差循环控制，通过检测集热器的供回水温差来控制集热循环泵的启动和停止，并比较循环温度与贮水箱中水温温差不断加热贮水箱中的热水。

3　适宜寒冷地区被动式超低能耗建筑发展策略

3.1政府积极引导做好专业的宣传普及工作

做好被动式超低能耗建筑的普及推广工作至关重要，这离不开国家的引导、政府的支持、企业的参与以及高校的引领。所以我们要完善国家法律法规体系，凸显其发展的紧迫性；完善政府激励政策，给予相应财政支持；加强社会发展理念，提高公众参与度；稳步推进示范项目的顺利进行。寒冷地区，被动式超低能耗示范项目遍布多个地市，涉及各类居住建筑、公共建筑，具有较强的典型性和代表性。让大家来参观使用这些示范项目，亲身感受到它的优势，将起到十分重要的宣传作用。被动房在取消了传统的采暖系统后，大大减少了城市供热热网配套费，物业维护费；对用户来说，按120m2推算，每年将减少2400～2880元供暖费用和约1000元的空调制冷费用。通过高校和示范项目这两个平台来充分展现、宣传被动式超低能耗建筑，将是一个非常好的途径和方式。

3.2制定适宜寒冷地区被动式超低能耗建筑的设计标准、技术体系及认证体系

国内被动式超低能耗建筑的设计标准、评价标准、认证体系基本都采用德国的体系，但是这些不完全适用于我国各地。2015年5月1日,河北省颁布了本省的DBB(J)/T177—2015《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》并予于实施，此标准是国内首部被动式房屋标准，也为寒冷地区推广研究被动式超低能耗建筑做出了积极努力。而其余各省目前的示范项目采用的还是德国标准，加快编制颁布和实施适合自己的标准迫在眉睫。德国的被动房的认证评价都是通过德国被动式房屋研究所(PHI)，目前全球约有30家机构经过了德国PHI的培训和认证，从事被动房建筑的认证工作。被动房认证的唯一条件是利用PHPP软件进行计算；其唯一检测则是由具有相应资质的第三方进行气密性检测[14]。借鉴德国的先进经验，探索自己的被动式超低能耗建筑的认证标准，不但要推广寒冷地区的被动式超低能耗建筑的发展，而且能完善整个被动房理论体系。

寒冷地区在发展被动式超低能耗建筑技术上的重心是尽快研究出一套适合寒冷地区的本土化的技术体系[14]。(1) 针对部分寒冷地区的除湿需求，适当考虑在原有的带热回收装置的新风系统上加设除湿系统。新风通过加设除湿系统的新风管道，将相对干燥并达到目标湿度的空气送至室内，使室内湿度达到相对舒适的指标。(2) 针对保温材料防火问题，目前在市场占有率较高的XPS保温材料，添加阻燃剂后仍不具有长期的阻燃效果，而石墨EPS板薄抹灰外墙外保温技术、工艺和材料，防火效果好。(3) 现有建筑都敷设有采暖管网，而被动式改造还需要相当长的一段时间，期间仍需要集中采暖，加快被动式改造的进程十分重要；而对于新建建筑，要用发展的眼光看问题，鼓励被动式设计，减少管道敷设，节约市政成本。(4) 寒冷地区特有的山水人文直接影响寒冷地区传统建筑材料和建造方法。在建设被动式超低能耗建筑时结合具体的环境、场所加以利用，既延续了传统的建筑文化，又为新时代的建筑节能所利用。(5) 关于厨房部分，应该想方设法将抽油烟机带走的大量热回收利用，使抽油烟机与热回收新风系统连接，以加热新风，提高室内温度；也可以将厨房与其余使用空间完全隔开，增设辅助供暖设施来保证厨房的温度舒适性。从而实现住宅的被动式设计。

这些简单的改进技术对寒冷地区的被动式超低能耗建筑建设将起到促进作用。

3.3与建筑产业现代化结合发展、积极改进现有的建筑施工技术

建筑产业现代化以绿色发展为理念，运用先进的建造技术和科学的管理方法，对建筑全产业链更新、改造和升级，从而提高建设项目的质量和效益。而被动式超低能耗建筑的，门窗、外围护结构、密封材料和防水材料等相关产品依赖于相关建筑产业化的支持。2015年7月17日山东省建筑产业现代化发展联盟正式成立，联盟的成立对于山东省建筑产业现代化发展将有着非常大的积极作用，对于寒冷地区的被动式超低能耗建筑的发展也具有很强的助力作用。

与国外相比，目前国内的施工技术还处于落后地位。为了能提高寒冷地区乃至全国被动式超低能耗建筑的施工水平，我们可以采取“走出去”和“引进来”两种方式学习提高自身施工水平。一方面组织专家和专业施工技术人员去国外学习交流，特别是去被动式超低能耗建筑发展较好的德国、瑞典、英国和芬兰等欧洲国家；另一方面可以聘请国外专家和专业施工人员作为技术顾问，指导监督在建项目的顺利建设完工[16]。除此之外，还需要总结已完成的项目的施工经验，吸取教训，积极改进。通过积极学习，结合实践经验，我们的被动房施工技术水平才能不断提高，赶超国际先进水平。

4　结语

绿色建筑技术的指导原则是有地域性的，不能为了绿色而绿色，成为绿色技术的堆积品，而要根据“因地制宜”的原则，合理的建设被动式超低能耗建筑。作为国内被动式超低能耗建筑发展的重要阵地，以河北省、山东省为代表的寒冷地区需要根据本地区的实际情况，开拓出一条具有寒冷地区特色的被动式超低能耗建设之路。今后，需要进一步加强工作，在良好的试点示范项目基础上，积极推进被动式超低能耗建筑发展，力争将寒冷地区建设成为被动式超低能耗建筑示范地区。

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[13]彭梦月.被动房示范项目围护结构关键节点设计与构造[J].建设科技,2013(9):19-22.

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(学科责编：李雪蕾)

Research on key technologies of passive house in cold region

Chen Qiang1，Wang Chongjie2*，Li Jie1，et al.

(1. School of Architecture and Urban Planning, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China； 2. Shandong Co-Innovation Center of Green Building, Jinan 250101，China)

Withthegrowingpopularityofgreen,recycling,lowcarbondevelopmentconcept,thepassivehouseisabletodealwithenergycrisis,climatechangeandpeople'spursuitofhighqualitylifeduetoitshigherenergyefficiency,lesspollutiontoenvironment,morecomfort,andbecomesanimportantkindofconstruction.Exploringkeytechnicalschemeactivelyinthecoldregionpassivehouseconstructionandrealizingthesuperlocalizationofpassivehousedevelopmentisimminent.Thepapergivesadomesticandforeignpassiveultraoverviewofthedevelopmentoftheconstructionoflowenergyconsumption,anddoesresearchonkeytechnologiesofpassivehouseaboutthethermalbridge,buildinginsulationsystem,buildingairtightdesign,shadingdesign,freshairheatrecoverysystem,auxiliaryheatingforcoolingsystemincoldregion,andputsforwardthesuitablepassiveultralowenergyconsumptionconstructionanddevelopmentstrategyforcoldregion.

passivehouse;buildingtechnology;coldregion;developmentstrategy

2015-11-02

山东省重点研发项目(2015GSF122006)

陈强(1989-)，男，在读硕士，主要从事绿色建筑、建筑节能和太阳能与建筑一体化等方面的研究.E-mail:chenqiang198905@163.com

*：王崇杰(1957-)，男，教授，学士，主要从事绿色建筑技术方面的研究.Email:wcj@sdjzu.edu.cn

1673-7644(2016)01-0019-08

TU201.5

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