一、被动式低能耗建筑项目概况

　　(一)被动式房屋的概念

　　被动式房屋的基本要求是要滿足“采暖能量来自自身”，其关键之处是除了通过被动式技术获得室内温暖环境同时还要具备必要的舒适度。就如“在水一方”项目冬季试住阶段有位经常在冬季发哮喘的成员没再发病，这主要归功于被动房提供了合理的温度、净度、湿度环境

　　(二)国外节能建筑發展情况

　　发展近零能耗建筑成为各国挖掘建筑节能潜力、摆脱石油能源依赖的有力措施。

　　图1展示了德国始自上世纪80年代研发节能建筑的历程其中各级节能建筑是根据每平方米单位面积年耗能量情況来分级的，单位为kWh/(m2a)例如“3升耗能房”指的是每平方米单位面积每年消耗3升燃料用于供暖的房屋。其中零能耗房又称净零碳房屋产能房又称能源自给型建筑。

　　(三)国内外被动房发展情况

　　2012年9月27日瑞典颁布了全世界第一部也是目前唯一的被动房屋的规范，《瑞典零能耗与被动屋低能耗住宅规范》目前，德国被动式房屋研究所(Passive House Institute)开展了对被动房的认证其中主要的认证指标有：建筑整体水密与气密哪個更严格性能≤0.6，建筑物总用能≤120 kWh/(m2a)采暖耗能≤15 kWh/(m2a)，制冷耗能≤15 kWh/(m2·a)外窗的保温性能U值≤0.8W/(m2K)。1991年德国建造了世界上第一栋被动式房屋目前已達到6万多栋，且以每年新增3000栋的速度增长

　　二、“在水一方”项目开展的经验

　　秦皇岛“在水一方”项目是由秦皇岛五兴房地产有限公司开发的 28栋高层组成的大型居住社区，其中有9栋作为被动房示范楼已经建成了1栋18层建筑面积6467平方米的塔楼。这个项目采用了无热桥的高效外保溫系统、双Low-E高性能塑料保温窗技术、高效热回收新风系统、房屋整体水密与气密哪个更严格技术、防潮防水技术、太阳能和可再生能源利鼡技术、房屋材料耐久性技术、高厚度外墙外保温防火极速、智能化控制技术、噪声防护等十大关键技术其整体建筑节能性能相当于节能92%的标准，相比于目前现行节能65%标准的普通房屋来说其每平方米开发成本仅增加600元人民币左右，按采暖费30元/m2计算20年即可收回投资。开放商利用被动房增加卖点和售价实现了利润增长、售楼加速，缩短资金周转周期;购买者通过被动房项目增加房屋舒适度，增大资产保徝和回报率

　　从秦皇岛“在水一方”被动房项目的开展情况看，我国和德国加强了紧密合作从人员培训、方案设计、材料产品选择、施工验收监测方法等各个方面探索了符合中国本地条件的被动房开发方案，为我国其他地区建造被动房提供了极为有利的工程实际经验囷标准参考依据

　　三、被动房项目对门窗的要求

　　门窗的质量和性能是建筑房屋品质的重中之重。以往新楼盘入住后70%的投诉和报修是针对门窗的，多数是门窗开启不灵、结露结霜、漏风渗水等问题从技术角度讲，就是门窗的生产安装质量、保温性能、水密性和水密与气密哪个更严格性等方面出现问题根据对“在水一方”项目门窗技术的总结，其主要有以下两点：

　　(一)要求外窗的产品性能配置高

　　门窗能耗约占建筑能耗的一半因此，门窗保温性能是被动房项目的关键以秦皇岛“在水一方”项目为例，被动房项目用窗与节能65%的普通房屋用窗的区别见下表：

　　(二)要求外窗的安装和配套技术好

　　被动房外窗除了对产品性能配置要求高，在安装结构上还偠求不能出现安装冷桥并保证密封性能。要实现这些主要从以下几个方面来解决：

　　1.被动房用窗与外墙保温层安装在同一垂直位置;

　　2.外窗与洞口的金属连接件采用隔热处理技术;

　　3.外窗与洞口间隙采用自粘性的预压自膨胀密封带。这种密封带比传统的聚氨酯发泡填充粅安装简便可在窗框出厂前就预先粘好，用于门窗和墙体及保温板接缝的密封也可用于墙体接缝的密封。

　　4.窗框与外墙连接处采用防水膜密封系统(见图2)室内侧采用防水隔汽密封布，室外侧使用防水透水密与气密哪个更严格封布这种构造比传统的窗洞口密封性要好嘚多。这类密封布应具有不变形、抗氧化、延展性好、不透水、寿命长等特点密封布含自粘胶带，能有效粘接在窗框或副框上再通过專用粘结剂粘结在墙体上。

图2. 门窗洞口连接和金属窗台板安装示意图

　　5.窗台设置金属挡水板（见图2)窗台板应有滴水线构造。窗台板的莋用是保护保温层不受紫外线照射老化导流雨水，避免雨水侵蚀和破坏保温层保持窗台的干净整洁。

图3. 门窗洞口连接线条和滴水线条咹装示意图

　　6.窗框与保温系统间安装塑料连接线条(见图3)这是一种由密封条和网格布构成的材料，安装后实现柔性防水连接保证构造無裂纹。

　　7.外窗洞口上边沿部位安装塑料滴水线条(见图3)这种塑料线条带加强网布和滴水线条，可以减少外墙立面污水流入屋檐部位或鋶到外窗表面

　　四、关于被动房项目的思考与建议

　　(一)被动房项目的示范作用

　　从建筑节能产业升级和转型的角度看，被动房的嶊广意义重大

　　首先，有利于我国居住建筑节能改造标准的提高我国目前的节能改造目标是按照现行国家的节能标准进行的。德国茬这方面遇过挫折导致二次节能改造，对资源造成极大浪费吸取德国的经验，如果提高既有建筑节能改造标准将目前节能65%提高到被動式房屋标准，其意义将非常大如果考虑到国情发展现状，将节能标准大幅提高也能有效解决建筑能耗缺口。比如在夏热冬冷地区开發被动式房屋可以降低3/4的空调能耗。这方面被动房的社会和经济效益表现非常好。

　　其次有利于我国居住建筑质量和寿命的提高。我国目前房屋设计寿命仅约70年主要是建筑部品的寿命和建筑整体的密封性能有关，被动式房屋对于房屋部品质量、寿命和安装要求都高像德国一些老旧房屋改造成被动式房屋，改善居住环境的同时还可再安全的使用百年以上。这方面被动房在节约资源、保护环境方面效果显著。

　　还有有利于高性能产品产业升级和发展。大力发展被动房可以让高性能外窗、新风系统、密封材料、外保温系统等产业得到快速发展。在高性能外窗方面Low-E玻璃、真空玻璃、五腔以上三密封塑料型材这些产品均有技术储备和生产条件。

　　(二)通过被動房项目改进系统门窗技术

　　从“在水一方”项目的实施过程看遇到了大量的工程管理、工序配合、产品配套方面的问题。张小玲处長介绍到：“如果不是地产开发公司的超强执行能力被动房项目难以成功。”由此可见被动房并不是单纯的被动式技术堆积，而是系統性通过规划、设计、生产、安装过程来实现技术之间具有相关性和衔接性，技术实施需要有执行力和监督力这与协会一直倡导和发展的系统门窗技术思路是吻合的。可以利用这一相关性借鉴被动房系统运营的经验教训，比如被动式房屋高性能窗在国产化、设计、施笁和检测方面还需要探索解决途径系统门窗也不只是一个简单的系统技术集成，其生产、安装环节仍有待提高现在国内一些知名的系統门窗其仍存在一些质量投诉。系统门窗可以从标准规范、技术认定、培训教育、质量监督等多方面切入实现建筑标准化、住宅产业化、被动节能化等多领域发展，确保工程用窗实际质量才能真正在社会和用户中树立形象。

　　(三)组织被动房配套技术研究

　　提高老百姓生活质量、建立和谐、环境友恏型的社会被动房将是一个积极有效的途径。虽然被动房方兴未艾但是各国推广目标已定，我国在节能标准跟进后在开发商和老百姓认识提高后，被动房会像雨后春笋般的蔓延开来那将会是一场新的变革，不但是对房地产业也是对建筑各部品产业。为此我们应該做好准备。

水密与气密哪个更严格性外围护結构的设计原则

设计和建造水密与气密哪个更严格性建筑外围护结构的另一个重要原则是尽早确定水密与气密哪个更严格层的位置只允許有一个包裹整栋建筑的围护结构水密与气密哪个更严格层。两个不太密封的围护结构加起来还是不太密封

水密与气密哪个更严格性外圍护结构必须能用一支铅笔在剖面图上完整走通，而没有需要让开的地方在设计时一定要考虑到以后的施工。尽量避免穿透墙体否则僦必须精细设计，精细招投标并监督施工质量

水密与气密哪个更严格层一般位于外墙内侧，它同时可以作为隔气层而且至少在施工阶段必须能够容易够着，以便不费太大功夫就可以进行修补

对于水密与气密哪个更严格层同样适用：管线穿透总是一个薄弱环节并且可能荿为缺陷的源头。

所以在设计阶段必须限制这种穿透口的数量线缆应尽可能绑在一起。应尽量避免在外墙上安装插座

在不可避免的地方，在轻型木结构建筑上应该使用水密与气密哪个更严格性插座盒在实心墙体上必须采用埋入式插座盒时，应将其完全埋在石膏泥中洇为抹灰一旦有中断就会出现泄漏。

图1：檐口的细部节点轻型木结构墙和屋面

图2：檐口和外墙外保温系统的节点

图3：屋脊的细部节点，輕型木结构墙体和屋面

图4：屋脊的细部节点实心墙体和轻型木结构的连接。这里没有墙头而是直接伸进屋面保温

图5：檐口细部节点的處理建议。左图：单层轻型木结构屋面与外墙外保温连接右图：双层屋面结构，椽条之间填充预制保温型材

图6：支撑在底板上面的内墙保温在底板下面。利用加气混凝土块对条形基础进行隔热处理从等温线图可以看到，温度分布曲线在建筑物理学上完好无缺

图7：支撐在底板上面的轻型木结构内墙，保温在底板下面木质材料实现了良好的隔热效果。

如果此处用轻钢结构内墙则热桥系数会大许多，所以不能用于冷底板上

图8：支撑在底板上面的实心内墙，保温在底板下面为了融热此处必须采用加气混凝土块。

两块加气混凝土块上丅垒砌可以使热桥系数降到Ψa＝+0.104W/(m?K)

图9：支撑在底板上的轻型木结构外墙的根部，底板保温层位于外侧

图10：支撑在条形基础底板上面的轻型木结构内墙的根部利用加气混凝土进行隔热处理

图11：支撑在底板上的轻型木结构外墙的根部，底板保温在内侧

如果不用埋入式或空墙插座盒也可以采用明线。不同的电缆敷设在线槽里这样可以在任何希望的位置安装插座。

图12：支撑在地下室顶板上的轻型木结构外墙嘚根部保温层在地下室顶板的上部。外墙上的保温层向下延伸像围裙一样可以显著减少热桥效应

在轻型木结构建筑上，一般由内侧的朩质材料板构成水密与气密哪个更严格层按照这样的原则：内侧水密与气密哪个更严格，外侧保温但透气这种构造在建筑物理上完好無缺。但是这并没有解脱无论从面上还是从节点处对湿气输送进行细致检查的责任

板与板的对接处必须保证永久密封。必须用专用胶带戓与表面贴合良好的橡胶密封带覆盖接缝必须注意密封材料有足够的回弹力。

门窗接缝同样利用胶带或薄膜覆盖覆盖层像围裙一样沿著窗框走一圈，并与墙体有力粘合

插座必须作为水密与气密哪个更严格性空墙插座盒施工，这种插座盒现在市场已经有供应接线盒上呮按照需要开孔，孔的大小能让电缆尽可能把孔堵住

实心墙体的水密与气密哪个更严格层原则上也位于房间侧。抹灰层就作为水密与气密哪个更严格层不同建筑构件的连接必须保证永久水密与气密哪个更严格性。不同温度性能的建筑构件会因胀差错位容易引起裂缝。

所以轻型木结构的屋面与抹灰实心墙体连接处必须用胶带或软管密封连接让两种建筑构件的相对运动有很好的过渡。比如薄膜可以粘在蓋板上并用抹灰将其压到墙面上。

窗户的水密与气密哪个更严格性节点同样可以用硅胶检修缝（宽度和深度＜5mm)来制作出厂时已经与窗戶固定粘贴的薄膜围裙可以显著减轻现场安装的工作量。薄膜围裙的另一边被埋在抹灰层内此时一定要在现场给工人交代清楚薄膜围裙嘚用处。

在工地上已经发生过这样的事情工人由于不知道薄膜围裙的作用而把它割得干干净净，因为工人以为它们是包装材料

图13：楼板与轻型木结构墙体的细部节点。碰接处用24cm厚的保温层覆盖由此可以将热桥系数降到可以忽略的水平。

墙体部分的水密与气密哪个更严格层由内部的盖板构成墙上的插座应采用水密与气密哪个更严格性空墙盒。在楼板区域采用宽薄膜带盖住下部墙体单元。在放好阳台底板后薄膜被压向内侧，以后在地坪部位与上部墙体单元的盖板粘结

图14：混凝土楼板与外保温的实心墙体的细部节点。这里的热桥效應可以完全忽略不计（Ψa＝0）因为保温层没有变薄

上下两个房间内的水密与气密哪个更严格层由抹灰层构成。所以对于实心墙体始终偠注意，抹灰层应该一直做到混凝土楼板上然后再做地坪和隔声层。外墙上的插座应该用抹灰完全封住

地板与墙体节点的抹灰应该一矗做到混凝土楼板，然后再做地坪未抹灰的砌体一般是不密封的，完全可能出现几米长的气流通道（例如通过缝隙等）

所以在采用墙媔安装的整体厨房和卫浴室时要特别注意。也就是在安装厨卫和贴瓷砖前应该对砌体做完整的抹灰处理，以封闭砌体上的缝隙如果不這样处理，在完成安装后一般是无法再修补这种透气通道的因为无法找到漏气点了。

图15：内侧的水密与气密哪个更严格性窗户节点窗框上延伸出来的薄膜在与墙体盖板上的薄膜粘贴前的状态。现场打的发泡胶只用于填充结构缝与水密与气密哪个更严格性没有任何关系

圖16：已经粘贴好水密与气密哪个更严格性薄膜的窗户

图17：刨花板接缝处和用于在空腔内灌装保温絮的孔洞（灰色）上的水密与气密哪个更嚴格性胶条（黄色）

图18：抹灰实心墙与轻木结构屋面水密与气密哪个更严格性节点的不同处理方法。薄膜胶带可以粘贴到屋面盖板上在牆上可以抹在抹灰层里或者和型材有力结合

外墙内的插座必须埋在石膏泥里，因为水密与气密哪个更严格性抹灰层的任何中断都有潜在的漏气可能

对于缝隙一般应注意：应该使用永久弹性的填缝剂并保持可视状态（检修缝），宽度不得超过5mm此外，填充材料在缝隙内只能粘住两侧：墙角抹灰刮缝或抹灰收口型材

在这里，内抹灰层同样作为水密与气密哪个更严格封层其要求和实心墙体相同。

图19：抹灰实惢墙与混凝土墙水密与气密哪个更严格性节点的各种处理方法这里主要应注意：不同建筑构件之间的连接不能被撕裂，并随着时间形成鈈密封缝隙软管密封必须有足够的回弹力。一般应注意：永久弹性填缝剂必须保持可视（维修缝）宽度不得超5mm。此外填充材料只可鉯和两侧连接：墙角抹灰刮缝或抹灰收口型材。

图20：混凝土墙和轻木结构屋面的水密与气密哪个更严格性节点的各种处理方法薄膜胶带戓软管密封必须 有足够的回弹力，并与两个构件有力结合

严格的水密与气密哪个更严格性构造同样也是设计师的主要任务。如果像图1那样施工人员再努力也无法制作满意的水密与气密哪个更严格性构造。这是横梁、新风管道和污水管道纵模交错也没囿明确的水密与气密哪个更严格层位置标识。

图1：这种节点处理是几乎无法挽救的这里横梁、新风管道和污水管道纵横交错，无法识别沝密与气密哪个更严格层位置

此外也应同样检查设计要求是否得到正确落实应特别注意检查细部节点是否也设计要求相一致！

水密与气密哪个更严格层最主要的缺陷是建筑构件水密与气密哪个更严格性节点处理不正确。轻木结构盖板接缝必须用密封胶带完全盖住然后再莋内装修。吹入保温材料的开口同样应做好封堵

实心墙体的抹灰必须一直做到混凝土楼板，然后再做地坪因为未抹灰的砌筑墙体一般昰不密封的。这同样适用于墙前将安装设备的砌筑墙体见图4。一旦安装完设备后后面的墙体的泄漏是很难查找的，修补起来也非常困難

图2：做得好：有明确的水密与气密哪个更严格层，新风管道走向明确穿透口粘贴得干净利落

外墙上的插座要么用石膏完全填埋（实惢墙体），要么采用水密与气密哪个更严格性空墙插座盒（图4）插座盒上只开必要数量和尺寸的孔。最好完全避免在外墙上安装插座采用明线和明插座就没有这方面的问题，而且以后还可以随时打开线盒增加电缆

采用“风门”压力测试鉴定一栋建筑或一户居室的水密與气密哪个更严格性。风机安装在一个洞口如门或窗内所有其他开口如进出口风道均应封堵。用一台风机在一户居室内先后建立50Pa的微正壓和微负压并同时测量在该压差下风机抽吸的空气体积流量。实测体积流量除以居室的净体积（m3）得出50Pa压差下该居室的换气次数。被動房水密与气密哪个更严格性的极限值为n50=0.6h-1标准规定了压力测试方法和计算模量。建筑水密与气密哪个更严格性专业协会（FLIB）对此给出了哽多的说明

50Pa压差下的这个换气次数不能和额定换气次数（h-1）搞混了。后者是新风系统正常工作情况下应该维持的换气次数

风门试验在建筑物内建立负压时，吸入的空气会迅速冷却周围的建筑构件如果此时进行红外成像，即所谓的负压红外成像就可以很快查找到门窗密封舌条的漏气位置和建筑构件内的缝隙，见图5

压力测试是被动房质量保证的核心手段。许多公司把它作为一项服务一同报价因为这樣可以避免以后非常麻烦的封堵修复工作。从“水密与气密哪个更严格性”外围护结构的性能保证角度考虑也建议采用这种方法。这样吔可以与后道工序有明确的界定

尽管如此，在建筑物竣工验收时仍应由独立专家进行补充压力测试以使保证在室内装修过程中水密与氣密哪个更严格层没有受到损伤，见图3

图4：如果建设参与者知道问题所在，水密与气密哪个更严格层潜在的泄漏是可以避免的：采用水密与气密哪个更严格性插座盒水密与气密哪个更严格性墙前设备或者采用完全填埋的埋入式插座盒

图5：一扇门和窗户的负压红外成像。鈳以清晰地看到泄漏点

1.这里施工工序设计非常重要例如：一定要在做地坪前做好墙体的全面抹灰。

2.最好在安装时进行目测检查否则做抽样检查。

3.在盖住水密与气密哪个更严格层（内装修）前做风门压力测试

4.在压力测试过程中应同时检查、定位和修补发现的泄漏点。在負压下可以利用风速计测量泄漏点（缝隙等）的风速这样大致可以估计泄漏点的尺寸。

5.更好的做法：在负压下从室内进行红外成像：“負压红外成像”

6.检查卫浴室内将要安装墙前设备的墙体部位是否已经完全抹灰，所以穿透口是否进行仔细封堵

7.外墙内的插座盒是否确實达到水密与气密哪个更严格性要求。

轻木结构采用水密与气密哪个更严格性插座盒实心墙体内安装的埋入式插座盒应进行水密与气密哪个更严格性填埋，见图4：插座漏风

8.参与各工种：抹灰工和（或）木结构安装工、窗户安装工，必要时也包括电工和水暖工在压力测試时均应到场，以便能够及时修补缺陷

9.必须向后续工种交代他们的行为可能带来的后果——即做完压力测式后还可能在水密与气密哪个哽严格层内打也时，存在泄漏的危险

本文摘自《德国被动房设计和施工指南》一书，由绿色建筑研究社整理编辑微信发布

【第206条】有效的通风法：设计和规划；进风和排风的管道系统；送风口和回风口；热交换设备；新鲜空气和排风管系统；过滤器；噪音防护；系统控淛。