被動式生態(tài)檔案館設(shè)計策略初探
發(fā)布時間 : 2019-06-12 瀏覽次數(shù) : 762 次
新合縱 福建被動房專家
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引言
被動式節(jié)能屋（德語：Passivhaus）又可譯為被動式房屋，是基于被動式設(shè)計而建造的節(jié)能建筑物。被動式房屋可以用非常小的能耗將室內(nèi)調(diào)節(jié)到合適的溫度，非常環(huán)保。
被動式房屋不僅適用于住宅，還適用于辦公建筑、公共建筑、學(xué)校、酒店、超市等。
01
被動式建筑與被動式生態(tài)檔案館的概念
被動式建筑，也稱為被動式超低能耗建筑、被動房等，是一種全新的節(jié)能建筑概念，是指不通過傳統(tǒng)的外部能源提供方式和主動的空氣調(diào)節(jié)形式，而是通過極佳的外圍護結(jié)構(gòu)，帶有熱回收功能的新風(fēng)系統(tǒng)以及無熱橋設(shè)計等手段，使房屋在不需要傳統(tǒng)外部設(shè)備提供能量來源、以及使用非常小的能耗的情況下仍能保持高舒適性。
被動式生態(tài)檔案館是不需要“主動”提供能量的一種檔案館，使得檔案館對采暖、空調(diào)等耗能需求的最小化，同時加以生態(tài)化設(shè)計，利用綠色設(shè)計以及可再生能源、少量利用新風(fēng)系統(tǒng)等手段。既能極大程度的降低能源需求，又能達到舒適的室內(nèi)溫濕度，滿足冬暖夏涼的要求，是集高舒適度、低能耗、經(jīng)濟性、生態(tài)性于一體的節(jié)能建筑。
02
被動式生態(tài)檔案館預(yù)期達到的效果
1 舒適。 被動式生態(tài)檔案館高保溫性能的外圍護結(jié)構(gòu)使室內(nèi)保持宜人的溫度。不管是寒冷的冬季或炎熱的夏季，都能保持室內(nèi)恒溫；同時，新風(fēng)系統(tǒng)過濾過多的濕氣，陰雨天季節(jié)，也不會太潮濕 ，對館存的檔案起到很好的保護作用；室內(nèi)溫度常年控制在20-26℃，二氧化碳濃度控制在1000PPM以下，人均新風(fēng)量控制在30m3/h左右，相對濕度保持在40-60%，空氣流速在0.3m/s，合理設(shè)計送風(fēng)口位置，讓人感覺在室內(nèi)的任何一個角落都會很舒服，舒適性遠高于傳統(tǒng)建筑。
2 環(huán)保。
（1）被動式生態(tài)檔案館的高氣密性可以減少外部不利因素對建筑內(nèi)部的干擾。嚴(yán)密的外圍護系統(tǒng)，外墻體上傳播污染的孔洞很少，所有的外窗都按照高氣密性標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)和安裝，可以將室外污染嚴(yán)重的空氣環(huán)境有效隔離開；因為密閉，室內(nèi)不容易滋生細菌和蟲害，有利于檔案的保存；再次，高密閉性的設(shè)計減少了室外噪音的干擾，不用擔(dān)心周邊噪音對檔案館使用的影響。
（2）被動式生態(tài)檔案館高性能的新風(fēng)系統(tǒng)還能在保證室溫恒定的條件下，提供充足的新鮮空氣，維持室內(nèi)良好的空氣質(zhì)量。被動式檔案館的新風(fēng)系統(tǒng)安裝的是一種帶有污染物過濾裝置且熱回收效率高達75%的機械新風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)于一般空調(diào)機，能往室內(nèi)源源不斷的輸送新鮮空氣；室內(nèi)廢氣也要經(jīng)過回收過濾，去除異味，花粉和粉塵，二氧化碳濃度不超標(biāo)。
（3）被動式生態(tài)檔案館使用綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，同時加以生態(tài)設(shè)計。館內(nèi)排放的有害物質(zhì)非常少，能夠自然降解，可以持久地防止對環(huán)境的傷害。不僅減少大氣污染物的排放，而且對周邊環(huán)境起到一個很大的促進作用，有利于節(jié)能降耗、保護環(huán)境。
（4）被動式生態(tài)檔案館高封閉性的同時，因為阻斷熱橋，杜絕了普通建筑常有的發(fā)霉結(jié)露，建筑構(gòu)件、墻壁墻角、陽臺、飄窗上再也不會出現(xiàn)霉菌，既清潔又美觀。
3 節(jié)能。被動式生態(tài)檔案館降低了暖氣、空調(diào)的使用率，能耗約是普通節(jié)能建筑的1/4至1/10，基本可以取消以燃燒化石燃料的采暖設(shè)施的依賴，極低的能耗費用也使它比傳統(tǒng)建筑更加經(jīng)濟；同時，通過降低用電用煤用氣等能源需求，也使得緊張的能源系統(tǒng)壓力得以緩解。
4 美觀。 同時，被動式生態(tài)檔案館減少了管道設(shè)備，釋放更大的空間，建筑內(nèi)部空間感、使用率可以得到更大程度的改觀。
5 安全。 被動式生態(tài)檔案館結(jié)實、耐用、安全的、舒適，緊急狀況下可作為避難所，這是其他建筑類型所不具備的；檔案館高封閉性還可防輻射、防盜。
03
被動式生態(tài)檔案館設(shè)計策略
策略一，良好的檔案館外保溫結(jié)構(gòu)。 良好的外保溫結(jié)構(gòu)是被動式生態(tài)檔案館降低能耗的核心所在。因此，整個建筑要用良好的保溫材料包裹，包括屋頂，墻體和地下室。被動式生態(tài)檔案館要求外圍護結(jié)構(gòu)要采用傳熱系數(shù)較低的保溫材料。目前比較流行的外保溫結(jié)構(gòu)主要是木結(jié)構(gòu)和帶保溫間層的砌體結(jié)構(gòu)。通常情況下，屋面的保溫應(yīng)優(yōu)于墻面，墻面優(yōu)于底板。
策略二：采取無熱橋設(shè)計。熱橋是指處在外墻和屋面等圍護結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等部位。因這些部位傳熱能力強，通過熱橋，一方面會有大量的熱能散發(fā)出去，或者從室外大量得熱。熱橋部位熱流較密集，加重建筑采暖或制冷的負荷，另一方面，熱橋內(nèi)表面溫度較低，也存在冷凝發(fā)霉的風(fēng)險，進一步破壞建筑構(gòu)件。因此在設(shè)計被動房時，必須避免熱橋。
策略三：增強檔案館建筑氣密性。建筑圍護結(jié)構(gòu)上一般會存在裂紋、縫隙和細小的空洞。通過這些縫隙，大量的熱能會流失掉，同時產(chǎn)生導(dǎo)致不舒適感的氣流，甚至產(chǎn)生霉菌，影響身心健康。因此提高建筑氣密性是保證被動式生態(tài)檔案館建筑節(jié)能及舒適的重要前提。
策略四：被動式門窗的運用。一般檔案館建筑冬天容易在門窗構(gòu)件以及玻璃表面形成水霧，損壞構(gòu)件，另一方面，大量的熱能會進行無組織的交換，降低室內(nèi)舒適度和平衡度。為了滿足被動式生態(tài)檔案館的低能耗及高舒適度，被動式門窗就尤為重要。 在被動式門窗的設(shè)計中要遵守以下原則： 最大化玻璃，最小化窗框。這是由于窗框的熱傳導(dǎo)性能遠高于玻璃，特別是一些鋁合金窗框。 同時，仔細選擇窗戶朝向，并采取有效遮陽。
策略五：安裝帶有熱回收功能的新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)系統(tǒng)可以保證室內(nèi)空氣的新鮮度，回收空氣中的熱量，對新風(fēng)進行預(yù)熱，降低建筑熱負荷，調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，也可以通過除濕裝置調(diào)節(jié)濕度，使室內(nèi)空氣一直保證在舒適、健康的水平。
策略六：加強高密閉性空間室內(nèi)綠化的運用。室內(nèi)綠化有凈化空氣、調(diào)節(jié)小氣候的功能，改善高封閉性被動式生態(tài)檔案館室內(nèi)生態(tài)環(huán)境的一個重要措施就是室內(nèi)綠化，所以在構(gòu)建被動式生態(tài)檔案館時要增強室內(nèi)綠化部分的設(shè)計。一是可以在原有基礎(chǔ)上增加和改進綠化面積和綠化種類；二是運用立體綠化，比如屋面綠化、窗、墻柱面的垂直綠化等；三是借鑒國外和國內(nèi)傳統(tǒng)的有用經(jīng)驗和方法。從而改善檔案館內(nèi)部的小氣候。
來源：周正楠、朱繼龍、陳旭銘、GBA。
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