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“被動(dòng)式建筑”：愛(ài)上建筑節能的新理由
日期：2025-06-02 05:36
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摘要：
“被動(dòng)式建筑”：愛(ài)上建筑節能的新理由
能耗只有普通房子的1/10，內部沒(méi)有空調和暖氣設備，卻能一年四季使室內保持25℃的恒溫；本身不消耗能量，同時(shí)還提供能量；玻璃窗非常厚實(shí)，且都是3層結構，中間充滿(mǎn)特殊氣體，能有效隔絕熱量……
被動(dòng)房的概念始于1996年，*早建成于1999年，是每戶(hù)為90平方米的三居室，主體為木質(zhì)結構。這種房屋的建筑成本僅比普通房屋高7%，但運行成本非常低，利用太陽(yáng)能供熱、供電，可實(shí)現自給自足。
事實(shí)上，作為建筑節能理念和各種技術(shù)產(chǎn)品的集大成者，被動(dòng)房是一種通過(guò)保溫和密封技術(shù)，營(yíng)造一個(gè)與外部相對隔絕的空間，將陽(yáng)光、地熱和家用電器，甚至人體自身產(chǎn)生的熱量，通過(guò)能量交換設備回收和再利用的節能建筑，可以滿(mǎn)足供暖等需求，不再需要傳統的暖氣和空調系統。
當被動(dòng)房來(lái)到中國，上海世博會(huì )成了它的展示舞臺；當被動(dòng)房從民用住宅建筑領(lǐng)域延展到公共建筑領(lǐng)域，石家莊成了它的“歸屬地”。日前，頭個(gè)中德合作公共建筑節能被動(dòng)房項目在石家莊河北建筑科學(xué)研究院建筑節能中心奠基，面積為13000平方米，計劃一年后建成。它有個(gè)昵稱(chēng)是能量魔方，還有個(gè)大名叫被動(dòng)式低能耗建筑，在整個(gè)建筑的運行過(guò)程中不消耗或極少消耗化石能源（****能源）。
據了解，一般的建筑外墻保溫層為10厘米左右，而這座被動(dòng)式低能耗建筑外墻用了27厘米的外墻保溫材料——聚苯板，靠室內的一側墻體則采用了6厘米厚的重質(zhì)混凝土墻體材料，這使得整座建筑從地下室到頂板都被隔熱層包裹，能夠有效阻斷外界空氣與室內空氣的交換。鼓風(fēng)門(mén)氣密性測試系統在上海世博會(huì )德國展廳的被動(dòng)式建筑物**被使用。
目前，大部分新建建筑用的都是中空玻璃，其多種性能均優(yōu)越于普通雙層玻璃。這座建筑的窗戶(hù)比普通建筑的窗戶(hù)多一層玻璃，用的是隔熱斷橋鋁合金型材（鋁合金中間還有隔熱層）及真空玻璃，門(mén)窗保溫性能優(yōu)越，隔聲效果和氣密性好。“我們采用的是德國技術(shù)和模具生產(chǎn)的型材，密封條與型材是嚴絲合縫的。”河北省建筑科學(xué)研究院相關(guān)負責人稱(chēng)，玻璃安裝完畢后還要進(jìn)行密閉性檢驗，就是檢測窗縫、門(mén)縫是否密閉良好且不透風(fēng)。檢驗時(shí)將關(guān)閉窗戶(hù)，在窗戶(hù)外用鼓風(fēng)機吹氣，而在玻璃一側用鑷子夾著(zhù)羽毛，如果羽毛有一丁點(diǎn)動(dòng)靜，安裝便宣告不合格。這座建筑還采用了地源熱泵系統，由水源熱泵機組、地熱能交換系統、建筑物內系統組成，以地球表面或淺層水源為冷熱源，進(jìn)行能量交換操作。
青島中德生態(tài)園，被動(dòng)式建筑物的示范園區，我公司承擔了青島中德生態(tài)園被動(dòng)式房屋驗收測試環(huán)節的氣密性測試服務(wù)，獲得了業(yè)主方德一致認可與好評。
青島中德生態(tài)園，被動(dòng)式建筑物的示范園區，我公司承擔了青島中德生態(tài)園被動(dòng)式房屋驗收測試環(huán)節的氣密性測試服務(wù)，獲得了業(yè)主方德一致認可與好評。
另外，中德合建的西北首座被動(dòng)式建筑——“幸福堡”綜合樓被動(dòng)式建筑示范工程——已于5月在新疆烏魯木齊開(kāi)建，投資約1700萬(wàn)元，總建筑面積為7791.03平方米，預計明年8月建成。
鼓風(fēng)門(mén)氣密性測試系統廣泛應用于被動(dòng)式建筑物、綠色節能建筑物的整體氣密性測試、換氣次數測評、泄漏源的查找。
鼓風(fēng)門(mén)氣密性測試系統廣泛應用于被動(dòng)式建筑物、綠色節能建筑物的整體氣密性測試、換氣次數測評、泄漏源的查找。
氣密性測試技術(shù)在建筑節能中的應用
[摘要] 本文對氣密性測試技術(shù)原理做了簡(jiǎn)單介紹，特別針對其在建筑節能方面的應用做了闡述。并簡(jiǎn)單介紹其與紅外熱像技術(shù)的配合以及目前歐美等地在建筑節能檢測的現況和趨勢，供有關(guān)質(zhì)量檢測、研究和標準制定等部門(mén)在進(jìn)行建筑節能檢測、研究和標準制定時(shí)參考。
[關(guān)鍵詞] 建筑節能 氣密性測試
Blower Door System Application in Building Energy Conservation
Abstract The principle of blower door testing is briefly introduced in this article particular in the application of building energy conservation. The combination of blower door testing and thermal imaging testing is also discussed. Lastly, the trend of energy conservation testing using blower door systems and other technique is presented. The aim of this article is to provide information and suggestion for experts in the energy conservation testing, research and standard setting field.
Key Words Building Energy Conservation Blower Door Testing
1. 氣密性測試技術(shù)基本原理
氣密性測試主要是透過(guò)比較被測房間（腔體）內外的空氣壓力來(lái)計算出房間的氣密性。測試時(shí)人工對房間增壓或減壓，造成房間內外的空氣壓力差異，產(chǎn)生空氣流動(dòng)，然后利用流量計得到流量，從而計算出房間通過(guò)不同大小的洞流出外面的空氣量；或者利用加壓設備對被測腔體加壓，然后測試加壓到設定壓力之時(shí)間，根據公式推算出泄漏面積，從而評估出房間（腔體）的氣密性。
建筑節能領(lǐng)域中的專(zhuān)家后來(lái)將這種技術(shù)應用到建筑節能上，帶來(lái)不錯的效果。氣密性測試可以告訴節能專(zhuān)家房子在特定時(shí)間中泄漏了多少空氣，在寒冷或炎熱的地方，室內都開(kāi)著(zhù)暖氣或冷氣，泄漏了的空氣量等于浪費了的暖氣或冷氣，保密性不好的房子等同浪費能源的房子，需要改善以達到節能目標。通過(guò)空氣流量數據, 專(zhuān)家們可以找出泄漏了的空氣量從而找出在能源上浪費了多少額外**和天然資源。據歐美的一些研究指出，如果能將房間的漏氣地方修補好，一般住戶(hù)可以節省5-35%的電費。
在美國、加拿大、北歐、英國現在已廣泛將氣密性測試系統應用到建筑節能領(lǐng)域中，其中美國加州更指定氣密性測試為節能房子其一必須做的測試，美國能源部亦建議氣密性測試和紅外為兩種主要的節能檢測常規手段。英國和北歐亦為氣密性測試編寫(xiě)了一套應用于建筑節能的標準。
3. 氣密性測試操作
氣密性測試操作簡(jiǎn)單，首先將被測房間所有通風(fēng)口，包括門(mén)窗，空調系統覆蓋，然后將測試儀的支板安裝在門(mén)框(不用將門(mén)拆下)( 圖一)，固定后將測試儀安裝在設定的位置(圖二)，然后利用控制器設定房間內外希望達到的氣壓 (圖三)，啟動(dòng)系統，幾秒之后便可以達到所需氣壓，從而測量出空氣流出/入量，將數據輸入特別編寫(xiě)的軟件中便可得到房間整體的氣密性，再跟相關(guān)標準，例如ATTMA，比較一下便可知道房間的氣密性是否達標。操作過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，對于一個(gè)只有一層樓的房子，有經(jīng)驗的檢測人員大概需要15-20分鐘來(lái)檢測一間房間。至于多層公寓，所需時(shí)間和儀器數量相對較多，具體要因應公寓的設計和大小來(lái)決定。
4. 氣密性測試與紅外熱像技術(shù)
氣密性測試可以找出房間總體的漏氣量，可以為氣密性準確定量，但不能很好的找出氣漏位置，除了窗邊，門(mén)縫之外，很多時(shí)候氣漏的位置在墻壁某處，一般不易被肉眼察覺(jué)。 要找出氣漏位置，傳統方法是放煙，然后為房間增壓，觀(guān)察煙的走向來(lái)鎖定氣漏位置。這方法的缺點(diǎn)是如果房間有多個(gè)氣漏位置，煙的走向很難將所有位置顯示出來(lái)，如果位置包括地板，比空氣輕的煙更難走向該位置，而且檢測過(guò)后不能存檔記錄，比較不方便。
紅外熱像儀的普及，令這應用增加了一個(gè)可能性。紅外熱像儀可以吸收物體表面所發(fā)出的紅外線(xiàn)，將之轉化為帶有溫度的圖像，讓操作人員可以清楚地看見(jiàn)被測范圍的溫度分布，從溫度分布，專(zhuān)家可以推斷出樓宇隱藏的問(wèn)題，例如外墻剝落、裂縫、墻壁滲漏、節能材料施工是否到位等等，在樓宇檢測中，已成為常規檢測工具。在氣密性測試中，紅外熱像技術(shù)可以幫助定性，找出滲漏位置。原理是當室內氣壓和外面有偏差時(shí)，會(huì )產(chǎn)生空氣流動(dòng)，空氣會(huì )經(jīng)過(guò)房間的洞流出流入，那地方的溫度由于有空氣流動(dòng)，會(huì )跟其他地方不同。 譬如室內是充滿(mǎn)暖氣，增壓時(shí)暖氣被排到外面，那些洞由于有暖氣不斷流出，溫度便會(huì )比較高，利用紅外熱像便可捕足具體氣漏地方，如(圖四)所示。
在北歐、英國和北美洲等地已經(jīng)廣泛使用這方法來(lái)定性房間氣密性。效果很好，可以將所有滲漏位置巨細無(wú)違的展現眼前，又可以將圖像存檔分析，為房間的整體節能效果提供客觀(guān)，重要的數據。
5. 氣密性測試與住宅節能計劃
近十多年由于環(huán)保意識增加，石油價(jià)格上漲，歐美等國已將節能放在國家重要議題上。據統計, 大慨40%的能源使用是在建筑領(lǐng)域，包括住宅，商業(yè)建筑物等能源應用，比工業(yè) (30%) 和交通運輸(30%)更多，建筑物的二氧化碳排放量亦差不多占總排放量40%，所以歐美的能源專(zhuān)家均將建筑節能放在很重要的位置。在美國、加拿大，近年來(lái)政府大力鼓勵百姓關(guān)心自己房子的節能效果，在美國不同的州均對商用和民用房屋有不同的節能要求，并制定政策和獎勵計劃鼓勵市民將房屋改善以達到節能要求。 因而出現了很多建筑節能檢測公司為客戶(hù)評估房子的節能狀況，這些公司各自因應政府的政策制定能源審核(Energy Audit)計劃，利用氣密性測試、紅外熱像技術(shù)、數據庫和節能效果分析軟件再加上檢測人員的專(zhuān)業(yè)知識為客戶(hù)分析節能狀況和提供改善建議。 一般來(lái)說(shuō)客戶(hù)會(huì )先填一份關(guān)于房子結構及材料的問(wèn)卷，檢測人員再因應需要為客戶(hù)做氣密性和紅外熱像測試，然后將所采集到的所有數據輸入電腦，軟件便會(huì )為房子不同部份提供分析，告訴客戶(hù)具體節能狀況并模擬更換隔熱材料或作其他修補后，可為客戶(hù)節省多少**。報告被存放在網(wǎng)上數據庫，客戶(hù)可以隨時(shí)翻閱，并自行擬定不同維修方案，以作比較。由于檢測成本低，儀器方面只需要氣密性測試系統和紅外熱像儀 (圖五)，時(shí)間只需數小時(shí)，因而價(jià)格相宜，為客戶(hù)提供的數據則可幫助客戶(hù)節省可觀(guān)的費用，因而愈來(lái)愈受歡迎。
6. 總結
房屋氣密性作為建筑節能中其一重要參數已為廣泛認定，氣密性系統可以快速地為房子的氣密性定量，而紅外熱像系統則可以為氣密性定性，兩種技術(shù)配合可以具體的將整個(gè)房子的氣密性展現眼前。 氣密性系統所需成本低，檢測程序容易，需時(shí)少，已成為歐美等地建筑節能檢測公司的常規配備。隨著(zhù)我國對建筑節能的要求日益提升，在可見(jiàn)的將來(lái)氣密性測試必定會(huì )和紅外熱像一樣，成為判定房子建筑節能狀況常規手段。