項目 | 北京首獲PHI認證的被動房

項目屬于翠成馨園D南區(qū)的配套公共建筑，建筑性質(zhì)為殘疾人康復(fù)中心?？偨ㄖ娣e（示范面積）2519平米，其中地上1719平米，地下800平米。

建筑層數(shù)地上共3層，地下1層，總高度12.00m。建筑朝向為南偏東43度，建筑體形系數(shù)為0.29，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。（圖1）

圖1 項目外觀

本項目在設(shè)計階段根據(jù)住建部的《被動式超低能耗綠色建筑示范項目》（公共建筑）的指標要求確定設(shè)計目標，同時兼顧德國被動房研究所的指標要求。

當時北京市超低能耗建筑示范工程的具體指標要求還沒有頒布，但現(xiàn)在從指標要求來看也符合北京市超低能耗建筑示范工程（公共建筑）的要求。（表1）

表1 不同的指標要求

該項目圍繞上述設(shè)計的關(guān)鍵指標，通過PHPP軟件和DeST軟件對建筑能耗進行優(yōu)化計算，不斷的優(yōu)化超低能耗相關(guān)的技術(shù)，最終形成了經(jīng)濟、合理、可行的技術(shù)方案。

方案包括：高性能的圍護結(jié)構(gòu)保溫、高性能三玻雙空氣層PVC外窗及遮陽、細致的無熱橋節(jié)點處理、完整的建筑氣密層、帶高效熱回收的新風系統(tǒng)和地源熱泵可再生能源利用技術(shù)。

高性能圍護結(jié)構(gòu)保溫

本項目外墻采用300mm厚巖棉帶，外墻傳熱系數(shù)為0.14W/m2·K。屋面采用300mm厚擠塑聚苯板，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為0.11W/m2·K。地面保溫則是在地下一層底板上方鋪設(shè)250mm厚擠塑聚苯板，地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為0.13W/m2·K。（圖2）

圖2

節(jié)能外門窗及遮陽
外窗采用三玻雙空氣層PVC外窗， 玻璃配置為5 L ow-E+18Ar+5+18Ar+5Low-E暖邊中空玻璃，窗框為PVC窗框，與墻體結(jié)合部位采用氣密性膠帶密封，開啟方式為內(nèi)開內(nèi)倒。

外窗整體傳熱系數(shù)為0.8W/(m2·K），太陽得熱系數(shù)（SHGC）≥0.45，且氣密性達到8級，水密性達到6級，抗風壓性達到9級，均為國內(nèi)標準中最高等級。外窗安裝方式采用外掛式安裝，外窗在保溫層內(nèi)。外窗還配置具有完全遮蔽功能的外遮陽。（圖3）

圖3

無熱橋節(jié)點處理

對托架、外窗、外遮陽等的金屬聯(lián)結(jié)件都采用斷橋配件進行斷橋處理，穿墻管道與墻體間填充一定厚度的保溫材料，女兒墻及地下室窗井部位的墻體與樓板間部分填充保溫材料進行斷橋處理。（圖4）

圖4

建筑氣密性措施

本建筑為框架結(jié)構(gòu)，外墻大面采用加氣混凝土砌塊進行二次砌筑，二次砌筑部分采用抹灰方式進行氣密性處理，抹灰厚度不小于20mm，而窗框與外墻聯(lián)結(jié)部位、穿墻管與外墻聯(lián)結(jié)部位、外墻線盒與墻體聯(lián)結(jié)部位、外墻面不同結(jié)構(gòu)的交界處等易漏氣的部位采用氣密性膠帶等氣密性專用材料處理。（圖5）

圖5

高效熱回收新風系統(tǒng)

本項目的新風系統(tǒng)按橫向分區(qū)，每層為一個獨立的新風系統(tǒng)，每層設(shè)置新風機房，新風機房采用層層取新風方式，不設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。

新風機組為高效全熱回收的新風處理機組，其溫度交換效率不低于75%；全熱熱回收裝置的焓交換效率不低于70%；熱回收裝置單位風量風機耗功率小于0.45 W/(m3/h)， PM2.5過濾效率＞90%。（圖6）

圖6

可再生能源應(yīng)用

本項目充分利用地熱能，采用地源熱泵系統(tǒng)，承擔全部冬季采暖、夏季空調(diào)和全年生活熱水的負荷。系統(tǒng)設(shè)置三臺地源熱泵機組，其中兩臺用于空調(diào)系統(tǒng)夏季制冷、冬季采暖，另一臺用于加熱生活熱水。（圖7）

圖7

氣密性測試是指通過鼓風門試驗測得在室內(nèi)外壓差50Pa的條件下建筑每小時的換氣次數(shù)。在氣密性測試前，本項目進行一系列的氣密性檢查和臨時封閉措施。

2016年11月16日經(jīng)國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測，該項目的氣密性測試結(jié)果為正負壓差50Pa時建筑換氣次數(shù)為0.19次/h，遠優(yōu)于北京市超低能耗建筑示范項目建筑換氣次數(shù)0.6次/h的要求。（圖8）

圖8

在建筑能耗方面，德國被動房研究所采用PHPP軟件驗算該項目能耗為：供暖需求為16kWh/(m2a)，供暖負荷為10W/m2，供冷需求為14 kWh/(m2a)，供冷負荷為5W/m2，總的一次能耗為114 kWh/(m2a)，此能耗計算結(jié)果符合德國被動房研究所的指標要求。

根據(jù)DeST軟件的計算結(jié)果，該項目供暖、制冷和照明的總能耗在現(xiàn)行國家標準GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》的基礎(chǔ)上降低60.2%，滿足住建部對《被動式超低能耗綠色建筑示范項目》以及北京市超低能耗建筑示范項目的要求。

本項目在設(shè)計階段就以住建部對《被動式超低能耗綠色建筑示范項目》以及德國被動房研究所的認證指標要求作為設(shè)計目標，結(jié)合建筑物自身特點進行具體設(shè)計，圍繞設(shè)計目標同時采用PHPP軟件和DeST軟件對項目的技術(shù)方案進行優(yōu)化，最終形成了經(jīng)濟、合理、可行的技術(shù)方案。

目前該項目已竣工驗收，順利通過氣密性測試，采用PHPP軟件和DeST軟件計算得到的能耗也均符合德國被動房研究所的認證要求、住建部被動式超低能耗示范項目及北京市超低能耗建筑示范項目的要求。

本項目為全國首例同時獲得德國被動房研究所（PHI）認證和德國能源署的高能效低能耗建筑標識的項目，同時還列入了住建部首批被動式超低能耗示范項目，具有很強的示范作用。（圖9）

圖9

本文原題：《北京市超低能耗建筑工程案例——D-23居住公服項目》；作者：北京住總集團有限責任公司技術(shù)開發(fā)中心  蔡倩 張昭瑞 謝鋒 楊洪昌 王亞峰；原文刊登于《建設(shè)科技》雜志，版權(quán)歸期刊編輯部及作者所有。