表1 不同能源种类的一次能源系数
一次能源较真实地反映了对社会终端能耗的需求。它可以引导人们尽量降低对一次能源的消耗,鼓励人们使用太阳能和生物质能,限制人们滥用高品质能源的行为。譬如,电的一次能源系数是3.0。反映到同样采暖能源需求水平的被动式房屋中,如果用电则是用生物质燃料的3倍以上的一次能源。
四、提出了完整的计算方法
我国已经建立了完整的热工和能耗计算理论。河北标准规定应按照《民用建筑热工设计规范》gb 50176规定的计算方法进行热工计算,其中包括冷凝受潮计算和隔热计算。这一部分计算往往被工程技术人员忽略,也造成了一些节能建筑设计就是有隐患的设计。譬如,某些建筑的设计方案本身就注定外围护结构出现结露,或是不能够满足隔热要求。被动式房屋设计时严禁出现冷凝受潮并对隔热性能提出了更为严格的要求,否则被动式房屋随着使用年限的增加会逐渐丧失性能。
河北标准依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》gb50736规定,提供了完整的计算方法。被动式房屋的能耗计算必须为设计人员提供逐项能耗,即:
1、围护结构传热引起的房屋单位面积耗热量;
2、通风引起的房屋单位面积耗热量;
3、透明围护结构通过太阳辐射获得的房屋单位面积得热量;
4、建筑物内部得热引起的房屋单位面积得热量。
可以通过对这些分项能耗的分析,最终帮助设计人员采取适当的措施。所以被动式房屋的能耗计算绝不仅仅地给出一个计算值,用以判定是不是满足被动房的限定值,更重要地是帮助设计人员优化设计方案,设计出更为合理的被动房。
需要指出的是,秦皇岛“在水一方”的实测结果比计算结果要好。这是人们行为节能带来的结果,譬如,在自然通风的状态下,室内温度在30℃时候,人们仍感舒适。所以,有良好自然通风的房屋,夏季需要制冷的时间会比计算规定的时间要短。这也就不难理解,被动房实测能耗比计算能耗要小。
五、提出了完整的数据库
河北标准提供了被动式房屋的计算涉及到所用到的数据库。包括河北省主要城市全年逐时计算温度、河北省太阳总辐射照度、人体显热散热系数、照明散热系数、家用电器、炊事及其他内部热源散热系数和河北省主要城市日平均相对湿度等。河北省区域较广,地理气候差异较大。为了使计算结果尽可能地符合实际情况,河北标准提供了丰宁、承德、张家口、秦皇岛、唐山、廊坊、保定、沧州、石家庄、衡水、邢台11个城市的气象数据库。
六、提出了透明外围护结构的控制性指标
透明外围护结构对最终实现被动式房屋的性能起了至关重要的作用。我国目前市场普遍供应的外门窗与被动房所用门窗相差较远。在现有国家标准中,有些关键性能指标的缺失。《河北标准》对其进行了明确规定:
1、房屋外门窗的透明材料应选用low-e中空玻璃或真空玻璃,其性能应符合k≤0.8w/(m2•k);玻璃的太阳能总透射比g≥0.35;玻璃的选择性系数s=tl/≥1.40。
2、屋外门窗框的型材宜选择木材或塑料, 其传热系数k≤1.3w/(m2•k)。
3、外门窗的传热系数k≤1.0w/(m2•k)。
4、外窗应采用三道耐久性良好的密封材料密封,每扇窗至少有两个锁点,并尽可能减少窗框对透明材料部分的分隔。
5、玻璃间隔条应使用耐久性良好的暖边间隔条。
对玻璃的太阳能总透射比g和玻璃的选择性系数s的规定了透明外围护结构传热、得热和采光三方面的性能。虽然我国能够生产出上述性能的厂商不是很多,但还能够满足现有被动房的市场需求。对玻璃间隔条应使用耐久性良好的暖边间隔条规定,可以避免普通间隔条会造成窗框部分冬季室内一侧结露现象。
七、关键材料性能指标规定
被动房必须采用性能指标合格的产品。《河北标准》中对涉及到被动式房屋的一些关键材料的性能进行了规定,如屋面和外墙用防水隔气层、防水透气层的性能指标、外墙外保温系统及其材料的性能指标、外围护门窗洞口的密封材料、屋顶金属扣板和窗台金属板的性能指标、基础和地下室外保温材料的性能指标等。
八、提出了被动式房屋的检测方法认定方法
被动式房屋必须进行气密性测试。应抽检位于不同楼层的不同户型作为测试样本。首层、顶层的抽检样本不得少于1套。抽检样本量不得小于整栋建筑住宅总量的20%,且不应少于3套住宅;楼梯间必须做气密性测试。被动式房屋竣工后,应按本标准的规定进行气密性测试。如果测试结果全部符合n50≤0.6h-1的规定,则可判定该建筑的设计、施工符合对被动式房屋的要求;如果有不满足n50≤0.6h-1的样本,则必须对此样本进行整改使之满足要求,且应重新抽样,直至抽样样本全部满足该规定为止。
在房屋投入正常使用后,应对室内环境和实际能耗进行测试。当室内环境测试结果满足全部规定,且采暖、制冷和总一次能源消耗均符合本标准的规定时,则可判定该建筑在使用阶段符合被动式房屋要求。
九、提出了各种建筑用燃料的co2排放量计算方法
《河北标准》给出了各种建筑用燃料的co2排放量折算系数,包括标准煤、原煤、天然气、液化石油气、人工煤气、汽油、煤油、柴油、木材和固体生物质燃料(秸杆)。并且给出了集中供热耗热量每 “kj” 和 “kwh” 时,煤、天然气、固体生物质能(秸杆)的co2排放量。
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