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德国的节能建筑



为了更好地落实中德合作项目“既有建筑节能改造”产业合作部分的工作,作者有幸成为中国建筑材料科学研究院调查组成员,项目实施单位,最近前往德国开展节能建筑和产品。研究。德国的建筑能效已经历了一个渐进的过程。 1995年,保温方法(WschVo1995)规定建筑采暖能耗为110kwh/m2a。 2002年,节能方法(EnEV2002)规定了75kwh/m2a的供热能耗。我们正在积极开发低能耗和超低能耗的房屋,如太阳能无源房屋(供暖能耗15kw.h/m2a),零能耗,零排放房屋作为未来目标。作者向大家介绍了德国最典型的三座节能建筑。

日光温室

这个日光温室建于1994年,已经运营了12年。它模仿向日葵的原理,可以根据阳光的角度旋转;旋转角度可以达到400度。建筑的主体是圆形木结构。建筑物的旋转装置采用轴承滚珠的原理以最小的能量旋转并且消耗更少的动力。阳光面的主体是玻璃幕墙,与真空集热管,太阳能集热器等设备相结合,利用太阳能;背光表面是隔热墙。夏天,玻璃幕墙背光,随着太阳转动;在冬季,玻璃幕墙是晴天,随着太阳旋转。房屋和顶部太阳能集热器分别旋转,太阳能集热器每天以太阳的角度旋转,房屋根据季节和太阳的角度旋转。

顶级太阳能集热器产生的房屋总耗电量是其5至6倍。建筑物的建造原则是:尽可能使用可再生能源,所有电器在不使用时都处于备用状态,并且有三栋建筑物采用相似的原则建造。

一万被动的房子

通过这次检查,我们接触到了一个新的节能概念——“被动房屋”。被动房意味着房屋不需要积极供应能源。每单位面积的年能耗仅为15千瓦时,远低于目前德国的标准是75度。

在德国,被动房屋的发展已经持续了十多年。德国在20世纪90年代末建立了第一个真正的被动房屋。目前,德国有4,000-6,000个单位作为被动房。该建筑建于1999年,是德国第一座被动式多户住宅。每个家庭是一个90平方米的三居室公寓。主体采用木结构,加热能耗仅为每平方米15kwh /年。这栋房子的建筑成本仅比普通房屋高7%。运营成本非常低。利用太阳能供热,电源可以自给自足。 2004年,一个家庭的供暖,供水和供电仅为114欧元。期限为10至12年。房屋采用的技术措施包括:房屋朝南;占地面积大,确保阳光;采用外墙保温系统;屋顶保温与外墙相同;内壁由防火屏障制成;门窗由三层玻璃制成,白色绝缘框架,玻璃镶嵌木结构,使用白色密封条。底层和地下室之间使用40厘米的PU隔热材料;还采取绝缘,供电,供暖,供暖,供水等。

通风系统使用板式换热器。如果室外空气温度为-20°C,进入房间的空气温度为16°C,无需打开通风窗口,节约能源1/5。在室内能源方面,各种放热用于建筑物,内部能源供应提供50%的能源。

Energon被动式房屋

我们参观了被动房屋研究所,该研究所自成立以来一直致力于被动房屋的研究和设计。它还为德国的被动房屋颁发了证书,并建立了德国被动房数据库网站。目前,德国的一名工程师正在中国建造被动房屋。如果将来完成,他们也希望数据可以传输给他们并可以在线发布。据报道,为了实现低能耗,被动房应从五个方面进行控制:保温性能,三层玻璃的热回收,通风系统,外壳结构的气密性和防止热桥效应。通过以上方面,实现了被动壳体的最终基本测量。

该研究所还提出了以下人们容易忽视的问题:对于外墙保温,德国冬季平均温度为-5°C。根据德国标准,EPS厚度≥15cm,但通常20 cm是最保险。第二是防止热桥和霉变。第三,窗口安装在绝缘层而不是搪瓷层中。将干燥剂放入窗玻璃并使用蒸馏水。第四,绝缘基础由膨胀珍珠岩等制成。乌尔姆的Energon Passive House是目前世界上最大的被动节能办公楼,有五层弧形三角形。建筑采暖能耗为15kWh/m2a。该建筑具有以下技术特征:建筑围护结构:结构为混凝土和木质混合结构;建筑物的外墙为50%玻璃,当光线太强时,百叶窗会自动降低; 50 %%的外墙是绝缘的。屋顶天窗有一个自动百叶窗系统,当中午的光线过强时会自动关闭。百叶窗自动升降,上部点亮,下部关闭。外墙由四块厚木板,矿棉保温层,厚木板,防水层和砂浆层组成。该板坯由28厘米厚的板坯组成,从底部到埋地管道(水)约10厘米到地面(100米),通过地热和地热冷却水和空气温度。

屋顶,外墙,底层地板和窗户等不同建筑部件的隔热性能达到了研究所给出的标准。

根据原设计,该建筑的年能耗为120kwh/m2。通过收集成立3年的能耗运行指标,实际值仅为70kWh/m2。

根据德国《建筑费用索引》,Energon被动办公楼在建筑成本和运营成本方面明显低于普通办公楼。可以看出,非节能的被动房意味着高成本。该建筑从最初的规划和选择的低成本和节能建筑材料进行了优化,以实现低建筑成本和低能耗的目标。此外,该建筑物的机房仅占房屋总面积的5%,而一般建筑空调和其他设备约占总面积的20%。普通办公楼的运营成本为:每月2.5~3欧元/平方米(电);建设成本:1200欧元/平方米(空白,不包括设备)→1800~2000欧元/平方米(装修暖通空调等)。 Energon被动办公楼:建筑成本:仅1400欧元/平方米(全部成本),运营成本:每月0.75欧元/平方米(电)。被动房屋也充分利用太阳能。屋顶有光电器件,膜太阳能集热器有两个功能:光电转换和屋顶密封。一般光电转换效率:16%;该建筑太阳能集热板的光电转换效率为3%至4%。德国在建筑节能和建筑节能改造方面有先进的计划和概念。我们应该借鉴先进经验,推动中国建筑节能和现有建筑节能改造。