Innsbruck大学科技学院改造项目

Innsbruck大学科技学院两栋教学楼建于1970年，钢筋混凝土框架结构，柱距7.5m。该两栋建筑原本在外观、结构形式等方面均为一致，现将其中一栋按照被动房标准进行改造，改造后外观对比效果差异显著。

该栋进行被动房改造的教学楼建筑面积8897m2，共有720个办公室/房间，建造年份为2013、2014年，目前正处于被动房改造项目（EnerPHit Retrofit）的认证过程中。由于被动房改造项目与新建项目相比，在结构形式、断桥处理、通风系统设计等等方面具有更大的难度，因此被动房研究所给出的被动房改造项目的能耗指标较新建项目有所调整：对于居住建筑而言，新建项目的年采暖需求指标为15 kWh/(m2a)，改造项目为25 kWh/(m2a)；新建项目的年总一次能源需求指标为120 kWh/(m2a)，改造项目为132 kWh/(m2a)。

在改造过程中，采用的主要措施主要有以下几点：

（1）在结构形式方面，该教学楼原采用挑出阳台的结构形式，用混凝土悬臂梁支撑阳台，形成巨大的热桥，引起较高的能量损失。在改造工程中，挑出阳台被全部拆除，采用了无热桥的外围护结构设计方案。

（2）在围护结构方面，对外墙、屋面、底板等非透明围护结构的保温系统进行了改进，尤其是大大改善了外窗等透明围护结构的保温隔热性能。该项目改造后的外围护结构参数见表5。

表5 Innsbruck大学科技学院被动房改造项目围护结构参数

（3）在采暖系统方面，采用集中供暖系统，由校园供热设备集中供热。改造后房间内既有壁式散热器减少了50%，并加装了温控阀。

（4）在通风系统方面，改造方案采用了集中式通风系统，设置在原有的屋顶设备间内。系统共有两套通风机组，总风量最大值为16380 m³/h，换气次数为0.58/h（人员密集），热回收效率75%。

由于教学楼结构的柱距较大，改造工程可采用预制墙体，因此采用了将每个办公室的送风口预制在墙体中的做法。回风口统一设置在建筑的中心区。

为了组织气流，对办公室的门进行了特殊设计，使得门上的可视玻璃窗口带有通风孔的功能。在日间及冬季全天，新鲜空气从送风口输送到每个办公室，污浊空气经过门上的通风孔汇集到建筑中心区，再通过统一的回风口输送到设备间进行热交换。该项目办公室内部情况及其气流组织方式及门上通风孔设计见图44至图46。

（5）在制冷措施方面，项目采用了轴承较为靠下的上悬式外窗，夏季夜间开启外窗，室内热空气从外窗上部流向室外，室外冷空气从外窗下部进入到室内，进而通过门上的通风孔进入到建筑中心区，从而实现混凝土蓄冷、日间被动制冷的效果。在极端高温天气期间，可在夜间开启通风系统，使其以单纯的排风模式运行，将室内的热空气抽出，使室外冷空气进入到室内，达到被动制冷的目的。因此，即使在内部得热较大的条件下，该项目也并未安装主动式制冷系统。该项目的夜间通风气流组织方式见图45和图46。

（6）在生活热水方面，由于需求较低，全部生活热水由落地式锅炉提供。

鉴于以上改造措施，根据PHPP的计算结果，该改造项目的年采暖需求为20 kWh/(m2a)，采暖负荷为24 W/m2，包括采暖、生活热水、用电设备、辅助用电在内的年一次能源需求为190 kWh/(m2a)。

（7）在防火措施方面，项目采用了自动喷水灭火系统。

图45 气流组织方式（图片来源：PHI）

图46 门上通风孔设计及作用（图片来源：PHI）