第二课　设计手法

与其他常见多层建筑不同的是，被动式建筑的设计要求建筑设计师、建筑物理学工程师以及设备工程师更加紧密的协同工作。被动式建筑经过近20年发展，已形成一套可遵循的设计手法。下文将进行逐步的讲解。

1 标准

若基于现行标准对被动式房屋进行描述，须对目前现有的标准加以调整解读。2007版PHPP中的采暖能耗与热负荷计算与现有标准是存在很大区别，尤其是采暖能耗的计算数值可能有250%的偏差。

德国节能条例（EnEV)2007版本与PHPP计算的基本区别如下所示：

 •  EnEV2007对室内温度规定为19ºＣ，比PHPP规定的20ºＣ低，这表示较少的供暖温值；

 •  此外，EnEV中使用的是平均气候数据标准值。其室内获热约为5W/m²（住宅建筑）要远高于PHPP的取值2.1W/m²；

 •  EnEV中的单位参考面积为通过整体建筑体积计算出的使用面积，而PHPP的单位参考面积是居住采暖使用面积与相邻非计划中采暖面积60%的总和（EBF能量参考面积）；

 •  EnEV对新风系统的热损耗的设置过高。

奥地利标准与PHPP标准的计算区别如下：

 •  确立不久的基于ZAMG测量统计评估的奥地利参考气候较PHPP的气候数据库会引起较高的热能耗数值；

 •  奥标准中所定义的面积为每层的建筑面积，而PHPP的参考面积为供暖加热的使用面积加上相邻非计划中采暖面积的60%（EBF)；

 •  奥标准中的室内获热为3.75W/m²（住宅建筑），其参考面积为建筑面积的0.8倍（奥标准中设定20%的面积被墙体和通道面积占用）相当于EBF的4.7W/m²，高于PHPP的2.1W/m²；

 •  PHPP对未采暖的房间以及底板热损失有更严格的取值；

 •  奥标准中预估存在10%的热桥，低于PHPP对热桥的预估；

 •  新风系统中热回收率的标准值为75%。奥标B8110部分中为确保被动式建筑计算的准确性，提请注意2010年1月1日所增加的第6项。

综上所述可以得出结论：被动式建筑的标准计算需对现行相关标准进行相应调整。

2 被动式建筑项目数据包（PHPP）

被动式建筑项目数据包是基于达姆施塔特被动式建筑研究所的W.Feist博士完成的全面动态模拟基础上的。它在微软EXCEL软件的基础上由38页备填数据组成，应用于能量平衡计算。传热系数、采暖负荷、热能耗的选定以及新风系统设计组成了数据包的核心。同时气暖水电的数据（如热水供给、暖气、电子设备等）也用于对原生能源消耗的计算。

图三　按照PHPP2004计算被动式建筑UTENDORFGASSE公寓2号楼的热能耗，热负荷以及原生能源消耗的结果【Schöbel & Pöll 责任有限公司，以下简称S&P】

被动式建筑项目数据包与其他数据包相比最大的优点是充分考虑在不同天气状况的条件下（晴天、少云、日照多变以及多云）太阳能及室内获热的条件，这是在奥地利标准以及德国节能标准中并没有得到足够重视的。

相对于动态模拟PHPP有两个显著优点：一是较快的计算机速度及较好的与动态模拟结果的匹配度；二是与被动式建筑项目数据包中测量结果匹配度较高。

被动式建筑研究所的丰富经验会体现在计算中。约10年前，人们还认为对于被动式建筑项目必需采用建筑变量动态模拟，而被动式建筑项目数据包以较之更为简洁的方式来表示被动式建筑物复杂的热能关系。直至近年被动式建筑项目数据包才被作为针对性的、精准的被动式建筑热能耗和热负荷核定工具。

如今专业领域达成共识，除了动态模拟以外，只有达姆施塔特被动式建筑研究所的软件——被动式建筑设计数据包（PHPP)才能保证被动式建筑各项要求被满足。这个基于微软EXCEL的软件可以在www.passiv.de线上购买，含CD与应用手册共计93€。

3 动态模拟

动态水热模拟是在虚拟建筑中建立热能与水蒸气的运输过程，为每个单独房间室内以时间顺序监测室内气候（温度、湿度）。需要着重指出的是，该模拟模型尚在研究中，会被适时校验（更新）。此外在所需时间上远多于PHPP，这意味着较高的应用成本同比增长。建议对于较为复杂或者创新项目中运用动态水热模拟，需要用审视的态度看待其结果，并由专业人员进行阐述和验证。

本文摘自建学丛书增刊《低成本多层被动式住宅》，绿色建筑研习社已取得本书连载授权，转载必究。建学建筑与工程设计所有限公司致力于绿建及超低能耗建筑设计，现已建成和在建PHI认证标准项目共4项。

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