被动式超低能耗建筑，是一种能够适应气候特征，完美融入自然条件的新型节能建筑；此类建筑设计以打造资源节约、安全舒适的建筑空间为核心目标。“双碳”目标下，被动式超低能耗建筑迎来了巨大发展机遇，产业化发展增速指日可待。在此情况下，着力提高建筑功能性与环保性，放大建筑优势十分必要，故严控暖通能耗、深化被动式超低能耗建筑暖通设计优化迫在眉睫。

1被动式超低能耗建筑暖通设计常用元素

我国被动式超低能耗建筑起步晚，但在2010—2020年十年间得到了飞速发展。自我国第一个被动式超低能耗建筑完工并通过质检（2013年）后，此类建筑项目在全国各地如雨后春笋一般出现。2013-2018年间被动式超低能耗建筑的总竣工面积仅为16万平方米，但在2022年我国新开工的被动式超低能耗建筑面积逼近1000万平方米；作为被动式超低能耗建筑产业“龙头”，河北省在2022年度以799万平方米的总建设面积领跑全国。分析被动式超低能耗建筑产业发展情况可知，此类建筑主要深化暖通设计的方式保证节能环保。被动式超低能耗建筑暖通设计人员会在工作中做好被动式门窗系统、外墙外保温系统、高效热回收新风系统协同设计。此环节，设计人员往往会使用多种节能建材：（1）节能门窗部材；（2）保温节能材料；（3）气密材料；（4）断热桥部品；（5）环境调节设备。

2被动式超低能耗建筑暖通设计实施要点

为有效分析被动式超低能耗建筑暖通设计要点，笔者将在下文中结合工程实例进行针对性论述。

2.1被动式超低能耗建筑工程

本次所选工程案例位于北京地区，属于被动式超低能耗住宅建筑建设项目。案例开展环节，暖通设计人员需要完成6栋被动式超低能耗住宅建筑的暖通设计工作，这些建筑皆为高层住宅，除了1#楼为14层高住宅外，其他建筑地上层数均为18层，地上楼层层高相同，都是2.98m/层；住宅建筑有2层地下结构和1层夹层，其中地下1层和地下2层的层高分别为3.90m/层和3.70m/层，夹层层高是3.15m/层。相比于传统住宅建筑，被动式超低能耗住宅建筑在热舒适性和节能性方面更具优势，所以此类建筑的各项热工参数远低于常规建筑。暖通设计环节，设计人员借助建筑各部位的热工参数以及供暖室内计算参数对各栋楼的冷热负荷进行了计算，具体结果如表1所示。

表 1 被动式超低能耗建筑暖通设计冷热负荷计算结果

2.2建筑工程暖通设计要点

2.2.1空调系统设计

被动式超低能耗住宅建筑暖通设计的重点在于冷热源以及空调系统设计，此次案例中设计人员为不同类型的住宅配备了差异化空调系统。暖通设计人员为住宅配备了“VRV空调系统+分体空调系统”，前者用于住宅建筑制冷供热，而后者则用于物业。在高配住宅的暖通设计中，相关工作人员不仅采用了VRV空调系统供暖，更设计了“壁挂炉+模块地暖”与之配合，可进一步提高采暖效果。为保证室内环境舒适度，被动式超低能耗住宅建筑暖通设计人员还为业主配备了吊顶式新风全热交换机；这一设备被安装在厨房顶板之下，拥有70%的全热回收效率和75%以上的显热回收效率，但这种设备的功耗极小符合超低能耗建筑技术标准。此次案例中，设计人员选用的新风全热交换机都具有换热器旁通功能；为保证低耗高效，设备设有三速开关，还会在夏季夜晚以及通风良好情况下使用“旁通”模式来降低电耗。住宅建筑中，空调系统的各种管线在穿越墙体或梁体时，穿越洞口的顶部与楼板间距均控制在10mm。

2.2.2外保温系统设计

做好外保温系统的精细化设计同样是被动式超能低耗建筑暖通设计优化的重要工作，这一过程中设计人员应当以提高外保温效果为根本目标合理控制室内外温差，尽可能降低热损耗。本次案例中，设计人员主要通过合理选择建筑材料以及保温材料来提高外保温系统实用性。被动式超低能耗建筑工程中EPS外墙外保温系统、岩棉板外墙外保温系统以及模塑聚苯板外墙外保温系统都具有十分突出的应用价值，上述产品的有效利用均可提高外墙保温效果。在案例工程当中，设计人员结合北京地区的气候特征以及保温需要进行了精细化外保温系统设计。建筑外墙采用蒸压加气混凝土这种特殊建材，不仅实现高效保温还提高了建筑结构稳定性。在建筑外墙保温隔热设计中，相关工作人员采用复合保温思路，“钢筋混凝土+绝热保温材料”的形式实现高效保温。实践中，设计人员利用泡沫聚苯乙烯、防火岩棉、聚苯复合板等多种材料组成外墙外保温系统。

2.2.3采光通风设计

从采光通风的角度出发优化设计同样是被动式超低能耗建筑暖通设计优化的可靠路径，对于暖通设计人员来说利用太阳能，做好入口空间的风环境设计，基于自然采光通风降低建筑运行能耗十分必要。这一期间，设计人员应当合理设计门窗与遮阳结构，并且着力避免热潮。本次案例中，暖通设计人员不仅选用了节能门窗和节能玻璃，还从降本增效、节能降耗的角度出发高质量开展门窗型材以及五金件选用；为了有效保温，案例建筑中使用了真空玻璃和低辐射镀膜玻璃。在入口空间处，暖通设计人员通过设置双门斗、三层门的方式加强保温防风效果，还在允许条件下设置了挡风墙，并在外门设计中选用凸出式口斗。在案例被动式超低能耗建筑中，暖通设计人员按国际被动窗/门最高标准设计案例工程的门窗结构，整窗与整门的保温系数均不超过0.7，且拥有极高气密性和抗风压能力。此次所用的门窗五金件均为特种五金，拥有长达50年的使用寿命且能保证框扇间隙小于0.15mm，被动门窗设计环节还使用了专用胶条。在规避热方面，案例工程设计人员严格遵循避让原则、连续原则、击穿原则、阻断原则以及规整原则，从根本上提高了设计质量。

结束语：综上所述，被动式超低能耗建筑暖通设计实效性直接影响建筑舒适度、节能性以及业主生活品质，所以科学开展建筑暖通设计十分必要。在此环节，被动式超低能耗建筑暖通设计人员要秉承节能环保、低碳高效的基本思路，尽可能开发利用自然能源，合理选用高品质节能建材，以便从根本上提高设计效果。当然，被动式超低能耗建筑暖通设计也必须强调因地制宜、按需设计。

参考文献

[1]刘栋.寒冷地区超低能耗居住建筑节能目标研究[D].北方工业大学2016.

[2]周明磊;;浅析被动式超低能耗建筑设计基础及具体运用[J];江西建材;2017年07期.